第五章 原子核 章末综合提升课件 -2025-2026学年高二下学期物理人教版选择性必修第三册

该高中物理课件系统梳理了原子核单元的核反应类型、方程书写原则及守恒规律，通过分类整合α衰变、β衰变、裂变、聚变等反应，结合表格对比核反应式与重要内容，明确判断技巧，帮助学生构建完整的原子核知识网络。 其亮点在于采用分层复习策略，巩固层整合知识，提升层通过典例探究守恒规律应用，如结合磁场中粒子运动考查动量与能量守恒，培养科学推理和模型建构能力。这种设计兼顾基础与提升，助力学生巩固知识，也为教师提供系统复习框架。

第五章　原子核 章末综合提升 1 巩固层·知识整合 01 章末综合提升 巩固层·知识整合 提升层·题型探究 章末综合测评 1 2 3 2 章末综合提升 巩固层·知识整合 提升层·题型探究 章末综合测评 1 2 3 3 提升层·题型探究 02 主题1 主题2 章末综合提升 巩固层·知识整合 提升层·题型探究 章末综合测评 1 2 3 4 章末综合提升 巩固层·知识整合 提升层·题型探究 章末综合测评 1 2 3 5 章末综合提升 巩固层·知识整合 提升层·题型探究 章末综合测评 1 2 3 6 章末综合提升 巩固层·知识整合 提升层·题型探究 章末综合测评 1 2 3 7 章末综合提升 巩固层·知识整合 提升层·题型探究 章末综合测评 1 2 3 8 章末综合提升 巩固层·知识整合 提升层·题型探究 章末综合测评 1 2 3 9 章末综合提升 巩固层·知识整合 提升层·题型探究 章末综合测评 1 2 3 10 章末综合提升 巩固层·知识整合 提升层·题型探究 章末综合测评 1 2 3 11 章末综合提升 巩固层·知识整合 提升层·题型探究 章末综合测评 1 2 3 12 章末综合提升 巩固层·知识整合 提升层·题型探究 章末综合测评 1 2 3 13 章末综合提升 巩固层·知识整合 提升层·题型探究 章末综合测评 1 2 3 14 章末综合提升 巩固层·知识整合 提升层·题型探究 章末综合测评 1 2 3 15 章末综合提升 巩固层·知识整合 提升层·题型探究 章末综合测评 1 2 3 16 章末综合提升 巩固层·知识整合 提升层·题型探究 章末综合测评 1 2 3 17 章末综合提升 巩固层·知识整合 提升层·题型探究 章末综合测评 1 2 3 18 章末综合提升 巩固层·知识整合 提升层·题型探究 章末综合测评 1 2 3 19 章末综合提升 巩固层·知识整合 提升层·题型探究 章末综合测评 1 2 3 20 章末综合提升 巩固层·知识整合 提升层·题型探究 章末综合测评 1 2 3 21 章末综合提升 巩固层·知识整合 提升层·题型探究 章末综合测评 1 2 3 22 章末综合提升 巩固层·知识整合 提升层·题型探究 章末综合测评 1 2 3 23 点击右图进入… 章 末 综 合 测 评 章末综合提升 巩固层·知识整合 提升层·题型探究 章末综合测评 1 2 3 24 谢谢观看 THANK YOU! 25 主题1　四类核反应及其核反应方程 1．书写原则：核反应遵循质量数和电荷数守恒，用箭头不能用等号。 2．常见的核反应方程及相关内容 核反应式 与其相关的重要内容 eq \o\al(\s\up1(238),\s\do1( 92))U→ eq \o\al(\s\up1(234),\s\do1( 90))Th＋ eq \o\al(\s\up1(4),\s\do1(2))He α衰变实质2 eq \o\al(\s\up1(1),\s\do1(1))H＋2 eq \o\al(\s\up1(1),\s\do1(0))n→ eq \o\al(\s\up1(4),\s\do1(2))He eq \o\al(\s\up1(234),\s\do1( 90))Th→ eq \o\al(\s\up1(234),\s\do1( 91))Pa＋ eq \o\al(\s\up1(　0),\s\do1(－1))e β衰变实质 eq \o\al(\s\up1(1),\s\do1(0))n→ eq \o\al(\s\up1(1),\s\do1(1))H＋ eq \o\al(\s\up1(　0),\s\do1(－1))e eq \o\al(\s\up1(14),\s\do1( 7))N＋ eq \o\al(\s\up1(4),\s\do1(2))He→ eq \o\al(\s\up1(17),\s\do1( 8))O＋ eq \o\al(\s\up1(1),\s\do1(1))H 质子的发现(1919年) 卢瑟福 eq \o\al(\s\up1(9),\s\do1(4))Be＋ eq \o\al(\s\up1(4),\s\do1(2))He→ eq \o\al(\s\up1(12),\s\do1( 6))C＋ eq \o\al(\s\up1(1),\s\do1(0))n 中子的发现(1932年) 查德威克 eq \o\al(\s\up1(27),\s\do1(13))Al＋ eq \o\al(\s\up1(4),\s\do1(2))He→ eq \o\al(\s\up1(30),\s\do1(15))P＋ eq \o\al(\s\up1(1),\s\do1(0))n 人工放射性同位素的发现 约里奥-居里夫妇 eq \o\al(\s\up1(30),\s\do1(15))P→ eq \o\al(\s\up1(30),\s\do1(14))Si＋ eq \o\al(\s\up1(0),\s\do1(1))e 正电子的发现(1934年) 约里奥-居里夫妇 核反应式 与其相关的重要内容 eq \o\al(\s\up1(235),\s\do1( 92))U＋ eq \o\al(\s\up1(1),\s\do1(0))n→ eq \o\al(\s\up1(90),\s\do1(38))Sr＋ eq \o\al(\s\up1(136),\s\do1( 54))Xe＋10 eq \o\al(\s\up1(1),\s\do1(0))n eq \o\al(\s\up1(235),\s\do1( 92))U＋ eq \o\al(\s\up1(1),\s\do1(0))n→ eq \o\al(\s\up1(144),\s\do1( 56))Ba＋ eq \o\al(\s\up1(89),\s\do1(36))Kr＋3 eq \o\al(\s\up1(1),\s\do1(0))n 重核裂变 eq \o\al(\s\up1(2),\s\do1(1))H＋ eq \o\al(\s\up1(3),\s\do1(1))H→ eq \o\al(\s\up1(4),\s\do1(2))He＋ eq \o\al(\s\up1(1),\s\do1(0))n 轻核聚变 3.关于核反应的四点说明 (1)核反应过程一般都是不可逆的，所以核反应方程只能用单向箭头表示反应方向，不能用等号连接。 (2)核反应的生成物一定要以实验为基础，不能凭空只依据两个守恒规律杜撰出生成物来写核反应方程。 (3)核反应遵循质量数守恒而不是质量守恒；遵循电荷数守恒。 (4)四类核反应的判断技巧：衰变方程的箭头左侧只有一项且箭头右侧必有 eq \o\al(\s\up1(4),\s\do1(2))He或 eq \o\al(\s\up1(　0),\s\do1(－1))e；人工转变的箭头左侧都含有一个用来轰击的小粒子，多为质子、中子、α粒子或β粒子，且被轰击核多为中等质量核；重核裂变的箭头左侧多为铀235，且有中子；聚变方程的箭头左侧的原子序数都很小，多为前4号元素。 【典例1】　(多选)下列说法正确的是(　　) A．21H＋ eq \o\al(\s\up1(3),\s\do1(1))H→ eq \o\al(\s\up1(4),\s\do1(2))He＋ eq \o\al(\s\up1(1),\s\do1(0))n是聚变 B． eq \o\al(\s\up1(235),\s\do1( 92))U＋ eq \o\al(\s\up1(1),\s\do1(0))n→ eq \o\al(\s\up1(140),\s\do1( 54))Xe＋ eq \o\al(\s\up1(94),\s\do1(38))Sr＋2 eq \o\al(\s\up1(1),\s\do1(0))n是裂变 C． eq \o\al(\s\up1(226),\s\do1( 88))Ra→ eq \o\al(\s\up1(222),\s\do1( 86))Rn＋ eq \o\al(\s\up1(4),\s\do1(2))He是α衰变 D． eq \o\al(\s\up1(24),\s\do1(11))Na→ eq \o\al(\s\up1(24),\s\do1(12))Mg＋ eq \o\al(\s\up1(　0),\s\do1(－1))e是裂变 思路点拨：(1)裂变是重核分裂为两个中等质量的核；聚变是两个轻核结合成质量较大的核。 (2)核方程遵循电荷数守恒、质量数守恒。 ABC　[聚变是两个轻核结合成质量较大的核，A正确；裂变反应指的是质量较大的核分解成几块中等质量的核，B正确，D错误；放射性元素自发地放射出α粒子的现象是α衰变，C正确。] eq \a\vs4\al([跟进训练]) 1．(2022·重庆高三模拟)下列核反应方程正确的是(　　) A． eq \o\al(\s\up1(237),\s\do1( 92)) U＋ eq \o\al(\s\up1(1),\s\do1(0)) n→ eq \o\al(\s\up1(142),\s\do1( 56))Ba＋ eq \o\al(\s\up1(91),\s\do1(36))Kr＋3 eq \o\al(\s\up1(1),\s\do1(0))n B． eq \o\al(\s\up1(235),\s\do1( 92)) U＋ eq \o\al(\s\up1(1),\s\do1(0))n→ eq \o\al(\s\up1(90),\s\do1(37)) Rb＋ eq \o\al(\s\up1(144),\s\do1( 55))Cs＋2 eq \o\al(\s\up1(1),\s\do1(0))n C． eq \o\al(\s\up1(235),\s\do1( 92)) U＋ eq \o\al(\s\up1(1),\s\do1(0)) n→ eq \o\al(\s\up1(87),\s\do1(35)) Br＋ eq \o\al(\s\up1(146),\s\do1(57))La＋3 eq \o\al(\s\up1(1),\s\do1(1))H D． eq \o\al(\s\up1(235),\s\do1( 92)) U＋ eq \o\al(\s\up1(1),\s\do1(0)) n→ eq \o\al(\s\up1(90),\s\do1(38))Sr＋ eq \o\al(\s\up1(136),\s\do1(54))Xe＋9 eq \o\al(\s\up1(1),\s\do1(0))n B　[由于左边质量数237＋1＝238，右边质量数142＋91＋3＝236，质量数不守恒，92＝56＋36，电荷数守恒，故A错误；B中方程左右两边质量数235＋1＝142＋91＋3，质量数守恒，B中方程左右两边电荷数92＝37＋55，电荷数守恒，故B正确；C中方程左右两边质量数235＋1＝87＋146＋3，质量数守恒，C中方程左右两边电荷数92≠57＋35＋3，电荷数不守恒，故C错误，D中方程左右两边质量数235＋1≠90＋136＋9，质量数不守恒；D中方程左右两边电荷数92＝38＋54，电荷数守恒，故D错误。故选B。] 主题2　核反应中的“守恒规律” 原子核物理中，常提及核反应的“守恒规律”与“核能的计算”问题。事实上，在核反应过程中，由于核力对核子做功，会引起“核反应系统”(以下简称“系统”)的能量变化。我们就把系统释放或吸收的这部分能量，叫作核能。从而，核反应即可分为质量亏损、释放核能和质量增加、吸收核能两大类型。其中，又以研究发生质量亏损、释放核能的一类核反应为学习的重点。 欲解决核反应中有关“守恒规律”与“核能的计算”问题，可利用以下几条“依据”： 1．五个守恒 (1)质量数守恒。 (2)质子数(电荷数)守恒。 (3)质量守恒(“亏损质量”与释放的“核能”相当)。 (4)能量守恒。 (5)动量守恒。 2．两个方程 (1)质能方程：E＝mc2，m指物体的质量。 (2)核能：ΔE＝Δmc2。 3．一个半衰期(T) (1)剩余核数：N＝N0 eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2))) eq \s\up20(\f(t,T))。 (2)剩余质量：m＝m0 eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2))) eq \s\up20(\f(t,T))。 