高三物理第一輪復(fù)習(xí) 第十四章 第三單元第4課時(shí) 核反應(yīng) 核能課件 選修35

高考總復(fù)習(xí)高考總復(fù)習(xí)物理物理第三單元原子核核能第三單元原子核核能 第第4課時(shí)核反應(yīng)核能課時(shí)核反應(yīng)核能 選修35 第十四章光電效應(yīng)原子結(jié)構(gòu)與原子核 高考總復(fù)習(xí)高考總復(fù)習(xí)物理物理高考總復(fù)習(xí)高考總復(fù)習(xí)物理物理基礎(chǔ)回顧基礎(chǔ)回顧考點(diǎn)一核反應(yīng)1核反應(yīng)：在核物理學(xué)中，原子核在其他粒子的轟擊下產(chǎn)生_的過(guò)程2原子核的人工轉(zhuǎn)變：用_轟擊靶核，產(chǎn)生另一種_的方法如用原子核的人工轉(zhuǎn)變的三大發(fā)現(xiàn)的核反應(yīng)如下：(1)1919年盧瑟福用_轟擊氮原子核，產(chǎn)生了氧的同位素，第一次實(shí)現(xiàn)了原子核的人工轉(zhuǎn)變，并發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子其核反應(yīng)方程答案：1新原子核2高能粒子新原子核(1)粒子42He 11H 高考總復(fù)習(xí)高考總復(fù)習(xí)物理物理(2)1932年查德威克用_轟擊鈹核，發(fā)現(xiàn)了中子其核反應(yīng)方程為 (3)1934年約里奧居里夫婦用人工的方法發(fā)現(xiàn)了放射性同位素，同時(shí)發(fā)現(xiàn)了正電子，其核反應(yīng)方程為答案：94Be_12 6C_. 2713Al42He3015P_，3015P3014Si_. (2) 粒子 42He 10n (3)10n 01e 高考總復(fù)習(xí)高考總復(fù)習(xí)物理物理要點(diǎn)深化要點(diǎn)深化1核反應(yīng)的四種類(lèi)型類(lèi)型可控性核反應(yīng)方程類(lèi)型衰變衰變自發(fā)衰變自發(fā)人工轉(zhuǎn)變?nèi)斯た刂?38 92U234 90Th42He 234 90Th234 91Pa 01e 14 7N42He17 8O11H(盧瑟福發(fā)現(xiàn)質(zhì)子) 42He94Be12 6C10n(查德威克發(fā)現(xiàn)中子) 高考總復(fù)習(xí)高考總復(fù)習(xí)物理物理人工轉(zhuǎn)變?nèi)斯た刂萍s里奧居里夫婦發(fā)現(xiàn)放射性同位素，同時(shí)發(fā)現(xiàn)正電子重核裂變比較容易進(jìn)行人 工 控制輕核聚變除氫彈外無(wú) 法 控制2713Al42He3015P10n 3015P3014Si01e 235 92U10n144 56Ba8936Kr310n 235 92U10n136 54Xe9038Sr1010n 21H31H42He10n 高考總復(fù)習(xí)高考總復(fù)習(xí)物理物理2.書(shū)寫(xiě)原子核的核反應(yīng)方程式時(shí)應(yīng)注意(1)核反應(yīng)方程一般都不是可逆的，所以核反應(yīng)方程式只能用單向箭頭表示反應(yīng)方向，不能用等號(hào)連接(2)核反應(yīng)的生成物一定要以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，不能憑空只依據(jù)兩個(gè)守恒規(guī)律杜撰生成物來(lái)寫(xiě)核反應(yīng)方程(3)核反應(yīng)遵循質(zhì)量數(shù)守恒而不是質(zhì)量守恒，核反應(yīng)方程中反