2012届高考物理第一轮核反应核能复习学案

2012届高考物理第一轮核反应核能复习学案

第三课时核反应核能 【教学要求】

1．知道原子核的组成和核力的概念；

2．理解核能的概念，知道获得核能的两种途径。 【知识再现】 一、核反应

1．某种元素的原子核变为另一种元素的原子核的过程叫做核反应。 2．常见的核反应分为衰变、人工转变、裂变和聚变等几种类型． 3．几种典型的核反应：

（1）卢瑟福发现质子的核反应方程为 _____________________________ （2）德威克发现中子的核反应方程为 _____________________________

（3）伊丽芙?居里夫妇发现放射性同位素和正电子的核反应方程为 _____________________________ 二、核力

1．把核子紧紧束缚在___________，形成稳定的原子核的力，称为核力。

2．核力的特点：

（1）核力与核子是否带电无关，质子与质子间、质子与中子间，中子

与中子间都可以有核力作用． （2）是一种强相互作用．

（3）是一种近程力（当两个核子间距r＜2×10-15m时才发生作用）．只有相邻的核子间才有核力作用． 三、核能（原子核的结合能）

1．克服核力做功，使原子核分解为单个核子时吸收的能量，或若干个单个核子在核力作用下结合成原子核时放出的能量，叫原子核的结合能，简称核能．

例如：H+n→H+△E（△E=2.22MeV） 2．核能的计算

根据爱因斯坦的质能方程E=mc2或△E=△mc2 3．核能获得的两种途径：

（1）重核的裂变：重核分裂成两个（或两个以上）中等质量核时要释放能量，这种核反应叫裂变．

（2）轻核的聚变：轻核结合成质量较大的核的变化． 知识点一对质能方程的理解

一定的质量m总是跟一定的能量mc2对应。核子在结合成原子核时的总质量减少了，相应的总能量也要减少，根据能量守恒定律，减少的这部分能量不会凭空消失，它要在核子结合过程中释放出去。反过来，把原子核分裂成核子，总质量要增加，总能量也要增加，增加的这部分能量也不会凭空产生，要由外部来供给。

【应用1】为纪念爱因斯坦对物理学的巨大贡献，联合国将2005年定为“国际物理年”。对于爱因斯坦提出的质能方程E=mc2，下列说法中不正确的是（）

A．E=mc2表明物体具有的能量与其质量成正比 B．根据ΔE＝Δmc2可计算核反应的能量

C．一个质子和一个中子结合成一个氘核时释放能量，表明此过程出现了质量亏损

D．E=mc2中的E是发生核反应中释放的核能

导示:质能方程的本质是：第一，质量或能量是物质的属性之一；第二，质能方程提示了质量和能量的不可分割性，方程建立了这两个属性在数值上的关系，这两个量分别遵守质量守恒和能量守恒，质量和能量在量值上的联系决不等于这两个量可相互转化；第三，质量亏损不是否定了质量守恒定律．生成的γ射线虽然质量为零但能量不为零。故选D。

物体的质量减少了，它的能量也减少；物体的质量增加了，它的能量也增加；不能错误地认为质量和能量发生了相互转化。对质量亏损，切忌不能误解为这部分质量转变成了能量。 知识点二裂变与聚变 铀核裂变的反应为： U+n→Xe+Sr+2n+217MeV 氘核和氚核聚合成氦核：

H＋H→He＋n＋17.6MeV

【应用2】（07江苏省如东中学期末）2008年北京奥运会场馆周围80％～90％的路灯将利用太阳能发电技术，奥运会90％的洗浴热水将采用全玻真空太阳能集热技术。太阳能的产生是由于太阳内部所发生的一系列核反应形成的，其主要的核反应过程可表示为（） A． B． C．D．

导示:太阳能的产生是由于太阳内部进行着激烈热核反应（聚变反应），故选A。

类型一核反应方程的书写

写核反应方程的一般程序是：①先将已知原子核和已知粒子的符号填入核反应方程一般形式的适当位置；②根据电荷数守恒和质量数守恒规律计算出未知核或未知粒子的电荷数与质量数；③根据未知核或未知粒子的电荷数判定它们是哪种元素或哪种粒子，并在核反应方程一般形式的适当位置写上它们的符号。

【例1】完成下列核反应方程，其中属于衰变的是_________属于人工转变的是________，属于裂变的是________，属于聚变的是__________。 A． B． C．