高考物理大一轮复习第12单元原子物理第31讲核反应核能课件.ppt

教材知识梳理 考点互动探究 教师备用习题 一 原子核与衰变1 原子核的组成 原子核是由和中子组成的 原子核的电荷数等于核内的 2 天然放射现象 1 天然放射现象元素地放出射线的现象 首先由贝可勒尔发现 天然放射现象的发现 说明具有复杂的结构 质子 质子数 自发 原子核 2 放射性和放射性元素物质发射某种看不见的射线的性质叫 具有放射性的元素叫放射性元素 3 三种射线 放射性元素放射出的射线共有三种 分别是 射线 射线 4 放射性同位素 有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 放射性 射线 天然 原子核 物理 化学 二 核力与核能1 核力核子间的作用力 核力是力 作用范围在1 5 10 15m之内 只在相邻的核子间发生作用 2 核能 1 结合能 核子结合为原子核时的能量或原子核分解为核子时的能量 叫作原子核的结合能 亦称核能 短程 释放 吸收 2 比结合能 定义 原子核的结合能与之比 称作比结合能 也叫平均结合能 特点 不同原子核的比结合能不同 原子核的比结合能越大 表示原子核中核子结合得越牢固 原子核 3 质能方程 质量亏损爱因斯坦质能方程E 原子核的质量比组成它的核子的质量和小 m 这就是质量亏损 由质量亏损可求出释放的核能 E 核子数 越稳定 mc2 mc2 大于或等于 10 热核反应 1 根据质能方程 E mc2 注意 这里质量单位要用kg 能量单位用J 2 利用原子质量单位u和电子伏特计算 1u 1 660 10 27kg 1eV 1 6 10 19J 1u相当于931 5MeV 3 根据能量守恒定律和动量守恒定律计算核能 考点一核反应方程 1 核反应的四种类型 2 关于核反应的三点说明 1 核反应过程一般都是不可逆的 所以核反应方程只能用单向箭头表示反应方向 不能用等号连接 2 核反应的生成物一定要以实验为基础 不能凭空只依据两个守恒规律杜撰出生成物来写核反应方程 3 核反应遵循电荷数守恒和质量数守恒 而不是质量守恒 核反应过程中反应前后的总质量一般会发生变化 考点二对天然放射现象的理解 1 衰变 衰变的比较 2 三种射线的比较 说明 射线是伴随着 衰变或 衰变产生的 射线不改变原子核的电荷数和质量数 其实质是放射性原子核在发生 衰变或 衰变时 产生的某些新核由于具有过多的能量 核处于激发态 而辐射出的光子 考点三核能的计算 1 对质能方程的理解 1 质能方程E mc2给出了物体的能量和质量之间的关系 质量为m的物体具有的总能量为mc2 质量和能量不能互相转化 2 质量与能量间存在着简单的正比关系 即物体的质量 这里指动质量 越大 能量越多 反之物体的质量越小 能量也越少 当物体放出能量时 满足 E mc2 2 求核能的三种方法 1 根据 E mc2计算 若 m的单位是kg 计算时 c的单位是m s E的单位是J 若 m的单位是原子质量单位u 利用1u相当于931 5MeV 用 E m 931 5MeV进行计算 E的单位是MeV 1MeV 1 6 10 13J 2 根据比结合能计算 原子核的结合能 比结合能 核子数 3 结合动量守恒定律和能量守恒定律进行分析计算 此时要注意动量与动能关系式p2 2mEk的应用 温馨提示 利用质能方程计算核能时 不能用质量数代替质量进行计算 考点四核反应中的动量守恒问题 1 核反应过程遵循能量守恒定律 在无光子辐射的情况下 核反应中释放的核能将转化为生成的新核和新粒子的动能 有光子辐射的情况下 核反应中释放的核能将转化为生成的新核和新粒子的动能及光子的能量 一般认为核反应放出的能量与反应前原子核的动能之和等于反应后原子核的总动能 2 核反应过程遵循动量守恒定律 即反应前原子核的总动量等于反应后原子核的总动量 3 解决核反应与动量及能量综合的问题时 首先应用质能方程求出核反应释放出的核能 其次根据动量守恒定律和能量守恒定律列出相应的方程 最后联立求解