选修第二章第三节 核反应 核能

栏目导引基础梳理自学导引要点透析直击高考知能演练强化闯关题型探究讲练互动第二章近代物理基础梳理自学导引一、原子核的组成1．原子核由_______和______组成，两者统称为________．质子中子核子栏目导引基础梳理自学导引要点透析直击高考知能演练强化闯关题型探究讲练互动第二章近代物理2．原子核常用X表示,X为元素符号，上角标A表示核的质量数，下角标Z表示核的___________(原子序数)．3．同位素是具有相同的_________而___________不同的原子核，在元素周期表中处于同一位置．电荷数质子数中子数栏目导引基础梳理自学导引要点透析直击高考知能演练强化闯关题型探究讲练互动第二章近代物理二、天然放射现象1．天然放射现象：某些元素自发放射某些射线的现象称为天然放射现象，这些元素称为放射性元素．2．三种射线的本质：α射线是______，β射线是_______,γ射线是________．氦核电子光子栏目导引基础梳理自学导引要点透析直击高考知能演练强化闯关题型探究讲练互动第二章近代物理三、原子核的衰变1．衰变：原子核自发地放出某种粒子而转变成新核的变化．可分为_______、________，并伴随着γ射线放出．2．半衰期：放射性元素的原子核有_______发生衰变所需要的时间．α衰变β衰变半数栏目导引基础梳理自学导引要点透析直击高考知能演练强化闯关题型探究讲练互动第二章近代物理四、放射性同位素的应用1．利用射线：放射性同位素放出的射线应用于工业、探伤、农业、医疗等．2．作示踪原子．栏目导引基础梳理自学导引要点透析直击高考知能演练强化闯关题型探究讲练互动第二章近代物理五、核反应、核力与核能1．核反应规律：在核反应中，_________守恒，__________守恒．2．核力(1)概念：组成原子核的_______之间存在的作用力．质量数电荷数核子栏目导引基础梳理自学导引要点透析直击高考知能演练强化闯关题型探究讲练互动第二章近代物理(2)核力特点①核力是_______________(强力)的一种表现，在它的作用范围内，核力比库仑力大得多．②核力是________力，作用范围在1.5×10－15m之内．③每个核子只跟______的核子发生核力作用,这种性质称为核力的饱和性．强相互作用短程相邻栏目导引基础梳理自学导引要点透析直击高考知能演练强化闯关题型探究讲练互动第二章近代物理3．质量亏损(1)爱因斯坦质能方程：__________.(2)质量亏损：原子核的质量______组成它的核子的质量之和的现象．E＝mc2小于栏目导引基础梳理自学导引要点透析直击高考知能演练强化闯关题型探究讲练互动第二章近代物理4．结合能：克服核力束缚，使原子核分解为单个________时需要的能量，或若干个核子在核力作用下结合成___________时需要的能量．核子原子核栏目导引基础梳理自学导引要点透析直击高考知能演练强化闯关题型探究讲练互动第二章近代物理六、核裂变和核聚变1．重核裂变(1)定义：使重核分裂成几个___________的原子核的核反应．质量较小栏目导引基础梳理自学导引要点透析直击高考知能演练强化闯关题型探究讲练互动第二章近代物理(2)铀核裂变：用中子轰击铀核时，铀核发生裂变，一种典型的反应是生成钡和氪，同时放出三个中子，核反应方程为栏目导引基础梳理自学导引要点透析直击高考知能演练强化闯关题型探究讲练互动第二章近代物理(3)链式反应：由重核裂变产生中子使裂变反应一代接一代继续下去的过程叫做核裂变的链式反应．(4)链式反应的条件：①要有足够浓度的235U；②铀块体积需________临界体积，或铀块质量_______临界质量．大于大于栏目导引基础梳理自学导引要点透析直击高考知能演练强化闯关题型探究讲练互动第二章近代物理2．轻核聚变(1)定义：两个轻核结合成________的核，这样的核反应叫聚变．(2)聚变发生的条件：使物体达到几百万度的高温．