應(yīng)前后的總質(zhì)量一般會(huì)發(fā)生變化(質(zhì)量虧損)且釋放出核能(4)當(dāng)放射性物質(zhì)發(fā)生連續(xù)衰變時(shí)，原子核中有的發(fā)生衰變，有的不會(huì)衰變，同時(shí)伴隨著輻射高考總復(fù)習(xí)高考總復(fù)習(xí)物理物理基礎(chǔ)回顧基礎(chǔ)回顧考點(diǎn)二核力、核能1核力：_之間的相互作用力叫核力，它是短程力2核能：由于原子核間存在核力，所以核子_成原子核或原子核_為核子時(shí)均伴隨著巨大的能量變化，這種能量稱(chēng)為核能3質(zhì)能方程：_.答案：1核子2結(jié)合分裂3Emc2(Emc2)高考總復(fù)習(xí)高考總復(fù)習(xí)物理物理4質(zhì)量虧損總是發(fā)生在系統(tǒng)向外輻射能量的情況下，系統(tǒng)能量減少了，質(zhì)量自然也就減少了當(dāng)系統(tǒng)的質(zhì)量減少m時(shí)，系統(tǒng)的能量就減少E，減少的能量向外輻射出去減少的質(zhì)量轉(zhuǎn)化為光子的質(zhì)量，減少的能量轉(zhuǎn)化為光子的能量雖然光子的靜止質(zhì)量為零，但在光子的輻射過(guò)程中，具有能量Eh，所以運(yùn)動(dòng)的光子具有一定的質(zhì)量光子運(yùn)動(dòng)的速度始終為c，Ehmc2，所以當(dāng)一個(gè)光子的頻率為時(shí)，它的質(zhì)量為_(kāi)答案：4.mhc2 高考總復(fù)習(xí)高考總復(fù)習(xí)物理物理要點(diǎn)深化要點(diǎn)深化核能的計(jì)算方法(1)根據(jù)愛(ài)因斯坦的質(zhì)能方程，用核子結(jié)合成原子核時(shí)質(zhì)量虧損的千克數(shù)乘以真空中光速的平方，即Emc2(m的單位為 kg，E的單位為J)(2)根據(jù)1原子質(zhì)量單位(u)相當(dāng)于931.5 MeV能量，則質(zhì)量虧損為m釋放的核能為Em931.5 MeV.(m的單位為u,1 u1.66061027 kg，E的單位為 MeV)高考總復(fù)習(xí)高考總復(fù)習(xí)物理物理基礎(chǔ)回顧基礎(chǔ)回顧考點(diǎn)三裂變與聚變1重核的裂變：重核俘獲一個(gè)中子后分裂成兩個(gè)(或多個(gè))中等質(zhì)量核的反應(yīng)過(guò)程，重核裂變的同時(shí)放出幾個(gè)中子，并釋放出核能如：放出的中子又能使新的重核發(fā)生反應(yīng)，這樣模式不斷延續(xù)，故叫做_反應(yīng)答案：13鏈?zhǔn)?35 92U10n144 56Ba8936Kr_10n. 高考總復(fù)習(xí)高考總復(fù)習(xí)物理物理2輕核的聚變：某些輕核結(jié)合成質(zhì)量較大的核的反應(yīng)過(guò)程，同時(shí)釋放出大量的核能要想使氘核和氚核結(jié)合成氦核，必須達(dá)到_的高溫，因此聚變反應(yīng)又叫_反應(yīng)如：HHHen3裂變反應(yīng)堆：又稱(chēng)核反應(yīng)堆，簡(jiǎn)稱(chēng)反應(yīng)堆反應(yīng)堆主要由以下幾部分組成：_；_；_；_；_.