資源簡(jiǎn)介

章末核心素養(yǎng)提升
一、對(duì)衰變的綜合分析
1.原子核衰變的理解
衰變類型 α衰變 β衰變
衰變方程 X→Y＋He X→Ye
衰變實(shí)質(zhì) 2個(gè)質(zhì)子和2個(gè)中子結(jié)合成氦核2H＋2n→He 1個(gè)中子轉(zhuǎn)化為1個(gè)質(zhì)子和1個(gè)電子n→H→e
衰變規(guī)律 電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒、動(dòng)量守恒
2.衰變次數(shù)的判斷技巧
（1）方法：設(shè)放射性元素X經(jīng)過n次α衰變和m次β衰變后，變成穩(wěn)定的新元素Y，則衰變方程為：X→Y＋nHe＋me
根據(jù)電荷數(shù)守恒和質(zhì)量數(shù)守恒可列方程：
A＝A′＋4n，Z＝Z′＋2n－m。
（2）技巧：為了確定衰變次數(shù)，一般先由質(zhì)量數(shù)的改變確定α衰變的次數(shù)（這是因?yàn)棣滤プ兊拇螖?shù)多少對(duì)質(zhì)量數(shù)沒有影響），然后根據(jù)衰變規(guī)律確定β衰變的次數(shù)。
例1 放射性元素镎237（Np）是用人工的方法發(fā)現(xiàn)的，镎237不穩(wěn)定，它經(jīng)過一系列α衰變、β衰變后變成鉍209（Bi），這些衰變是（　　）
A.7次α衰變和4次β衰變
B.4次α衰變和4次β衰變
C.7次α衰變和5次β衰變
D.6次α衰變和4次β衰變
聽課筆記____________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________　　　　　　　　　　　　　　　　
訓(xùn)練1　U是一種放射性元素，能夠自發(fā)地進(jìn)行一系列放射性衰變，如圖所示，則下列說法正確的是（　　）
A.圖中a是208
B.Y和Z都是β衰變
C.X衰變放出的電子是中子轉(zhuǎn)變?yōu)橘|(zhì)子時(shí)產(chǎn)生的
D.X衰變中放出的射線電離能力最強(qiáng)
二、對(duì)核反應(yīng)方程及類型的理解
1.四類核反應(yīng)方程的比較
名稱 核反應(yīng)方程 時(shí)間 其他
衰變 α衰變 U―→Th＋He 1896年 貝可勒爾
β衰變 Th―→Pa＋e
裂變 U＋n―→Sr＋Xe ＋10n＋141 MeV 1938年 原子彈原理
聚變 H＋H―→He＋n ＋17.6 MeV 氫彈原理
人工轉(zhuǎn)變 正電子 Al＋He―→P＋n P―→Si＋e 1934年 約里奧· 居里夫婦
發(fā)現(xiàn)質(zhì)子 N＋He―→O＋H 1919年 盧瑟福
發(fā)現(xiàn)中子 Be＋He―→C＋n 1932年 查德威克
2.解題時(shí)注意事項(xiàng)
（1）熟記一些粒子的符號(hào)
α粒子（He）、質(zhì)子（H或p）、中子（n）、電子（e）、氘核（H）、氚核（H）
（2）注意在核反應(yīng)方程中，質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)是守恒的；在解有關(guān)力學(xué)綜合問題時(shí)，還有動(dòng)量守恒和能量守恒。
例2 （2023·全國(guó)甲卷，15）在下列兩個(gè)核反應(yīng)方程中X＋N→Y＋O，Y＋Li→2X，X和Y代表兩種不同的原子核，以Z和A分別表示X的電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)，則（　　）
A.Z＝1　A＝1 .Z＝1　A＝2
C.Z＝2　A＝3 .Z＝2　A＝4
聽課筆記____________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________　　　　　　　　　　　　　　　　
訓(xùn)練2 下面列出的是一些核反應(yīng)方程，針對(duì)這些核反應(yīng)方程，下列說法正確的是（　　）
①U→Th＋X
②U＋n→Ba＋Kr＋3M
③Be＋H→B＋K
④N＋He→O＋Y
A.核反應(yīng)方程①是重核裂變，X是α粒子
B.核反應(yīng)方程②是重核裂變，M是中子
C.核反應(yīng)方程③是太陽(yáng)內(nèi)部發(fā)生的核聚變，K是電子
D.核反應(yīng)方程④是人工核轉(zhuǎn)變，Y是中子
三、原子物理與動(dòng)量、能量相結(jié)合的問題
1.核反應(yīng)過程中滿足四個(gè)守恒：質(zhì)量數(shù)守恒、電荷數(shù)守恒、動(dòng)量守恒、能量守恒。
2.靜止的核在磁場(chǎng)中自發(fā)衰變：軌跡為兩相切圓，α衰變時(shí)兩圓外切，β衰變時(shí)兩圓內(nèi)切，根據(jù)動(dòng)量守恒定律m1v1＝m2v2和R＝知，半徑小的為新核，半徑大的為α粒子或β粒子。
3.由動(dòng)量、動(dòng)能關(guān)系：p2＝2mEk可知Ek1∶Ek2＝m2∶m1。
4.若衰變反應(yīng)釋放的核能全部轉(zhuǎn)化為粒子動(dòng)能，則由能量守恒定律得ΔE＝Δmc2＝Ek1＋Ek2。
例3 在方向垂直紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一個(gè)原來靜止的Ra原子核衰變后變成一個(gè)Rn核并放出一個(gè)粒子，該粒子的動(dòng)能為Ek，速度方向恰好垂直磁場(chǎng)。Rn核和粒子的徑跡如圖所示，若衰變時(shí)產(chǎn)生的能量全部以動(dòng)能的形式釋放，真空中的光速為c，求：
（1）寫出這個(gè)核反應(yīng)方程；
