人教版高考物理一轮总复习精品课件 第14单元 波粒二象性和原子物理 第36讲 原子结构 原子核.ppt

的质量分别为2.0141u、3.0161u、4.0026u和1.0087u,1u相当于931.5MeV的能量,则下列说法正确的是()变式练(多选)(2023浙江杭州一模)2023年4月12日21时,中国有“人造太阳”之称的全超导托卡马克核聚变实验装置(EAST)创造新的世界纪录,成功实现稳态高约束模式等离子体运行403s。。已知该装置内部发生的核反应方程A.该反应属于α衰变B.该反应中生成物的总质量小于反应物的总质量C.该反应过程中释放的能量约为17.6MeVD.该反应中反应物的结合能之和大于生成物的结合能之和BC解析α衰变是一种原子核衰变成另一种原子核并伴随产生α粒子的衰变,该装置中的反应属于核聚变,故A错误;该反应释放能量,有质量亏损,反应物的质量大于生成物的质量,B正确;该反应过程中释放的能量E=[(2.0141u+3.0161u)-(4.0026u+1.0087u)]×931.5MeV/u=17.6MeV,C正确;轻核聚变过程,生成物的结合能大于反应物的结合能,D错误。解题技巧对质能方程的理解(1)方程的含义:一定的能量和一定的质量相联系,物体的总能量和它的质量成正比,即E=mc2。(2)理解:物体具有的能量与它的质量之间存在简单的正比关系,物体的能量增大,质量也增大;物体的能量减小,质量也减小。本课结束(2)氢原子的能级和轨道半径①氢原子的能级公式:En=E1(n=1,2,3,…),其中基态能量E1最低,其数值为E1=-13.6eV。②氢原子的半径公式:rn=n2r1(n=1,2,3,…),其中r1为基态半径,又称玻尔半径,其数值为r1=0.53×10-10m。二、原子核1.天然放射现象放射性元素自发地放出射线的现象,首先由贝克勒尔发现。天然放射现象的发现,说明原子核内部是有结构的。2.原子核的组成:原子核是由质子和中子组成的,原子核的电荷数等于核内的质子数。3.原子核的衰变(1)衰变:原子核自发地放出α粒子或β粒子,变成另一种原子核的变化。(2)分类(3)半衰期:放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间。半衰期由原子核内部自身的因素决定,跟原子所处的物理、化学状态无关。4.放射性同位素的应用与防护(1)放射性同位素:有天然放射性同位素和人工放射性同位素两类,放射性同位素的化学性质相同。(2)应用:射线测厚仪、放射治疗、做示踪原子等。(3)防护:防止放射性对人体组织的伤害。5.核力和核能(1)核力:原子核内部,核子间所特有的相互作用力。(2)核能①核子在结合成原子核时出现质量亏损Δm,其对应的能量ΔE=Δmc2。②原子核分解成核子时要吸收一定的能量,相应的质量增加Δm,吸收的能量为ΔE=Δmc2。6.裂变反应和聚变反应(1)重核裂变①定义:质量数较大的原子核受到高能粒子的轰击而分裂成几个质量数较小的原子核的过程。③链式反应:重核裂变产生的中子使核裂变反应一代接一代继续下去的过程。④临界体积和临界质量:核裂变物质能够发生链式反应的最小体积及其相应的质量。⑤裂变的应用:原子弹、核电站。⑥反应堆构造:核燃料、减速剂、镉棒、防护层。(2)轻核聚变①定义:两个轻核结合成质量较大的核的反应过程。轻核聚变反应必须在高温下进行,因此又叫热核反应。[练一练]1.判断下列说法对错(1)人们认识原子具有复杂结构是从物理学家卢瑟福研究阴极射线发现电子开始的。()(2)原子中绝大部分是空的,原子核很小。()(3)按照玻尔理论,核外电子均匀分布在各个不连续的轨道上。()(4)如果某放射性元素的原子核有100个,经过一个半衰期后一定还剩50个原子核没有衰变。()(5)质能方程表明在一定条件下,质量可以转化为能量。()×√×××2.如图为研究放射性元素射线性质的实验装置,两块平行放置的金属板A、B分别与电源的正负极连接。放射源发出的射线从其上方小孔向外射出,分裂成三束,分别为α、β、γ三种射线。对于三种射线,下列说法正确的是()A.到达A板的射线为α射线,电离能力最强B.到达B板的射线为α射线,穿透能力最强C.到达A板的射线为β射线,是原子核内的中子转化为质子时放出的D.到达B板的射线为γ射线,可以用于治疗肿瘤C解析根据题意可知,A板带正电,B板带负电,带正电的粒子将向B板偏转,带负电的粒子将向A板偏转,α射线为氦核流,带正电,将向B板偏转,且α射线电离能力最强,穿透能力最弱,故