答案：2幾百萬(wàn)度以上熱核3核燃料減速劑控制棒冷卻劑反應(yīng)層高考總復(fù)習(xí)高考總復(fù)習(xí)物理物理要點(diǎn)深化要點(diǎn)深化1熱核反應(yīng)在宇宙中是很普遍的，太陽(yáng)內(nèi)部和許多恒星內(nèi)部溫度高達(dá)107 K以上，熱核反應(yīng)在那里激烈地進(jìn)行著但是目前除了氫彈以外，人們還不能控制聚變反應(yīng)，所以還無(wú)法和平利用聚變時(shí)釋放的核能高考總復(fù)習(xí)高考總復(fù)習(xí)物理物理2熱核反應(yīng)和裂變反應(yīng)相比，具有許多優(yōu)越性首先，熱核反應(yīng)釋放的能量，就相同質(zhì)量的核燃料來(lái)講，比裂變反應(yīng)大再有，裂變時(shí)產(chǎn)生放射性物質(zhì)，處理起來(lái)比較困難，熱核反應(yīng)在這方面的問(wèn)題要簡(jiǎn)單得多第三，熱核反應(yīng)所用的燃料氘，在地球上的儲(chǔ)量非常豐富，1 L海水中大約有0.038 g氘，如果用來(lái)進(jìn)行熱核反應(yīng)，放出的能量與燃燒300 L汽油相當(dāng)因此，海水中的氘就是異常豐富的能源高考總復(fù)習(xí)高考總復(fù)習(xí)物理物理高考總復(fù)習(xí)高考總復(fù)習(xí)物理物理題型一關(guān)于核反應(yīng)方程種類(lèi)分析核反應(yīng)類(lèi)型有：衰變、裂變、輕核聚變 下列說(shuō)法不正確的是()A21H31H42He10n是聚變B 是裂變C22688Ra22286Rn42He是衰變D2411Na2412Mg01e是裂變23592U10n14054Xe9438Sr210n 高考總復(fù)習(xí)高考總復(fù)習(xí)物理物理解析：原子核的變化通常包括衰變、人工轉(zhuǎn)變、裂變和聚變衰變是指原子核放出粒子或粒子后，變成新原子核的變化，像本題中的C項(xiàng)原子核的人工轉(zhuǎn)變是指在其他粒子的轟擊下變成新原子核的變化裂變是重核分裂成質(zhì)量較小的核，像B項(xiàng)聚變是輕核結(jié)合成質(zhì)量較大的核，像A項(xiàng)綜上所述，D項(xiàng)是錯(cuò)誤的答案：D點(diǎn)評(píng)：解答本題要熟練掌握三種衰變及重核裂變、輕核聚變的特點(diǎn)高考總復(fù)習(xí)高考總復(fù)習(xí)物理物理題型訓(xùn)練題型訓(xùn)練1北京奧運(yùn)會(huì)場(chǎng)館建設(shè)中，大量采用環(huán)保新技術(shù)，如場(chǎng)館周?chē)穆窡粲锰?yáng)能電池供電、洗浴熱水通過(guò)太陽(yáng)能集熱器產(chǎn)生等太陽(yáng)能產(chǎn)生于太陽(yáng)內(nèi)部的核聚變，其反應(yīng)方程是()A411H42He201e B.14 7N42He17 8O11H C.235 92U10n136 54Xe 9038Sr1010n D.238 92U234 90Th42He 解析：4H即是4個(gè)H核在相加，故這個(gè)反應(yīng)是核聚變；而B(niǎo)是人工轉(zhuǎn)變；C為重核裂變；D為衰變答案：A高考總復(fù)習(xí)高考總復(fù)習(xí)物理物理題型二愛(ài)因斯坦質(zhì)能方程的理解及其應(yīng)用 對(duì)于愛(ài)因斯坦提出的質(zhì)能方程Emc2，下列說(shuō)法中不正確的是()AEmc2表明物體具有的能量與其質(zhì)量成正比B根據(jù)Emc2可計(jì)算核反應(yīng)的能量C一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)中子結(jié)合成一個(gè)氘核時(shí)釋放能量，表明此過(guò)程出現(xiàn)了質(zhì)量虧損DEmc2中的E是發(fā)生核反應(yīng)中釋放的核能高考總復(fù)習(xí)高考總復(fù)習(xí)物理物理解析：愛(ài)因斯坦認(rèn)為，物體的能量和質(zhì)量存在簡(jiǎn)單的正比關(guān)系：Emc2，即一定的質(zhì)量和一定的能量相對(duì)應(yīng)，但只有質(zhì)量虧損所對(duì)應(yīng)的能量才是核能，能夠釋放出來(lái)，所以D項(xiàng)錯(cuò)誤答案：D點(diǎn)評(píng)：要注意核能是能量中的一種，它具有它的特點(diǎn)，一定要分別清楚高考總復(fù)習(xí)高考總復(fù)習(xí)物理物理 