（2）Rn核與粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑之比；
（3）衰變過程中的質(zhì)量虧損。
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
______________________________________________________________________
______________________________________________________________________
______________________________________________________________________
______________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
______________________________________________________________________
______________________________________________________________________
訓(xùn)練3 1930年物理學(xué)家考克饒夫和瓦爾頓建造了世界上第一臺(tái)粒子加速器，他們獲得了高速運(yùn)動(dòng)的質(zhì)子，用來轟擊靜止的鋰原子核（Li），形成一個(gè)不穩(wěn)定的復(fù)核后分解成兩個(gè)相同的原子核。
（1）寫出核反應(yīng)方程式；
（2）已知質(zhì)子的質(zhì)量為m，初速度為v0，反應(yīng)后產(chǎn)生的一個(gè)原子核速度大小為1.5v0，方向與質(zhì)子運(yùn)動(dòng)方向相同，求反應(yīng)過程中釋放的核能（設(shè)反應(yīng)過程釋放的核能全部轉(zhuǎn)化為動(dòng)能）。
______________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
______________________________________________________________________
______________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
______________________________________________________________________
______________________________________________________________________
______________________________________________________________________
__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
章末核心素養(yǎng)提升
知識(shí)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建
負(fù)電　α粒子散射　盧瑟福　Em－En　增強(qiáng)　減弱　X→Y＋He　X→Y＋e　m0　N0　電荷數(shù)　越大　mc2　Δmc2　U＋n―→Ba＋Kr＋3n　H＋H―→He＋n
核心素養(yǎng)提升
例1 A　[假設(shè)需經(jīng)過x次α衰變，y次β衰變，根據(jù)電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)守恒有93＝2x－y＋83，237＝4x＋209，解得x＝7，y＝4，故A正確，B、C、D錯(cuò)誤。]
訓(xùn)練1 C　[Bi衰變成Tl，核電荷數(shù)少2，所以Y衰變?yōu)棣了プ儯派涑靓亮Ｗ樱|(zhì)量數(shù)少4，則a＝206，Po衰變成Pb，質(zhì)量數(shù)少4，核電荷數(shù)少2，所以Z衰變?yōu)棣了プ儯蔄、B錯(cuò)誤；Bi衰變成Po，質(zhì)量數(shù)不變，核電荷數(shù)增加1，所以發(fā)生的是β衰變，其放出的β射線電離能力比α射線的電離能力弱，其本質(zhì)是原子核內(nèi)的一個(gè)中子轉(zhuǎn)化成一個(gè)質(zhì)子，放出一個(gè)電子，故C正確，D錯(cuò)誤。]
例2 D　[由X＋N→A1Z1Y＋O得A＋14＝A1＋17，Z＋7＝Z1＋8，由A1Z1Y＋Li→2X得A1＋7＝2A，Z1＋3＝2Z，則A＝4，Z＝2，D正確。]
訓(xùn)練2 B　[①式是衰變，而不是重核裂變，X是α粒子，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；②式是典型的重核裂變，由質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒得出M是中子，選項(xiàng)B正確；由質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒可知③式中K是中子，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；由質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒可知④式中Y是質(zhì)子，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。]
例3 (1)Ra→Rn＋He　(2)1∶43　(3)
解析　(1)根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒與電荷數(shù)守恒，可得衰變方程為