较重栏目导引基础梳理自学导引要点透析直击高考知能演练强化闯关题型探究讲练互动第二章近代物理要点透析直击高考一、三种射线的比较种类α射线β射线γ射线组成高速氦核流高速电子流高频电磁波带电荷量2e－e0质量4mp(mp＝1.67×10－27kg)静止质量为零mp1836栏目导引基础梳理自学导引要点透析直击高考知能演练强化闯关题型探究讲练互动第二章近代物理种类α射线β射线γ射线速度0.1c0.99cc(光速)在电磁场中偏转偏转不偏转贯穿本领最弱，用纸能挡住较强，穿透几毫米的铝板最强，穿透几厘米的铅板对空气的电离作用很强较弱很弱在空气中的径迹粗、短、直细、较长、曲折最长栏目导引基础梳理自学导引要点透析直击高考知能演练强化闯关题型探究讲练互动第二章近代物理即时应用1．放射性元素衰变时放出的三种射线，按穿透能力由强到弱的排列顺序是()栏目导引基础梳理自学导引要点透析直击高考知能演练强化闯关题型探究讲练互动第二章近代物理A．α射线，β射线，γ射线B．γ射线，β射线，α射线C．γ射线，α射线，β射线D．β射线，α射线，γ射线栏目导引基础梳理自学导引要点透析直击高考知能演练强化闯关题型探究讲练互动第二章近代物理解析：选B.由放射线的本质和特性知，三种射线的穿透能力是γ射线最强，α射线最弱，由此可知，选项B正确．栏目导引基础梳理自学导引要点透析直击高考知能演练强化闯关题型探究讲练互动第二章近代物理二、原子核的衰变1．原子核衰变规律衰变类型α衰变β衰变衰变方程衰变实质2个质子和2个中子结合成一个整体射出中子转化为质子和电子衰变规律电荷数守恒、质量数守恒、动量守恒AZX→A－4Z－2Y＋42HeAZX→AZ＋1Y＋0－1e211H＋210n→42He10n→11H＋0－1e栏目导引基础梳理自学导引要点透析直击高考知能演练强化闯关题型探究讲练互动第二章近代物理2.确定衰变次数的方法(1)设放射性元素AZX经过n次α衰变和m次β衰变后，变成稳定的新元素A′Z′Y，则表示该核反应的方程为AZX→A′Z′Y＋n42He＋m0－1e.栏目导引基础梳理自学导引要点透析直击高考知能演练强化闯关题型探究讲练互动第二章近代物理根据电荷数守恒和质量数守恒可列方程A＝A′＋4n，Z＝Z′＋2n－m.栏目导引基础梳理自学导引要点透析直击高考知能演练强化闯关题型探究讲练互动第二章近代物理(2)确定衰变次数，因为β衰变对质量数无影响，先由质量数的改变确定α衰变的次数，然后再根据衰变规律确定β衰变的次数.栏目导引基础梳理自学导引要点透析直击高考知能演练强化闯关题型探究讲练互动第二章近代物理3．对半衰期的理解(1)根据半衰期的概念，可总结出公式N余＝N原12t/τ，m余＝m原12t/τ栏目导引基础梳理自学导引要点透析直击高考知能演练强化闯关题型探究讲练互动第二章近代物理式中N原、m原表示衰变前的放射性元素的原子数和质量，N余、m余表示衰变后尚未发生衰变的放射性元素的原子数和质量，t表示衰变时间，τ表示半衰期．栏目导引基础梳理自学导引要点透析直击高考知能演练强化闯关题型探究讲练互动第二章近代物理(2)影响因素：放射性元素衰变的快慢是由原子核内部因素决定的，跟原子所处的物理状态(如温度、压强)或化学状态(如单质、化合物)无关．栏目导引基础梳理自学导引要点透析直击高考知能演练强化闯关题型探究讲练互动第二章近代物理特别提醒：(1)半衰期是大量原子核衰变时的统计规律，对个别或少数原子核，无半衰期可言.(2)原子核衰变时质量数守恒，核反应过程前、后质量发生变化(质量亏损)而释放出核能.栏目导引基础梳理自学导引要点透析直击高考知能演练强化闯关题型探究讲练互动第二章近代物理即时应用2．(2011·高考浙江卷)关于天然放射现象，下列说法正确的是()栏目导引基础梳理自学导引要点透析直击高考知能演练强化闯关题型探究讲练互动第二章近代物理A．α射线是由氦原子核衰变产生B．β射线是由原子核外电子电离产生C．