原子核復(fù)習(xí)教案學(xué)生版

原子核基礎(chǔ)知識一、原子的核式結(jié)構(gòu)模型1、湯姆生的“棗糕”模型（1）1897年湯姆生發(fā)現(xiàn)了電子，使人們認(rèn)識到_____有復(fù)雜結(jié)構(gòu)，揭開了研究原子的序幕．(2)“棗糕”模型：原子是一個球體，_____均勻分布在整個球內(nèi)，電子像棗糕里的棗子一樣鑲嵌在原子里．2、盧瑟福的核式結(jié)構(gòu)模型1909～1911年，英國物理學(xué)家盧琴福和他的助手們進(jìn)行了α粒子散射實驗(1)α粒子散射實驗結(jié)果：絕大多數(shù)α粒子穿過金箔后基本上仍沿原來的方向前進(jìn)，但有少數(shù)α粒子發(fā)生了較大的偏轉(zhuǎn)，_____偏轉(zhuǎn)角超過900，有的甚至被彈回，偏轉(zhuǎn)角幾乎達(dá)到1800．(2)現(xiàn)象解釋：核式結(jié)構(gòu)模型：在原子的中心有一個很小的核，叫做原子核，原子的全部正電荷和幾乎全部質(zhì)量都集中在原子核里，帶負(fù)電的電子在核外空間里繞著核旋轉(zhuǎn)．原子核所帶的單位正電荷數(shù)等于核外的電子數(shù)，所以整個原子是呈電中性的．電子繞著核旋轉(zhuǎn)所需的向心力就是核對它的___________．從粒子散射的實驗數(shù)據(jù)，估計原子核半徑的數(shù)量級為10-14m～10-15m，而原子半徑的數(shù)量級是二、天然放射性現(xiàn)象1．放射性現(xiàn)象：________發(fā)現(xiàn)天然放射現(xiàn)象，使人們認(rèn)識到原子核也有復(fù)雜結(jié)構(gòu)，揭開了人類研究原子核結(jié)構(gòu)的序幕．通過對天然放射現(xiàn)象的研究，人們發(fā)現(xiàn)原子序數(shù)大于_____的所有天然存在的元素都有放射性，原子序數(shù)小于____的天然存在的元素有些也具有放射性，它們放射出來的射線共有三種：___射線、___射線、____射線．2、三種射線的本質(zhì)和特性比較種類本質(zhì)質(zhì)量（u）電荷（e）速度（c）電離性貫穿性α射線氦核4β射線電子1/1840γ射線光子0三種射線在勻強(qiáng)磁場、勻強(qiáng)電場填空：____________________________⑴⑵3、原子核的衰變定義：放射性元素的原子核由于_____某種粒子而轉(zhuǎn)變?yōu)樾潞说淖兓Q為衰變.衰變規(guī)律：_______和_____數(shù)都守恒.(1)α衰變的一般方程：→＋______·(2)β衰變的一般方程：→＋____．(3)γ射線是伴隨α衰變或β衰變同時產(chǎn)生的、γ射線不改變原子核的電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)．(4)半衰期定義：放射性元素的原子核有半數(shù)發(fā)生衰變需要的時間，叫這種元素的半衰期.（用希臘字母τ表示公式：___________________________(1)半衰期由放射性元素的原子核內(nèi)部本身的因素決定的,跟原子所處的物理狀態(tài)(如壓強(qiáng)、溫度等)或化學(xué)狀態(tài)(如單質(zhì)或化合物)無關(guān).(2)半衰期只對大量原子核衰變才有意義，因為放射性元素的衰變規(guī)律是統(tǒng)計規(guī)律，對少數(shù)原子核衰變不再起作用.三.原子核的人工轉(zhuǎn)變核能1．原子核的組成：質(zhì)子和中子組成______。質(zhì)子和中子統(tǒng)稱為______。質(zhì)子質(zhì)量=1．007277u＝1．6725×10－27kg;中子質(zhì)量=1．008665u＝1．6748×10--具有相同的質(zhì)子數(shù)、不同的中子數(shù)的原子核互稱為_______.2．