題型訓(xùn)練題型訓(xùn)練 2A(2011年年廣州一模）廣州一模）首次用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證“愛(ài)因斯坦質(zhì)能方程”的核反應(yīng)方程是：714312LiHK He已知mLi=7.0160u,mH=1.0078u,mHe=4.0026u，則該核反應(yīng)方程中的尺值和質(zhì)量虧損分別是（ ） A1 和 40212uB1 和 20056u C2 和 00186uD2 和 19970u C高考總復(fù)習(xí)高考總復(fù)習(xí)物理物理2B氘核(21H)和氚核(31H)聚合成氦核(42He)的反應(yīng)方程如下：21H31H42He10n設(shè)氘核質(zhì)量為m1，氚核質(zhì)量為m2，氦核質(zhì)量為m3，中子質(zhì)量為m4，則反應(yīng)過(guò)程中釋放的能量為()A(m1m2m3)c2B(m1m2m4)c2C(m1m2m3m4)c2D(m3m4m1m2)c2高考總復(fù)習(xí)高考總復(fù)習(xí)物理物理解析：核反應(yīng)前的總質(zhì)量為(m1m2)，反應(yīng)后的總質(zhì)量為(m3m4)，則核反應(yīng)前后的質(zhì)量虧損為(m1m2m3m4)，根據(jù)愛(ài)因斯坦的質(zhì)能方程得到反應(yīng)過(guò)程中釋放的能量為(m1m2m3m4)c2.答案：C高考總復(fù)習(xí)高考總復(fù)習(xí)物理物理高考總復(fù)習(xí)高考總復(fù)習(xí)物理物理 下列關(guān)于結(jié)合能和比結(jié)合能的說(shuō)法中，正確的是()A核子結(jié)合成原子核吸收的能量或原子核拆解成核子放出的能量稱(chēng)為結(jié)合能B比結(jié)合能越大的原子核越穩(wěn)定，因此它的結(jié)合能也一定越大C比結(jié)合能越大的原子核，其結(jié)合能越小D中等質(zhì)量原子核的結(jié)合能和比結(jié)合能均比輕核的要大警示不能正確理解結(jié)合能和比結(jié)合能的含義高考總復(fù)習(xí)高考總復(fù)習(xí)物理物理錯(cuò)解：核子結(jié)合成原子核或原子核拆解成核子是核反應(yīng)的可逆過(guò)程，所涉及的能量即為結(jié)合能，A正確；而比結(jié)合能越大，它的結(jié)合能也一定越大，故B正確C錯(cuò)誤中等質(zhì)量原子核的結(jié)合能和比結(jié)合能不一定比輕核的要大，D錯(cuò)誤分析糾錯(cuò)：以上判斷是不能正確理解結(jié)合能和比結(jié)合能的含義對(duì)A項(xiàng)，核子結(jié)合成原子核要放出能量，原子核拆解成核子要吸收能量，前者是結(jié)合能，后者可以是其他形式的能，故A錯(cuò)誤；比結(jié)合能越大的原子核越穩(wěn)定，但比結(jié)合能越大的原子核，其結(jié)合能不一定越大，BC都錯(cuò)誤；中等質(zhì)量原子核的比結(jié)合能比輕核的大，它的原子核內(nèi)核子數(shù)又比輕核多，因此它的結(jié)合能比輕核大，D項(xiàng)正確答案：D高考總復(fù)習(xí)高考總復(fù)習(xí)物理物理祝祝您您