第七板块 专题十六 主线（三）以核反应为主线的微观世界物质嬗变理论（课件PPT）-【新高考方案】2024年高考物理二轮复习专题增分方略（老教材）

主线(三)　以核反应为主线的微观 世界物质嬗变理论 高考考法 三层研透 核反应是人类对物质结构的认识向纵深发展的集中体现，“点石成金”式的物质嬗变在核反应中变成了现实，是极其诱人的。核反应过程中体现的守恒思想是重要的物理思想，而质能关系则为人类利用原子能提供了理论基础。 1．原子核的衰变 2．核反应方程及核能利用 3．核反应方程遵循的两个基本规律 (1)质量数守恒 (2)电荷数守恒 4．核能的计算 (1)爱因斯坦质能方程：物体的能量和质量之间存在着密切的联系，它们的关系是E＝mc2，这就是爱因斯坦的质能方程。另一个表达形式是ΔE＝Δm·c2。 (2)应用公式ΔE＝Δm·c2时应选用国际单位，即ΔE的单位为焦耳，Δm的单位为千克，c的单位为米/秒。 (3)1 u相当于931.5 MeV，其中u为原子质量单位：1 u＝1.660 566×10－27 kg,1 MeV＝106 eV，1 eV＝1.6×10－19 J。 [考法全训] 答案：D　 解析：设Y的电荷数和质量数分别为m和n，根据核反应方程质量数和电荷数守恒可知，第一个核反应方程的电荷数和质量数满足Z＋7＝m＋8，A＋14＝n＋17，第二个核反应方程的电荷数和质量数满足m＋3＝2Z，n＋7＝2A，联立解得Z＝2，A＝4。 答案：A　 答案：B　 答案：D　 答案：A　 “专题十六 课时作业” (单击进入电子文档) 17 1．(2023·全国甲卷) 在下列两个核反应方程中：X＋N―→Y＋O、Y＋Li―→2X，X和Y代表两种不同的原子核，以Z和A分别表示X的电荷数和质量数，则(　 ) A．Z＝1，A＝1　　　　　 B．Z＝1，A＝2 C．Z＝2，A＝3 D．Z＝2，A＝4 2．(2023·包头高三模拟)下列关于核反应的说法正确的是(　 ) A．H＋H→He＋n是核聚变反应 B．U→Th＋He是人工核裂变反应 C．核反应Pu→X＋He＋γ中X原子核中含有134个中子 D．核反应Al→Mg＋e中Al核的质量等于Mg核的质量 Al核发生衰变的过程中释放正电子的同时还有核能释放，发生质量亏损，所以Al核的质量大于Mg核的质量，选项D错误。 解析：H＋H→He＋n是核聚变反应，选项A正确； U→Th＋He是α衰变(自发)，选项B错误； 根据电荷数守恒和质量数守恒可得，X的电荷数为94－2＝92，质量数为239－4＝235，中子数为235－92＝143，选项C错误； 3．(2022·山东等级考)碘125衰变时产生γ射线，医学上利用此特性可治疗某些疾病。碘125的半衰期为60天，若将一定质量的碘125植入患者病灶组织，经过180天剩余碘125的质量为刚植入时的(　 ) A．　　 B．　　 C．　　　 D． 解析：设刚植入时碘的质量为m0，经过180天后的质量为m，根据m＝m0，代入数据解得m＝m0＝m03＝m0。 4．(2022·辽宁高考)2022年1月，中国锦屏深地实验室发表了首个核天体物理研究实验成果。表明我国核天体物理研究已经跻身国际先进行列。实验中所用核反应方程为X＋Mg→Al，已知X、Mg、Al的质量分别为m1、m2、m3，真空中的光速为c，该反应中释放的能量为E。下列说法正确的是(　 ) A．X为氘核H B．X为氚核H C．E＝(m1＋m2＋m3)c2 D．E＝(m1＋m2－m3)c2 解析：根据电荷数、质量数守恒，可知X为H，故A、B错误；该反应中释放的能量为E＝(m1＋m2－m3)c2，故C错误，D正确。 5．(2023·湖南高考)2023年4月13日，中国“人造太阳”反应堆中科院环流器装置(EAST)创下新纪录，实现403秒稳态长脉冲高约束模等离子体运行，为可控核聚变的最终实现又向前迈出了重要的一步，下列关于核反应的说法正确的是(　 ) A．相同质量的核燃料，轻核聚变比重核裂变释放的核能更多 B．氘氚核聚变的核反应方程为H＋H―→He＋e C．核聚变的核反应燃料主要是铀235 D．核聚变反应过程中没有质量亏损 解析：相同质量的核燃料，轻核聚变比重核裂变释放的核能更多，A正确；根据质量数守恒和电荷数守恒可知，氘氚核聚变的核反应方程为H＋H―→He＋n，B错误；核聚变的核反应燃料主要是氘核和氚核，C错误；核聚变反应过程中放出大量能量，有质量亏损，D错误。 $$