原子核的人工轉(zhuǎn)變及其三大發(fā)現(xiàn)原子核的人工轉(zhuǎn)變：用人工方法使一種原子核變成另一種原子核的變化.用高能粒子轟擊靶核，產(chǎn)生另一種新核的反應(yīng)過程，①1919盧瑟福發(fā)現(xiàn)質(zhì)子：N+He→O+___②1932年查德威克發(fā)現(xiàn)中子：Be+He→_____+n③1934年約里奧居里夫婦發(fā)現(xiàn)放射性同位素和正電子Al+He→____+nP→Si+___(其中，P是放射性同位素，e為正電子．)3.放射性同位素的應(yīng)用_________________________________________________________四.核力與核能1．核力：原子核的半徑很小，其中的質(zhì)子之間的庫侖力很大，受到這么大的庫侖斥力卻能是穩(wěn)定狀態(tài)，一定還有另外一種力把各核子緊緊地拉在一起．這種力叫做核力①核力是很強(qiáng)的力②核力作用范圍小只在_______短距離內(nèi)起作用③每個核子只跟它______的核子間才有核力作用2．核能（1）結(jié)合能：___________________時放出一定的能量，原子核分解成核子時吸收一定能量，這種能量叫結(jié)合能．（3）愛因斯坦質(zhì)能方程：愛因斯坦的相對論指出：物體的能量和質(zhì)量之間存在著密切的聯(lián)系，它們的關(guān)系是：E=____，這就是愛因斯坦的質(zhì)能方程。質(zhì)能方程的另一個表達(dá)形式是：ΔE=Δmc2。（4）核能計算：①應(yīng)用公式ΔE=Δmc2時應(yīng)選用國際單位，即ΔE的單位為J，Δm的單位為kg，C的單位為m/s．②1u相當(dāng)于931．5MeV，其中u為原子質(zhì)量單位：1u=1．660566×10－27kg，lMev=l06ev，leV＝1．6×10－19五.重核的裂變與輕核的聚變1．重核的裂變（原子彈、核電站的原理）①所謂重核即為質(zhì)量數(shù)很大的原子核．裂變方程式例舉：②重核俘獲_____后分裂為兩個或幾個中等質(zhì)量數(shù)的原子核的反應(yīng)過程叫重核的裂變。在裂變的同時，還會放出幾個中子和大量能量．鈾235核能夠發(fā)生接式反應(yīng)的鈾塊的最小體積叫做它的臨界體積．鏈?zhǔn)椒磻?yīng)條件：①純鈾235；②達(dá)到臨界體積2．輕核的聚變（原子彈的原理）優(yōu)點：產(chǎn)能效率高，燃料的儲量豐富，安全清潔，廢料少易處理。①所謂輕核是指質(zhì)量數(shù)很小的原子核，如氫核、氘核等．②某些輕核結(jié)合成質(zhì)量數(shù)較大的原子核的反應(yīng)過程叫做輕核的聚變，同時放出大量的能量．方程：H＋H→_____＋n輕核聚變條件：只能發(fā)生在超高溫(需要幾百萬度高溫)條件下，故輕核聚變也叫做________．(在太陽內(nèi)部、原子彈的爆炸、激光聚焦才能達(dá)到這樣的高溫)。受控?zé)岷朔磻?yīng)：是人類對聚變能的利用，使得巨大的熱核反應(yīng)能量不以爆炸的形式釋放。規(guī)律方法1。掌握典型的反應(yīng)方程1．四種核反應(yīng)類型(衰變,人工核轉(zhuǎn)變,重核裂變,輕核驟變)⑴衰變：α衰變：(實質(zhì)：核內(nèi))α衰變形成外切(同方向旋)，β衰變：(實質(zhì)：核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)變成了質(zhì)子和中子)判斷哪個是α衰變核能的計算方法：(1)根據(jù)愛因斯坦的質(zhì)能虧損，用核子結(jié)合成原子核時的質(zhì)量虧損(Δm)的千克數(shù)乘以真空中光速的平方(c=3×108m/s)即ΔE=Δmc(2)根據(jù)1原子質(zhì)量單位(u)相當(dāng)于931.5(MeV)能量,用核子結(jié)合成原子核時質(zhì)量虧損的原子質(zhì)量單位乘以931.5MeV即ΔE=Δm×931.5MeV注意：①式Δm的單位是千克(kg)，ΔE的單位是焦耳(J)；試題集錦：1、（北京卷理綜）14.