Ra→Rn＋He。
(2)由動(dòng)量守恒定律可知，新核與粒子的動(dòng)量大小相等，即
p1＝p2
洛倫茲力提供向心力
由牛頓第二定律得qvB＝m
可知＝
代入數(shù)據(jù)解得＝。
(3)由動(dòng)能與動(dòng)量關(guān)系p＝＝
解得Rn核獲得的動(dòng)能Ek′＝Ek
核反應(yīng)中釋放的核能ΔE＝Ek＋Ek′
由質(zhì)能方程ΔE＝Δmc2，聯(lián)立解得Δm＝。
訓(xùn)練3 (1)Li＋H→2He　(2)mv
解析　(1)核反應(yīng)方程滿足質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒，由此寫出核反應(yīng)方程Li＋H→2He。
(2)核反應(yīng)過程，根據(jù)動(dòng)量守恒定律，
有mv0＝4m×1.5v0＋4mv
根據(jù)能量守恒定律得
ΔE＝×4m×(1.5v0)2＋×4mv2－mv
＝mv。(共22張PPT)
章末核心素養(yǎng)提升
第五章 原子與原子核
目 錄
CONTENTS
知識(shí)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建
01
核心素養(yǎng)提升
02
知識(shí)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建
1
負(fù)電
α粒子散射
盧瑟福
Em－En
增強(qiáng)
減弱
電荷數(shù)
越大
mc2
Δmc2
核心素養(yǎng)提升
2
一、對(duì)衰變的綜合分析
1.原子核衰變的理解
2.衰變次數(shù)的判斷技巧
A
A.7次α衰變和4次β衰變 B.4次α衰變和4次β衰變
C.7次α衰變和5次β衰變 D.6次α衰變和4次β衰變
解析　假設(shè)需經(jīng)過x次α衰變，y次β衰變，根據(jù)電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)守恒有93＝2x－y＋83，237＝4x＋209，解得x＝7，y＝4，故A正確，B、C、D錯(cuò)誤。
C
A.圖中a是208
B.Y和Z都是β衰變
C.X衰變放出的電子是中子轉(zhuǎn)變?yōu)橘|(zhì)子時(shí)產(chǎn)生的
D.X衰變中放出的射線電離能力最強(qiáng)
二、對(duì)核反應(yīng)方程及類型的理解
1.四類核反應(yīng)方程的比較
2.解題時(shí)注意事項(xiàng)
(1)熟記一些粒子的符號(hào)
D
B
訓(xùn)練2 下面列出的是一些核反應(yīng)方程，針對(duì)這些核反應(yīng)方程，下列說法正確的是(　　)
A.核反應(yīng)方程①是重核裂變，X是α粒子
B.核反應(yīng)方程②是重核裂變，M是中子
C.核反應(yīng)方程③是太陽(yáng)內(nèi)部發(fā)生的核聚變，K是電子
D.核反應(yīng)方程④是人工核轉(zhuǎn)變，Y是中子
解析　①式是衰變，而不是重核裂變，X是α粒子，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；②式是典型的重核裂變，由質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒得出M是中子，選項(xiàng)B正確；由質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒可知③式中K是中子，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；由質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒可知④式中Y是質(zhì)子，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。
三、原子物理與動(dòng)量、能量相結(jié)合的問題
1.核反應(yīng)過程中滿足四個(gè)守恒：質(zhì)量數(shù)守恒、電荷數(shù)守恒、動(dòng)量守恒、能量守恒。
2.靜止的核在磁場(chǎng)中自發(fā)衰變：軌跡為兩相切圓，α衰變時(shí)兩圓外切，β衰變時(shí)兩圓內(nèi)切，根據(jù)動(dòng)量守恒定律m1v1＝m2v2和R＝知，半徑小的為新核，半徑大的為α粒子或β粒子。
3.由動(dòng)量、動(dòng)能關(guān)系：p2＝2mEk可知Ek1∶Ek2＝m2∶m1。
4.若衰變反應(yīng)釋放的核能全部轉(zhuǎn)化為粒子動(dòng)能，則由能量守恒定律得ΔE＝Δmc2＝Ek1＋Ek2。
(2)由動(dòng)量守恒定律可知，新核與粒子的動(dòng)量大小相等，即p1＝p2
洛倫茲力提供向心力
核反應(yīng)中釋放的核能ΔE＝Ek＋Ek′
訓(xùn)練3 1930年物理學(xué)家考克饒夫和瓦爾頓建造了世界上第一臺(tái)粒子加速器，他們獲得了高速運(yùn)動(dòng)的質(zhì)子，用來轟擊靜止的鋰原子核(Li)，形成一個(gè)不穩(wěn)定的復(fù)核后分解成兩個(gè)相同的原子核。
(1)寫出核反應(yīng)方程式；
(2)已知質(zhì)子的質(zhì)量為m，初速度為v0，反應(yīng)后產(chǎn)生的一個(gè)原子核速度大小為1.5v0，方向與質(zhì)子運(yùn)動(dòng)方向相同，求反應(yīng)過程中釋放的核能(設(shè)反應(yīng)過程釋放的核能全部轉(zhuǎn)化為動(dòng)能)。
(2)核反應(yīng)過程，根據(jù)動(dòng)量守恒定律，
有mv0＝4m×1.5v0＋4mv
根據(jù)能量守恒定律得

展開更多......

收起↑