第十五章 第2讲 原子核（Word教参）-【优化指导】2024高考物理一轮复习高中总复习·第1轮（人教版 浙江专用）

　原子核 核心素养&课标解读 物理观念 (1)理解放射性、原子核的衰变、半衰期、结合能和质量亏损的概念 (2)知道原子核衰变、核反应的规律 科学思维 (1)能够区别原子核的衰变方程和核反应方程 (2)理解爱因斯坦质能方程，能够利用爱因斯坦质能方程求解核能问题 (3)运用动量守恒定律处理核反应的动量问题 科学态度 与责任 认识原子核的结合能，了解核裂变反应和核聚变反应．关注核技术应用对人类生活和社会发展的影响 原子核的组成 1．天然放射现象 (1)物质发射射线的性质称为放射性，具有放射性的元素称为放射性元素． (2)放射性元素自发地发出射线的现象，叫作天然放射现象． 原子序数大于或等于83的元素，都能自发地发出射线，原子序数小于或等于83的元素，有的也能发出射线．　 (3)三种射线为α射线、β射线和γ射线． 2．原子核的组成 (1)质子和中子都是原子核的组成成分，它们统称为核子． (2) 原子核的符号 (3)有相同质子数而中子数不同的原子核组成的元素，在元素周期表中处于同一位置，互称同位素． 放射性元素的衰变 原子核的衰变 (1)原子核自发的放出α粒子或β粒子，变成另一种原子核的变化称为原子核的衰变． (2)两个典型的衰变方程： ①α衰变：U→Th＋He； ②β衰变：Th→Pa＋e. (3)半衰期：放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间． 核力与结合能 1．结合能与比结合能 (1)结合能：原子核是核子凭借核力结合在一起构成的，要把它们分开，也需要能量，这就是原子核的结合能． (2)比结合能：原子核的结合能与核子数之比，叫作比结合能，也叫作平均结合能． 核子越多，原子核的结合能越大．比结合能越大，原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定． 2．爱因斯坦质能方程：E＝mc2． 3．质量亏损：原子核的质量小于组成它的核子的质量之和，这个现象叫做质量亏损． 核裂变与核聚变 1．核裂变 (1)概念：质量数较大的原子核受到高能粒子的轰击而分裂成几个质量数较小的原子核的过程. (2)临界体积和临界质量：裂变物质能够发生链式反应的最小体积及其相应的质量． (3)反应堆构造：核燃料、减速剂、镉棒、防护层． 2．核聚变 (1)概念：两个轻核结合成质量较大的核的反应过程．轻核聚变反应必须在高温下进行，因此又叫热核反应． (2)可控热核反应应用到磁约束和惯性约束． 教材深耕·练一练 [人教版选择性必修第三册P109图5.2­2改编] (1)β衰变中的电子来源于原子核外电子．(　　×　　) (2)天然放射现象的发现，揭示了原子核还可再分．(　　√　　) (3)原子核是由质子和电子组成的．(　　×　　) (4)人工放射性同位素被广泛地应用．(　　√　　) (5)发生β衰变时，新核的电荷数不变．(　　×　　) (6)半衰期是一个统计规律，对少数原子核不适用．(　　√　　) (7)三种射线，按穿透能力由强到弱的排列顺序是γ射线、β射线、α射线．(　　√　　) (8)目前核电站多数是采用核聚变反应发电.(　　×　　) (9)轻核聚变比重核裂变的产能效率更高．(　　√　　) 易混易错·辨一辨 1．以下哪种方法可以减缓放射性元素的衰变速率？(　　) A．把该元素放在低温阴凉处 B．把该元素密封在很厚的铅盒子里 C．把该元素同其他的稳定元素结合成化合物 D．上述各种方法都无法减缓放射性元素的衰变速率 D　解析：半衰期由原子核内部的因素决定，跟原子所处的物理、化学状态无关，故D正确． 2.在核反应方程He＋N→O＋X中，X表示的是(　　) A．质子　　　B．中子　　　C．电子　　　D．α粒子 A　解析：由核反应中电荷数和质量数均守恒，可知X为H，选项A正确． 3．已知铋210的半衰期是5天，8 g铋210经20天后还剩下(　　) A．1 g B．0.2 g C．0.4 g D．0.5 g D　解析：由公式m＝m0得m＝8×g＝0.5 g，D正确． 4．质子、中子和氘核的质量分别为m1、m2和m3，当一个质子和一个中子结合成氘核时，释放的能量是(c表示真空中的光速)(　　) A．(m1＋m2－m3)c B．(m1－m2－m3)c C．(m1＋m2－m3)c2 D．(m1－m2－m3)c2 C　解析：由质能方程E＝Δmc2，其中Δm＝m1＋m2－m3，代入上式得E＝(m1＋m2－m3)c2，故C正确． 5．已知中子的质量是mn＝1.674 9×10－27 kg，质子的质量是mp＝1.672 6×10－27 kg，氘核的质量是mD＝3.343 6×10－27 kg，则氘核的比结合能为(　　) A．3.51×10－13 J B．1.10 MeV C．1.76×10－13 J D．2.19 MeV BC　解析：