一個質(zhì)子和一個中子聚變結(jié)合成一個氘核，同時輻射一個光子。已知質(zhì)子、中子、氘核的質(zhì)量分別為m1、m2、m3,普朗克常量為h,真空中的光速為c。下列說法正確的是（）核反應(yīng)方程是H+nH+聚變反應(yīng)中的質(zhì)量虧損1+m2-m1輻射出的光子的能量E=(m3-m1-m2)cD.光子的波長2、(全國I理科綜合)18.三個原子核X、Y、Z，X核放出一個正電子后變?yōu)閅核，Y核與質(zhì)子發(fā)生核反應(yīng)后生成Z核并放出一個個氦（42He）,則下面說法正確的是（）A.X核比Z核多一個原子B.X核比Z核少一個中子C.X核的質(zhì)量數(shù)比Z核質(zhì)量數(shù)大3D.X核與Z核的總電荷是Y核電荷的2倍3.（四川卷理綜）下列說法正確的是（）A．γ射線在電場和磁場中都不會發(fā)生偏轉(zhuǎn)B．β射線比α射線更容易使氣體電離C．太陽輻射的能量主要來源于重核裂變D．核反應(yīng)堆產(chǎn)生的能量來自輕核聚變4、.（上海卷物理）在下列4個核反應(yīng)方程中，x表示質(zhì)子的是（）A BC D5.（天津卷理綜）15.一個氡核衰變成釙核并放出一個粒子，其半衰期為3.8天。1g氡經(jīng)過7.6天衰變掉氡的質(zhì)量，以及衰變成的過程放出的粒子是（）

A.0.25g，α粒子B.0.75gC.0.25g，β粒子D.0.6、（00天津、江西卷）2．最近幾年，原子核科學(xué)在超重元素島的探測方面取得重大進(jìn)展，1996年科學(xué)家們在研究某兩個重離子結(jié)合成超重元素的反應(yīng)時，發(fā)現(xiàn)生成的超重元素的核經(jīng)過6次衰變后的產(chǎn)物是，由此，可以判定生成的超重元素的原子序數(shù)和質(zhì)量數(shù)分別是（）A124、259B124、265C112、265D112、2777、01北京、內(nèi)蒙古、安徽卷）7.下列現(xiàn)象中，與原子核內(nèi)部變化有關(guān)的是（） A粒子散射B光電效應(yīng)C天然放射現(xiàn)象D原子發(fā)光現(xiàn)象8、01（上海卷）9．盧瑟福原子核式結(jié)構(gòu)理論的主要內(nèi)容有（）A原子的中心有個核，叫做原子核B原子的正電荷均勻分布在整個原子中C原子的全部正電荷和幾乎全部質(zhì)量都集中在原子核里D帶負(fù)電的電子在校外繞著核旋轉(zhuǎn)9、04廣西23．中子n、質(zhì)子p、氘核D的質(zhì)量分別為現(xiàn)用光子能量為E的γ射線照射靜止氘核使之分解，反應(yīng)的方程為若分解后中子、質(zhì)子的動能可視為相等，則中子的動能是（） A B． C． D．10、04江蘇27．下列說法正確的是（） A.α射線與γ射線都是電磁波D.β射線為原子的核外電子電離后形成的電子流 C.用加溫、加壓或改變其化學(xué)狀態(tài)的方法都不能改變原子核衰變的半衰期 D.原子核經(jīng)過衰變生成新核，則新核的質(zhì)量總等于原核的質(zhì)量11、05（江蘇卷）37.下列四個方程中，表示重核裂變的是（）A．B．C．D．12、06（重慶卷）58.14C是一種半衰期為5730年的放射性同位素。若考古工作者探測到某古木中14C的含量為原來的，則該古樹死亡時間距今大約A.22920年B.11460C.5730年13、（湖北省武漢市部分學(xué)校新高三起點調(diào)研）太陽內(nèi)部的熱核反應(yīng)方程為:下列說法正確的是（）A．和是兩種不同元素的原子核 B．和是氫的兩種同位素的原子核C．這個反應(yīng)既是核反應(yīng)，也是化學(xué)反應(yīng) D．這個反應(yīng)過程中有質(zhì)量虧損14、（湖北省八校第二次聯(lián)考）據(jù)最新報道，放射性同位素鈥，可有效治療癌癥，該同位素原子核內(nèi)中子數(shù)與核外電子數(shù)之差是（）A．