2012版高三物理一轮复习课件：15.2原子 原子核(大纲版)教学.ppt

共 62 页 * 解析:先计算出一个氦核释放的能量,再根据1 kg氦核的个数即可算出释放出总的核能.核反应方程 生成一个氦核过程的质量亏损Δm=(1.0087 u+1.0073 u)×2-4.0026 u=0.0294 u,释放的能量ΔE=0.0294×931.5 MeV=27.3861 MeV,生成1 kg氦核释放的能量E=nΔE27.3861×106×1.6×10-19 J=6.59×1014 J.答案:6.59×1014 J 共 62 页 * 5.一个铀238核发生α衰变而变成钍234核,已知铀核的质量为3.853131×10-25 kg,钍核的质量为3.786567×10-25 kg,α粒子的质量为6.64672×-27 kg,试计算在这个衰变过程中要释放出多少能量?(结果保留2位有效数字) 共 62 页 * 解析:在铀核衰变过程中的质量亏损为 Δm=(3.853131×10-25-3.786567×10-25-6.64672×10-27) kg=9.7×10-30 kg 释放的核能ΔE=Δmc2=9.7×10-30×(3×108)2 J≈8.7×10-13 J 共 62 页 * 六? 重核的裂变与轻核的聚变 知识讲解 1.重核的裂变 ①裂变:重核分裂成两个质量较小的原子核的核反应叫裂变. ②链式反应:裂变要在一定的条件下才能进行,比如铀235核受到中子轰击时会发生裂变,而裂变时又要放出一些中子,这些中子又可引起其他的铀235核裂变,而使裂变反应不断进行下去,这种反应叫做链式反应. 共 62 页 * 2.轻核的聚变 ①聚变:轻核结合成质量较大原子核的核反应称为聚变. ②热核反应:聚变必须在轻核间的距离十分接近,即达到10-15 m时才能进行.在极高温度下,原子核可以获得足够的动能克服库仑斥力而发生聚变,这种聚变反应叫做热核反应. 共 62 页 * 活学活用 共 62 页 * 6.据新华社报道,由我国自行设计?研制的世界第一套全超导核聚变实验装置(又称“人造太阳”)已完成了首次工程调试.下列关于“人造太阳”的说法中正确的是( ) 共 62 页 * C.根据公式ΔE=Δmc2可知,核燃料的质量相同时,聚变反应释放的能量比裂变反应大得多 D.根据公式E=mc2可知,核燃料的质量相同时,聚变反应释放的能量与裂变反应释放的能量相同 解析:“人造太阳”是核聚变装置,故A正确,B错误.由于聚变的燃料是轻核,裂变燃料是重核,根据原子量知同等质量的聚变燃料比裂变燃料包含的原子核数目多,故能产生更多能量,C正确,选AC. 答案:AC 共 62 页 * 第二关:技法关 解读高考 解题技法 共 62 页 * 一? 衰变规律的运用 技法讲解 运用衰变规律重点要掌握“退二进一”规律,即原子核发生α衰变后,新核在元素周期表上要退2位,质量数减4;而β衰变后,新核比旧核在元素周期表上的位置进1位,但质量数不变,另外在分析推理的过程中始终要牢记质量数和电荷数守恒. 共 62 页 * 典例剖析 【例1】 下列说法正确的是( ) 共 62 页 * [答案] BC 共 62 页 * 二? 核能的计算方法归纳 技法讲解 核能的计算是原子物理的重点知识和高考的热点问题,其基本方法是: (1)根据质量亏损计算,步骤如下 a.根据核反应方程,计算核反应前和核反应后的质量亏损Δm. b.根据爱因斯坦质能方程E=mc2或ΔE=Δmc2计算核能. c.计算过程中Δm的单位是千克,ΔE的单位是焦耳. 共 62 页 * (2)利用原子质量单位u和电子伏特计算 ①明确原子质量单位u和电子伏特间的关系. 由1 u=1.6606×10-27 kg,1 eV=1.6×10-19 J, 得E=mc2=931.5 MeV. ②根据1原子质量单位(u)相当于931.5 MeV能量,用核子结合成原子核时质量亏损的原子质量单位数乘以931.5 MeV,即得 ΔE=Δm×931.5 MeV. ③上式中,Δm的单位是u,ΔE的单位是MeV. 共 62 页 * (3)利用平均结合能来计算核能 原子核的结合能=核子的平均结合能×核子数.核反应中反应前系统内所有原子核的总结合能与反应后生成的所有新核的总结合能之差,就是该次核反应所释放(或吸收)的核能. (4)根据能量守恒和动量守恒来计算核能 参与核反应的粒子所组成的系统,在核反应过程中的动量和能量是守恒的,因此,在题给的条件中没有涉及质量亏损,或者核反应所释放的核能全部转化为生成的新粒子的动能而无光子辐射的情况下,根据动量和能量的守恒可以计算出核能的变化. 共 62 页 * (5)应用阿伏加德罗常数计算核能若要计算具有宏观质量的物质中所有原子核都发生核反应所放出的总能量,应用阿伏加德罗常数计算核能较为简便.a