13-09質(zhì)量虧損及核能的計算.ppt

考點強化 質(zhì)量虧損及核能的計算 1 考點精講 2 典例剖析 3 規(guī)律方法 4 跟蹤訓練 選修3 5動量守恒波粒二相性原子結構與原子核 5 真題演練 一 考點精講 1 考點精講 1 核力核子間的作用力 核力是 強引力 作用范圍在1 5 10 15m之內(nèi) 只在 的核子間發(fā)生作用 2 核能 結合為原子核時釋放的能量或原子核分解為核子時吸收的能量 叫做原子核的 能 亦稱核能 3 質(zhì)能方程 質(zhì)量虧損愛因斯坦質(zhì)能方程E 原子核的質(zhì)量必然比組成它的核子的質(zhì)量和要小 m 這就是質(zhì)量虧損 由質(zhì)量虧損可求出釋放的核能 E 相鄰 結合 mc2 mc2 核子 短程 1 核能 1 核子在結合成原子核時出現(xiàn)質(zhì)量虧損 m 其能量也要相應減少 即 E mc2 2 原子核分解成核子時要吸收一定的能量 相應的質(zhì)量增加 m 吸收的能量為 E mc2 2 核能釋放的兩種途徑的理解 1 使較重的核分裂成中等大小的核 2 較小的核結合成中等大小的核 核子的比結合能都會增加 都可以釋放能量 二 典例剖析 2 典例剖析 解析熱核聚變的核反應方程為 21H 31H 42He 10n 所以x為n 或中子 E mc2 2 0141u 3 0161u 4 0026u 1 0087u 931 5MeV 17 6MeV 答案n 或中子 17 6 解析顯隱 典例1 2012 課標 35 1 氘核和氚核可發(fā)生熱核聚變而釋放出巨大的能量 該反應方程為 H H He x 式中x是某種粒子 已知 H H He和粒子x的質(zhì)量分別為2 0141u 3 0161u 4 0026u和1 0087u 1u 931 5MeV c2 c是真空中的光速 由上述反應方程和數(shù)據(jù)可知 粒子x是 該反應釋放出的能量為 MeV 結果保留三位有效數(shù)字 中子 17 6 根據(jù)核反應中質(zhì)量數(shù)守恒 電荷數(shù)守恒解答 先計算钚核衰變過程中的質(zhì)量虧損 再根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程求出衰變放出的能量 靜止的钚核衰變成鈾核和X核 遵從動量守恒定律 由鈾核與X核動量大小相等 可求其動能之比 5 31 58 7 42He 轉(zhuǎn)解析 轉(zhuǎn)原題 三 規(guī)律方法 3 規(guī)律方法 1 根據(jù) E mc2計算 計算時 m的單位是 kg c的單位是 m s E的單位是 J 2 根據(jù) E m 931 5MeV計算 因1原子質(zhì)量單位 u 相當于931 5MeV的能量 所以計算時 m的單位是 u E的單位是 MeV 3 根據(jù)能量守恒和動量守恒計算 4 在計算具有宏觀質(zhì)量的物質(zhì)中所有原子核發(fā)生核反應所釋放能量時用阿伏加德羅常數(shù)來計算核能 書寫核反應方程 計算質(zhì)量虧損 m 利用 E mc2 計算釋放的核能 四 跟蹤訓練 4 跟蹤訓練 解析顯隱 五 真題演練 5 真題演練 真題 2010 北京卷 15 太陽因核聚變釋放出巨大的能量 同時其質(zhì)量不斷減少 太陽每秒鐘輻射出的能量約為4 1026J 根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程 太陽每秒鐘減少的質(zhì)量最接近 A 1036kgB 1018kgC 1013kgD 109kg 解析顯隱 真題 2011 上海卷 7 在存放放射性元素時 若把放射性元素 置于大量水中 密封于鉛盒中 與輕核元素結合成化合物 則 A 措施 可減緩放射性元素衰變B 措施 可減緩放射性元素衰變C 措施 可減緩放射性元素衰變D 上述措施均無法減緩放射性元素衰變 解析放射性元素的衰變快慢由其原子核內(nèi)部結構決定 與外界因素無關 所以A B C錯誤 D正確 答案D 解析顯隱 放射性元素的衰變快慢只由原子核內(nèi)部的因素決定 跟原子所處的物理性質(zhì) 化學性質(zhì) 外界因素均無關 真題 2014 北京卷 14 質(zhì)子 中子和氘核的質(zhì)量分別為m1 m2和m3 當一個質(zhì)子和一個中子結合成氘核時 釋放的能量是 c表示真空中的光速 A m1 m2 m3 cB m1 m2 m3 cC