【典例2】　如图所示，有界匀强磁场磁感应强度大小为B＝0.05 T，磁场方向垂直于纸面向里，MN是磁场的左边界，在磁场中A处放一个放射源，内装 eq \o\al(\s\up1(226),\s\do1( 88))Ra(镭)， eq \o\al(\s\up1(226),\s\do1( 88))Ra放出某种放射线后衰变成 eq \o\al(\s\up1(222),\s\do1( 86))Rn(氡)。试写出 eq \o\al(\s\up1(226),\s\do1( 88))Ra衰变的方程。若A距磁场的左边界MN的距离OA＝1.0 m时，放在MN左侧的粒子接收器收到垂直于边界MN方向射出的质量较小的粒子，此时接收器距过OA的直线 1.0 m，则此时可以推断出一静止镭核 eq \o\al(\s\up1(226),\s\do1( 88))Ra衰变时放出 的能量是多少(保留两位有效数字，取1 u＝1.6×10－27 kg， 电子电荷量e＝1.6×10－19 C)? 思路点拨：(1)据质量数和电荷数守恒写出核反应方程。 (2)据动量守恒定律、动能定义可求能量。 [解析]　 eq \o\al(\s\up1(226),\s\do1( 88))Ra→ eq \o\al(\s\up1(222),\s\do1( 86))Rn＋ eq \o\al(\s\up1(4),\s\do1(2))He。 镭衰变放出α粒子和氡核，在磁场中做匀速圆周运动，α粒子垂直于MN边界射出被接收器接收，α粒子在磁场中的轨迹为 eq \f(1,4)圆周，得圆半径为R＝1.0 m α粒子的动量mαv＝qBR＝1.6×10－20 kg·m/s α粒子的动能为E1＝ eq \f(1,2)mαv2＝ eq \f(p2,2mα)＝2.0×10－14 J 衰变过程中动量守恒，有mαv＝MRnv1 氡核反冲的动能为E2＝ eq \f(1,2)MRnv eq \o\al(\s\up1(2),\s\do1(1))＝ eq \f(mαE1,MRn) 衰变过程释放出的能量为 E1＋E2＝ eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1＋\f(mα,MRn)))E1≈2.0×10－14 J。 [答案]　 eq \o\al(\s\up1(226),\s\do1( 88))Ra→ eq \o\al(\s\up1(222),\s\do1( 86))Rn＋ eq \o\al(\s\up1(4),\s\do1(2))He　2.0×10－14 J 如果在核反应中无光子辐射，核反应释放的核能全部转化为新核的动能和新粒子的动能。在这种情况下计算核能的主要依据是： (1)核反应过程中只有内力作用，故系统动量守恒。 (2)反应前后总能量守恒。 eq \a\vs4\al([跟进训练]) 2．一静止的 eq \o\al(\s\up1(238),\s\do1( 92))U核衰变为 eq \o\al(\s\up1(234),\s\do1( 90))Th核时，放出一个α粒子，已知衰变过程中质量亏损为Δm，α粒子的质量为m1， eq \o\al(\s\up1(234),\s\do1( 90))Th的质量为m2，光在真空中的速度为c。若释放的核能全部转化为系统的动能。 (1)写出衰变方程。 [解析]　根据质量数守恒与电荷数守恒可得衰变方程为： eq \o\al(\s\up1(238),\s\do1( 92))U→ eq \o\al(\s\up1(234),\s\do1( 90))Th＋ eq \o\al(\s\up1(4),\s\do1(2))He。 [答案]　 eq \o\al(\s\up1(238),\s\do1( 92))U→ eq \o\al(\s\up1(234),\s\do1( 90))Th＋ eq \o\al(\s\up1(4),\s\do1(2))He　 (2)求 eq \o\al(\s\up1(234),\s\do1( 90))Th核的动能。 [解析]　衰变的过程中动量守恒，以α粒子运动的方向为正方向，根据动量守恒定律得：0＝m1vα－m2vTh 由能量守恒： E＝Δmc2＝ eq \f(1,2)m1v eq \o\al(\s\up1(2),\s\do1(α))＋ eq \f(1,2)m2v eq \o\al(\s\up1(2),\s\do1(Th)) 可得新核的动能： ETh＝ eq \f(m1,m1＋m2)·E＝ eq \f(m1·Δmc2,m1＋m2)。 [答案]　 eq \f(m1·Δmc2,m1＋m2) $