專題17一、目標(biāo)要求重、難點(diǎn)原子核的組成重點(diǎn)原子核的衰變及半衰期重點(diǎn)核力與結(jié)合能重難點(diǎn)核反應(yīng)方程重難點(diǎn)裂變與聚變重點(diǎn)二、(1)原子核的組成：自盧瑟福發(fā)現(xiàn)質(zhì)子和查德威克發(fā)現(xiàn)中子之后，人們對(duì)原子核的組成有了如下認(rèn)知：④自然界中存在相同核電荷數(shù)而質(zhì)量數(shù)不同的原子核，這類原子核屬于同一元素但具有不同數(shù)量的中子，我們稱這類元素為同位素，如與等。①探究：射線種類組成速度貫穿本領(lǐng)電離能力α射線高速氦核()流約0.1c很小，一張薄紙就能擋住很強(qiáng)β射線高速電子()流約0.99c較強(qiáng)，能穿透幾毫米的鋁板較弱γ射線波長(zhǎng)極短的電磁波c最強(qiáng)，能穿透幾厘米的鉛板很小①定義：a．α衰變：放射性元素放出α粒子的衰變叫做α衰變，衰變過程為：，如鈾238發(fā)生α衰變產(chǎn)生釷234：b．β衰變：放射性元素發(fā)出β粒子的衰變叫做β衰變，衰變過程為：，如釷234發(fā)生β衰變產(chǎn)生鏷234：需要注意的是，原子核內(nèi)不含電子。β衰變的本質(zhì)在于核內(nèi)的一個(gè)中子轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€(gè)質(zhì)子和一個(gè)電子，并釋放出電子的過程。c．原子核的能量與原子一樣，都是量子化、①定義：②表達(dá)式：或，其中N、m表示衰變后剩余的原子核數(shù)目和質(zhì)量，N0、③特點(diǎn)：半衰期的長(zhǎng)短不受溫度、①定義：②核反應(yīng)方程式：a．發(fā)現(xiàn)新元素和新粒子，如盧瑟福通過原子核人工轉(zhuǎn)變發(fā)現(xiàn)質(zhì)子：，查德威克發(fā)現(xiàn)中子：；①核力：②結(jié)合能：③比結(jié)合能：④核能的計(jì)算：原子核的結(jié)合能難以測(cè)量，愛因斯坦給出物體的能量與質(zhì)量的關(guān)系（質(zhì)能方程）：(1)重核裂變：目前核裂變反應(yīng)堆主要采用鈾235，其核反應(yīng)方程并不唯一：(2)輕核聚變：太陽(yáng)內(nèi)部發(fā)生的反應(yīng)就是輕核聚變：目前，輕核聚變已用于制造氫彈，但其過程不可控?？煽睾司圩?nèi)悦媾R挑戰(zhàn)，包括如何實(shí)現(xiàn)熱核反應(yīng)所需的溫度。三、題型1：典例一：如圖是三種射線在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)情況的示意圖，下列選項(xiàng)正確的是(D．a(chǎn)、題型2：典例二：關(guān)于天然放射現(xiàn)象，以下說法正確的是(C．在α、β、題型3：典例三：（2017·江蘇卷·多選）原子核的比結(jié)合能曲線如圖所示，根據(jù)該曲線，下列判斷中正確的有（A.核的結(jié)合能約為14B.C.D.題型4：典例四：（2020高考全國(guó)理綜I·多選）下列核反應(yīng)方程中，X1，X2，X3，X4代表α粒子的有（題型5：典例五：四、一、1.如圖所示，一天然放射性物質(zhì)發(fā)出三種射線，經(jīng)過方向如圖所示的勻強(qiáng)磁場(chǎng)、在勻強(qiáng)電場(chǎng)共存的區(qū)域中，射線的軌跡僅顯示兩條（其中兩條射線的軌跡重合）。以下判斷正確的是：2.下列說法中正確的是(3.下列有關(guān)半衰期的說法正確的是(5.天然放射現(xiàn)象中可產(chǎn)生、、三種射線。6.氡222通過α衰變生成釙218，初始時(shí)刻氡的質(zhì)量為m0，任意時(shí)刻的質(zhì)量為m。請(qǐng)判斷下列四幅圖中哪一幅是正確的。A． B．C9.精密研究顯示，不同原子核的核子平均質(zhì)量（原子核質(zhì)量除以核子數(shù)）與原子序數(shù)呈如圖所示的關(guān)系。根據(jù)該圖所提供的信息及原子核的聚變、D．