γ射线是由原子核外的内层电子跃迁产生D．通过化学反应不能改变物质的放射性栏目导引基础梳理自学导引要点透析直击高考知能演练强化闯关题型探究讲练互动第二章近代物理解析：选D.α射线是原子核同时放出两个质子和两个中子产生的,A错误；β射线是原子核内中子转化为质子和电子而放出的,B错误；γ射线是衰变后的原子核从高能级向低能级跃迁产生的,C错误；放射性是原子核的固有属性，D正确．栏目导引基础梳理自学导引要点透析直击高考知能演练强化闯关题型探究讲练互动第二章近代物理三、核反应的四种类型类型可控性核反应方程典例衰变α衰变自发β衰变自发23892U→23490Th＋42He23490Th→23491Pa＋0－1e栏目导引基础梳理自学导引要点透析直击高考知能演练强化闯关题型探究讲练互动第二章近代物理类型可控性核反应方程典例人工转变人工控制(卢瑟福发现质子)(查德威克发现中子)(约里奥－居里夫妇发现放射性同位素)147N＋42He→178O＋11H42He＋94Be→126C＋10n2713Al＋42He→3015P＋10n3015P→3014Si＋0＋1e栏目导引基础梳理自学导引要点透析直击高考知能演练强化闯关题型探究讲练互动第二章近代物理类型可控性核反应方程典例重核裂变比较容易进行人工控制轻核聚变除氢弹外无法控制23592U＋10n→14456Ba＋8936Kr＋310n23592U＋10n→13654Xe＋9038Sr＋1010n21H＋31H→42He＋10n栏目导引基础梳理自学导引要点透析直击高考知能演练强化闯关题型探究讲练互动第二章近代物理特别提醒：(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.栏目导引基础梳理自学导引要点透析直击高考知能演练强化闯关题型探究讲练互动第二章近代物理即时应用3．(2012·厦门质检)关于下列核反应或核衰变方程，说法正确的是()栏目导引基础梳理自学导引要点透析直击高考知能演练强化闯关题型探究讲练互动第二章近代物理A.2411Na→2412Mg＋0－1e是裂变B.23592U＋10n→14054Xe＋9438Sr＋210n是聚变C.94Be＋42He→126C＋X，符号“X”表示中子D.147N＋42He→178O＋X，符号“X”表示中子栏目导引基础梳理自学导引要点透析直击高考知能演练强化闯关题型探究讲练互动第二章近代物理解析：选C.A是β衰变,B是核裂变,根据核反应方程,C中的“X”表示中子，D中“X”表示质子．栏目导引基础梳理自学导引要点透析直击高考知能演练强化闯关题型探究讲练互动第二章近代物理四、核能的产生和计算1．获得核能的途径(1)重核裂变：某些重核分裂成中等质量的核的反应过程，同时释放大量的核能．要使铀235发生链式反应以持续地输出能量，铀块的体积应大于它的临界体积．栏目导引基础梳理自学导引要点透析直击高考知能演练强化闯关题型探究讲练互动第二章近代物理重核的裂变：如23592U＋10n→9038Sr＋13654Xe＋1010n应用：原子弹、核反应堆．栏目导引基础梳理自学导引要点透析直击高考知能演练强化闯关题型探究讲练互动第二章近代物理(2)轻核聚变：某些轻核结合成质量较大的核的反应过程，同时释放出大量的核能，要想使氘核和氚核合成氦核，必须达到几百万度以上的高温，因此聚变反应又叫热核反应．轻核的聚变：如21H＋31H→42He＋10n.应用：氢弹、可控热核反应．栏目导引基础梳理自学导引要点透析直击高考知能演练强化闯关题型探究讲练互动第二章近代物理2．核能的计算方法(1)根据爱因斯坦质能方程列式计算：即ΔE＝Δmc2(Δm的单位：kg)．(2)根据1原子质量单位(u)相当于931.5兆电子伏能量，则ΔE＝Δm×931.5MeV(Δm的单位：u,1u＝1.6606×10－27kg)．栏目导引基础梳理自学导引要点透析直击高考知能演练强化闯关题型探究讲练互动第二章近代