32 B．67 C．99 D．15、（湖北省部分重點4月聯(lián)考）據(jù)新化社報道，由我國自行設(shè)計，研制的世界第一套全超導(dǎo)核聚變實驗裝置（又稱“人造太陽”）已完成了首次一程調(diào)試。下列關(guān)于“人造太陽”的說法中正確的是（）A.“人造太陽”的核反應(yīng)方程是B.“人造太陽”的核反應(yīng)方程是C.根據(jù)公式△E=△mc2可知，核燃料的質(zhì)量相同，聚變反應(yīng)釋放的能量比裂變反應(yīng)大得多D.根據(jù)公式E=mc2可知，核燃料的質(zhì)量相同時，聚變反應(yīng)釋放的能量與裂變反應(yīng)釋放的能量相同221H→32He+10n+3.26MeV16、(安徽省皖南八校高三第一次聯(lián)考試卷)某放射性元素經(jīng)過6次α衰變和8次β衰變，生成了新核．則新核和原來的原子核相比（）A．質(zhì)子數(shù)減少了12B．質(zhì)子數(shù)減少了20C．中子數(shù)減少了14D．核子數(shù)減少了2417、（天門市高考第二輪模擬）一個靜止的放射性原子核處于垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場中，由于發(fā)生了衰變而形成如下圖所示的兩個圓形徑跡，兩個圓的關(guān)徑之比為1:16，則（）A．該原子核發(fā)生了α衰變 B．反沖核沿小圓做逆時針方向運動 C．原來靜止的原子核的原子序數(shù)為15D．沿大圓和沿小圓運動的粒子的周期相等18、（武漢市高中畢業(yè)生二月調(diào)考）利用氦-3（）和氘進(jìn)行的聚變安全無污染，容易控制。月球上有大量的氦-3，每個航天大國都將獲取氦-3作為開發(fā)月球的重要目標(biāo)之一?！版隙鹨惶枴碧皆滦l(wèi)星執(zhí)行的一項重要任務(wù)就是評估月壤中氦-3的分布和儲量。已知兩個氘核聚變生成一個氦-3和一個中子的核反應(yīng)方程是：2H→He＋n＋3.26MeV若有2g氘全部發(fā)生聚變，則釋放的能量是（NA為阿伏加德羅常數(shù)）（）A、0.5×3.26MeVB、3.26MeVC、0.5NA×3.26MeVD、NA×3.26MeV19、（湖北省名師預(yù)測卷）下列說法正確的是（） A．太陽輻射的能量主要來自太陽內(nèi)部的核裂變反應(yīng)B．當(dāng)放射性元素的原子外層電子具有較高能量時，將發(fā)生衰變C．放射性元素的原子核內(nèi)的核子有半數(shù)發(fā)生變化所需的時間就是半衰期D．核反應(yīng)方程+n→中的X是中子20、（黃岡市重點中學(xué)模擬）下列敘述中符合物理學(xué)史實的有（）A．托馬斯楊通過對光的干涉的研究，證實了光具有波粒二象性B．麥克斯韋不僅在理論上預(yù)言了電磁波的存在，而且他還通過實驗得到了證實C．盧瑟福通過α粒子散射實驗，提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型D．湯姆生通過對X射線的研究，發(fā)現(xiàn)了電子，從而認(rèn)識到原子是可分的21、（武漢市五月模擬）下列說法正確的是（） A．用粒子轟擊鈹核，鈹核變?yōu)樘己?，同時放出射線 B．射線是由原子核外電子受到激發(fā)而產(chǎn)生的 C．射線是波長很短的電磁波，它的貫穿能力很強(qiáng) D．利用射線的電離作用，可檢查金屬內(nèi)部有無砂眼和裂紋22、（武漢市四月調(diào)研）一個鈹原子核（Be）從最靠近核的K層電子軌道上俘獲一個電子后發(fā)生衰變，生成一個鋰核（），并放出一個不帶電的質(zhì)量接近零的中微子（質(zhì)量不計），人們把這種衰變叫鈹核的EC衰變。核反應(yīng)方程為：Be已知一個鈹原子質(zhì)量為m1，一個鋰原子質(zhì)量為m2，一個電子質(zhì)量為me，光速為c，則一個鈹原子核發(fā)生上述核反應(yīng)釋放的能量為（）A、（m1—m2）c2