原子序數(shù)很小的輕核和結(jié)合成一個(gè)原子序數(shù)大些的核，核的結(jié)合能大于、10.一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)中子聚變結(jié)合成一個(gè)氘核，同時(shí)輻射一個(gè)γ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D．質(zhì)子、中子、粒子的質(zhì)量分別為、、12.“嫦娥一號(hào)”月球探測(cè)衛(wèi)星于2007年10月24日在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心由“長(zhǎng)征三號(hào)甲”運(yùn)載火箭發(fā)射升空。該衛(wèi)星利用太陽(yáng)能電池板供電，承擔(dān)多項(xiàng)科研任務(wù)，其中一項(xiàng)是探測(cè)月球上氦3的含量，氦3是一種清潔、A．氘和氦3的核聚變反應(yīng)方程式：13.一個(gè)氘核與一個(gè)氚核結(jié)合成一個(gè)氦核同時(shí)放出中子，釋放的能量。已知氘核、氚核、氦核和中子的質(zhì)量分別為、、14.在一次研究原子核內(nèi)部結(jié)構(gòu)的實(shí)驗(yàn)中，讓一個(gè)速度為7.7×104一個(gè)中子以m/s的速度垂直于磁場(chǎng)方向射入勻強(qiáng)磁場(chǎng)，與靜止的鋰原子核碰撞后產(chǎn)生一個(gè)氦核和另一個(gè)新核。測(cè)量結(jié)果顯示，氦核的速度為2.0×10^4m/s。(3)當(dāng)氦核轉(zhuǎn)6周時(shí)，另一新核轉(zhuǎn)了幾周？二、表示。海水中含有豐富的氘，1千克海水中的氘核數(shù)量約為1.0×10^22個(gè)。若這些氘全部發(fā)生聚變反應(yīng)，釋放的能量等同于M噸標(biāo)準(zhǔn)煤燃燒時(shí)產(chǎn)生的熱量。已知1kg標(biāo)準(zhǔn)煤燃燒釋放的熱量約為2.9×107J，1MeV=1.6×10–13J，則M約為（A．40kg B．100kg C．400kg D．10002.(2020高考全國(guó)理綜III卷·多選)1934年，約里奧—居里夫婦用α粒子轟擊鋁箔，首次產(chǎn)生了人工放射性同位素X，反應(yīng)方程為：。X會(huì)衰變成原子核Y，衰變方程為，則（3.（2020年7月浙江選考·多選）太陽(yáng)輻射的總功率約為，其輻射的能量來自于聚變反應(yīng)。在聚變反應(yīng)中，一個(gè)質(zhì)量為c的氘核與一個(gè)質(zhì)量為的氚核結(jié)合生成一個(gè)質(zhì)量為的氦核，并釋放一個(gè)X粒子，同時(shí)釋放大約的能量。下列說法正確的是（4.（2019·江蘇卷）100年前，盧瑟福用α粒子轟擊氮核打出了質(zhì)子．后來，人們用α粒子轟擊核也打出了質(zhì)子：；該反應(yīng)中的X是（選填“電子”、“正電子”或“中子”）。此后，對(duì)原子核反應(yīng)的持續(xù)研究為核能利用開辟了途徑。目前人類主要通過這種方式獲取核能。（選填“核衰變”“核裂變”或“核聚變”）。5.（2018高考天津理綜）國(guó)家大科學(xué)過程——中國(guó)散裂中子源（CSNS）于2017年8月28日首次打靶成功，獲得中子束流，可以為諸多領(lǐng)域的研究和工業(yè)應(yīng)用提供先進(jìn)的研究平臺(tái)，下列核反應(yīng)中放出的粒子為中子的是（8.（北京）質(zhì)子、中子和氘核的質(zhì)量分別為、A． B． C．9.（北京）在磁感應(yīng)強(qiáng)度為的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一個(gè)靜止的放射性原子核發(fā)生了一次衰變。放射出的粒子在與磁場(chǎng)垂直的平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，其軌道半徑為．以、分別表示粒子的質(zhì)量和電荷量