w木子德舟09年新高考一輪物理復(fù)習(xí)18

1、木子德舟提供授課日期2009年月日N0第頁(yè)1課題：原子核類(lèi)型：復(fù)習(xí)課目的要求：了解天然放射觀象、原子核的人工轉(zhuǎn)變和原子核的組成，會(huì)寫(xiě)核反應(yīng)方程。了解放射性同位素及其應(yīng)用了解質(zhì)量虧損，會(huì)利用質(zhì)能方程計(jì)算核反應(yīng)中釋放的能量知道釋放核能的兩種途徑.重點(diǎn)難點(diǎn)：教具：過(guò)程及內(nèi)容：散原子核原子核基礎(chǔ)知識(shí)基礎(chǔ)知識(shí)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(shí)到原子有復(fù)雜結(jié)構(gòu)，揭開(kāi)了研究原子的序幕(2)“棗糕

2、”模型：原子是一個(gè)球體，正電荷均勻分布在整個(gè)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（1）α粒子散射實(shí)驗(yàn)的結(jié)果：α粒子通過(guò)金箔時(shí)，絕大多數(shù)不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，仍沿原來(lái)的方向前進(jìn)，少數(shù)發(fā)生較大的偏轉(zhuǎn)，極少數(shù)偏轉(zhuǎn)角超過(guò)900，有的甚至被彈回，偏轉(zhuǎn)角幾乎達(dá)到1800（2）核式結(jié)構(gòu)模型：在原子的中心有一個(gè)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

3、數(shù)等于核外的電子數(shù)，所以整個(gè)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(duì)它的庫(kù)侖引力（3）從α粒子散射實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)估算出原子核大小的數(shù)量級(jí)為10－15一10－14m，原子大小的數(shù)量級(jí)為10—10m?！纠?】在盧瑟福的α粒子散射實(shí)驗(yàn)中，有少數(shù)α粒子發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn)，其原因是（）A原子的正電荷和絕大部分質(zhì)量集中在一個(gè)很小的核上B正電荷在原子中是均勻分布的C、原子中存在著帶負(fù)電的電子D原子只能處于一系列不連續(xù)的能量狀態(tài)中解析解析：α粒子散射

4、實(shí)驗(yàn)中，有少數(shù)α粒子發(fā)生了較大偏轉(zhuǎn)并且有極少數(shù)α粒子的偏轉(zhuǎn)超過(guò)了900，有的甚至被反彈回去，偏轉(zhuǎn)角達(dá)到l800，這說(shuō)明了這些α粒子受到很大的庫(kù)侖力，施力體應(yīng)是體積甚小的帶電實(shí)體。根據(jù)碰撞知識(shí)，我們知道只有質(zhì)量非常小的輕球與質(zhì)量非常大的物體發(fā)生碰撞時(shí)，較小的球才被彈回去，這說(shuō)明被反彈回去的α粒子碰上了質(zhì)量比它大得多的物質(zhì)實(shí)體，即集中了全部質(zhì)量和正電荷的原子核答案答案：A【例2】關(guān)于α粒子散射實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法中正確的是（）A絕大多數(shù)α粒子經(jīng)過(guò)

5、重金屬箔后，發(fā)生了角度不太大的偏轉(zhuǎn)Bα粒子在接近原子核的過(guò)程中，動(dòng)能減少，電勢(shì)能減少C、α粒子離開(kāi)原子核的過(guò)程中，動(dòng)能增大，電勢(shì)能增大D對(duì)α粒子散射實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，可以估算出原子核的大小解析解析：“由于原子核很小，α粒子十分接近它的機(jī)會(huì)很少，所以絕大多數(shù)α粒子基本上仍按直線方向前進(jìn)，只有極少數(shù)發(fā)生大角度的偏轉(zhuǎn)”。故選項(xiàng)A錯(cuò)誤。用極端法，設(shè)α粒子在向重金屬核射去，如圖所示，所知α粒子接近核時(shí)，克服電場(chǎng)力做功其動(dòng)能減小，勢(shì)能增加；當(dāng)α粒

6、子遠(yuǎn)離原子核時(shí)，電場(chǎng)力做功，其動(dòng)能增加，勢(shì)能減小，故選項(xiàng)B、C是錯(cuò)誤的。答案答案：D二、天然放射性現(xiàn)象、天然放射性現(xiàn)象1放射性現(xiàn)象：貝克勒耳發(fā)現(xiàn)天然放射現(xiàn)象，使人們認(rèn)識(shí)到原子核也有復(fù)雜結(jié)構(gòu)，揭開(kāi)了人類(lèi)研究原子核結(jié)構(gòu)的序幕通過(guò)對(duì)天然放射現(xiàn)象的研究，人們發(fā)現(xiàn)原子序數(shù)大于83的所有天然存在的元素都有放射第1課?????粒子源熒光屏金箔真空?粒子束v木子德舟提供授課日期2009年月日N0第頁(yè)3公式：，?)21(iNN原余??)21(tmm原余?

