2018年高考物理一輪總復習 第4章 第4節(jié) 質(zhì)量虧損及核能的計算課件 魯科版選修3-5.ppt

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1、考點強化：質(zhì)量虧損及核能的計算,1.考點精講,2.典例剖析,3.規(guī)律方法,4.跟蹤訓練,選修3-5動量守恒波粒二相性原子結(jié)構與原子核,5.真題演練,一、考點精講,1.考點精講,1核力核子間的作用力核力是_強引力，作用范圍在1.51015m之內(nèi)，只在_的核子間發(fā)生作用2核能_結(jié)合為原子核時釋放的能量或原子核分解為核子時吸收的能量，叫做原子核的_能，亦稱核能3質(zhì)能方程、質(zhì)量虧損愛因斯坦質(zhì)能方程E_，原子核的質(zhì)量必然比組成它的核子的質(zhì)量和要小m，這就是質(zhì)量虧損由質(zhì)量虧損可求出釋放的核能E_.,相鄰,結(jié)合,mc2,mc2,核子,短程,1核能,(1)核子在結(jié)合成原子核時出現(xiàn)質(zhì)量虧損m，其能量也要相應減少

2、，即Emc2.(2)原子核分解成核子時要吸收一定的能量，相應的質(zhì)量增加m，吸收的能量為Emc2.,2核能釋放的兩種途徑的理解,(1)使較重的核分裂成中等大小的核(2)較小的核結(jié)合成中等大小的核，核子的比結(jié)合能都會增加，都可以釋放能量,二、典例剖析,2.典例剖析,解析熱核聚變的核反應方程為：21H31H42He10n，所以x為n(或中子)Emc2(2.0141u3.0161u4.0026u1.0087u)931.5MeV17.6MeV.答案n(或中子)17.6,解析顯隱,【例1】2012課標,35(1)氘核和氚核可發(fā)生熱核聚變而釋放出巨大的能量,該反應方程為:HHHex，式中x是某種粒子.已知:

3、H、H、He和粒子x的質(zhì)量分別為2.0141u、3.0161u、4.0026u和1.0087u；1u931.5MeV/c2，c是真空中的光速由上述反應方程和數(shù)據(jù)可知，粒子x是_，該反應釋放出的能量為_MeV(結(jié)果保留三位有效數(shù)字).,中子,17.6,根據(jù)核反應中質(zhì)量數(shù)守恒、電荷數(shù)守恒解答.,先計算钚核衰變過程中的質(zhì)量虧損，再根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程求出衰變放出的能量,靜止的钚核衰變成鈾核和X核，遵從動量守恒定律.由鈾核與X核動量大小相等，可求其動能之比.,5.31,58.7,42He,轉(zhuǎn)解析,轉(zhuǎn)原題,三、規(guī)律方法,3.規(guī)律方法,(1)根據(jù)Emc2計算，計算時m的單位是“kg”，c的單位是“m/s”

4、，E的單位是“J”。(2)根據(jù)Em931.5MeV計算。因1原子質(zhì)量單位(u)相當于931.5MeV的能量，所以計算時m的單位是“u”，E的單位是“MeV”。(3)根據(jù)能量守恒和動量守恒計算(4)在計算具有宏觀質(zhì)量的物質(zhì)中所有原子核發(fā)生核反應所釋放能量時用阿伏加德羅常數(shù)來計算核能,書寫核反應方程,計算質(zhì)量虧損m,利用Emc2,計算釋放的核能,【變式訓練4】對質(zhì)量虧損的考查(2014北京卷，14)質(zhì)子、中子和氘核的質(zhì)量分別為m1、m2和m3，當一個質(zhì)子和一個中子結(jié)合成氘核時，釋放的能量是(c表示真空中的光速)()A(m1m2m3)cB(m1m2m3)cC(m1m2m3)c2D(m1m2m3)c2

5、,解析由質(zhì)能方程知，該反應釋放核能Emc2(m1m2m3)c2，故C對，A、B、D均錯。答案C,解析顯隱,【變式訓練5】對結(jié)合能的考查（多選）關于原子核的結(jié)合能，下列說法正確的是（）A原子核的結(jié)合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量B一重原子核衰變成粒子和另一原子核，衰變產(chǎn)物的結(jié)合能之和一定大于原來重核的結(jié)合能C銫原子核（Cs）的結(jié)合能小于鉛原子核（Pb）的結(jié)合能D比結(jié)合能越大，原子核越不穩(wěn)定E自由核子組成原子核時，其質(zhì)量虧損所對應的能量大于該原子核的結(jié)合能,解析由原子核的結(jié)合能定義知,原子核分解成自由核子時所需的最小能量為原子核的結(jié)合能,選項A正確；重原子核的核子平均質(zhì)量大于輕原子核的

6、平均質(zhì)量,因此原子核衰變產(chǎn)物的結(jié)合能之和一定大于衰變前的結(jié)合能,選項B正確；銫原子核的核子數(shù)少,因此其結(jié)合能小,選項C正確；比結(jié)合能越大的原子核越穩(wěn)定,選項D錯誤；自由核子組成原子核時,其質(zhì)量虧損所對應的能量等于該原子核的結(jié)合能,選項E錯誤。答案ABC,解析顯隱,四、跟蹤訓練,4.跟蹤訓練,解析顯隱,五、真題演練,5.真題演練,【真題】(2010北京卷，15)太陽因核聚變釋放出巨大的能量，同時其質(zhì)量不斷減少太陽每秒鐘輻射出的能量約為41026J，根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程，太陽每秒鐘減少的質(zhì)量最接近()A1036kgB1018kgC1013kgD109kg,解析顯隱,【真題】(2011上海卷，7)在存放放射性元素時，若把放射性元素置于大量水中；密封于鉛盒中；與輕核元素結(jié)合成化合物則()A措施可減緩放射性元素衰變B措施可減緩放射性元素衰變C措施可減緩放射性元素衰變D上述措施均無法減緩放射性元素衰變,解析放射性元素的衰變快慢由其原子核內(nèi)部結(jié)構決定，與外界因素無關，所以A、B、C錯誤，D正確答案D,解析顯隱,放射性元素的衰變快慢只由原子核內(nèi)部的因素決定，跟原子所處的物理性質(zhì)、化學性質(zhì)、外界因素均無關.,