7、B半衰期由放射性元素的原子核內(nèi)部本身的因素決定，跟原子所處的物理狀態(tài)（如任強(qiáng)、溫度等）或化學(xué)狀態(tài)（如單質(zhì)或化合物）無(wú)關(guān)【例4】Th（釷）經(jīng)過(guò)一系列α和β衰變，變成Pb（鉛），下列說(shuō)法正確的是（）2329020882A鉛核比釷核少8個(gè)質(zhì)子B鉛核比釷核少16個(gè)中子C共經(jīng)過(guò)4次α衰變和6次β衰變D共經(jīng)過(guò)6次α衰變和4次β衰變解析：由原子核符號(hào)的意義，很容易判定A、B是正確的至于各種衰變的次數(shù)，由于β衰變不會(huì)引起質(zhì)量數(shù)的減少，故可先根據(jù)質(zhì)量數(shù)的

8、減少確定α衰變的次數(shù)為：x=＝6次）4208232?再結(jié)合核電荷數(shù)的變化情況和衰變規(guī)律來(lái)判定β衰變的次數(shù)y應(yīng)滿足：2X－y＝90－82=8所以y＝2x—8＝4（次）即D也是正確的答案：ABD【例5】鈾（）經(jīng)過(guò)α、β衰變形成穩(wěn)定的鉛（），問(wèn)在這一變化過(guò)程中，共有多少中子轉(zhuǎn)變U23892Pb20682為質(zhì)子（）A6；B14；C22；D32解析：衰變?yōu)?，需?jīng)過(guò)8次α衰變和6次β衰變，每經(jīng)過(guò)一次β衰變就會(huì)有一個(gè)中U23892Pb20682子轉(zhuǎn)變

9、為質(zhì)子，同時(shí)放出一個(gè)電子，所以共有6個(gè)中子轉(zhuǎn)化為質(zhì)子答案：A【例6】如圖所示，兩個(gè)相切的圓表示一個(gè)靜止原子核發(fā)生某種核變化后，產(chǎn)生的兩種運(yùn)動(dòng)粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡，可能的是（）A.原子核發(fā)生了α衰變；B原子核發(fā)生了β衰變C原子核放出了一個(gè)正電子；D原子核放出了一個(gè)中子；［解析］兩個(gè)相切的圓表示在相切點(diǎn)處是靜止的原子核發(fā)生了衰變，由于無(wú)外力作用，動(dòng)量守恒，說(shuō)明原子核發(fā)生衰變后，新核與放出的粒子速度方向相反，若是它們帶相同性質(zhì)的電荷，則

10、它們所受的洛侖茲力方向相反，則軌道應(yīng)是外切圓，若它們所帶電荷的性質(zhì)不同，則它們的軌道應(yīng)是內(nèi)切圓圖示的軌跡說(shuō)明是放出了正電荷，所以可能是α衰變或放出了一個(gè)正電子，故A、C兩選項(xiàng)正確【點(diǎn)評(píng)】本題僅僅只是判斷衰變的種類(lèi)，而沒(méi)有判斷軌跡是屬于哪種粒子的處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)的原子核發(fā)生的衰變，它們的動(dòng)量大小相等，而新核的電量一般遠(yuǎn)大于粒子（α、β）的電量，又在同一磁場(chǎng)中，由洛侖茲力提供向心力時(shí)，其圓運(yùn)動(dòng)的半徑R＝mv／qB，此式的分子是相等的，分母中電

11、量大的半徑小，電量小的半徑大，所以，一般情況下，半徑小的是新核的軌跡，半徑大的是粒子（α、β或正電子）的軌跡三.原子核的人工轉(zhuǎn)變核能原子核的人工轉(zhuǎn)變核能1原子核的組成：原子核的組成：質(zhì)子和中子組成原子核。質(zhì)子和中子統(tǒng)稱(chēng)為核子，原子核的質(zhì)量數(shù)等于其核子數(shù)，原子核的電荷數(shù)等于其質(zhì)子數(shù)，原子核的中子數(shù)N等于其質(zhì)量數(shù)A與電荷數(shù)Z之差，即N=A—Z。質(zhì)子質(zhì)量=1007277u＝1672510－27kg中子質(zhì)量=1008665u＝167481027

12、kg具有相同的質(zhì)子數(shù)、不同的中子數(shù)的原子核互稱(chēng)為同位素【例7】現(xiàn)在，科學(xué)家們正在設(shè)法探尋“反物質(zhì)”所謂的“反物質(zhì)”是由“反粒子”構(gòu)成的，“反粒子”與其對(duì)應(yīng)的正粒子具有相同的質(zhì)量和相同的電量，但電荷的符號(hào)相反，據(jù)此，若反α的粒子，它的質(zhì)量數(shù)為，電荷數(shù)為【解析】α粒子是氦核，它是由二個(gè)質(zhì)子和二個(gè)中子組成，故質(zhì)量數(shù)為4，電荷數(shù)為2而它的“反粒子”的質(zhì)量數(shù)也是“4”，但電荷數(shù)為“－2”【例8】目前普遍認(rèn)為，質(zhì)子和中子都是由被稱(chēng)為u夸克和d夸克的