2018年高考物理一輪總復習 第4章 第4節(jié) 質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1.510－15m之內，只在________的核子間發(fā)生作用．2．核能_______結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．質能方程、質量虧損愛因斯坦質能方程E＝________，原子核的質量必然比組成它的核子的質量和要小Δm，這就是質量虧損．由質量虧損可求出釋放的核能ΔE＝_________

2、.,相鄰,結合,mc2,Δmc2,核子,短程,,,,1．核能,(1)核子在結合成原子核時出現(xiàn)質量虧損Δm，其能量也要相應減少，即ΔE＝Δmc2.(2)原子核分解成核子時要吸收一定的能量，相應的質量增加Δm，吸收的能量為ΔE＝Δmc2.,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)較小的核結合成中等大小的核，核子的比結合能都會增加，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：21H＋31H→42He＋10n，所以x為n(或中子)．ΔE＝Δmc2＝(2.0141u＋3.0161u－4.0026u－1.0087u)931.5MeV＝17.

3、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:H＋H→He＋x，式中x是某種粒子.已知:H、H、He和粒子x的質量分別為2.0141u、3.0161u、4.0026u和1.0087u；1u＝931.5MeV/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(結果保留三位有效數(shù)字).,中子,17.6,,,,根據(jù)核反應中質量數(shù)守恒、電荷數(shù)守恒解答.,先計算钚核衰變過程中的質量虧損，再根據(jù)愛因斯坦質能方程求出衰變放出的能量,靜止的钚核衰變

4、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,轉解析,,,轉原題,三、規(guī)律方法,3.規(guī)律方法,(1)根據(jù)ΔE＝Δmc2計算，計算時Δm的單位是“kg”，c的單位是“m/s”，ΔE的單位是“J”。(2)根據(jù)ΔE＝Δm931.5MeV計算。因1原子質量單位(u)相當于931.5MeV的能量，所以計算時Δm的單位是“u”，ΔE的單位是“MeV”。(3)根據(jù)能量守恒和動量守恒計算．(4)在計算具有宏觀質量的物質中所有原子核發(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,計算質量虧損Δm,利用ΔE＝Δmc2,計算釋放的核能

5、,,,,【變式訓練4】[對質量虧損的考查](2014北京卷，14)質子、中子和氘核的質量分別為m1、m2和m3，當一個質子和一個中子結合成氘核時，釋放的能量是(c表示真空中的光速)()A．(m1＋m2－m3)cB．(m1－m2－m3)cC．(m1＋m2－m3)c2D．(m1－m2－m3)c2,解析由質能方程知，該反應釋放核能ΔE＝Δmc2＝(m1＋m2－m3)c2，故C對，A、B、D均錯。答案C,,解析顯隱,,,【變式訓練5】[對結合能的考查]（多選）關于原子核的結合能，下列說法正確的是（）A．原子核的結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α粒子和另一原子核，衰變產

6、物的結合能之和一定大于原來重核的結合能C．銫原子核（Cs）的結合能小于鉛原子核（Pb）的結合能D．比結合能越大，原子核越不穩(wěn)定E．自由核子組成原子核時，其質量虧損所對應的能量大于該原子核的結合能,解析由原子核的結合能定義知,原子核分解成自由核子時所需的最小能量為原子核的結合能,選項A正確；重原子核的核子平均質量大于輕原子核的平均質量,因此原子核衰變產物的結合能之和一定大于衰變前的結合能,選項B正確；銫原子核的核子數(shù)少,因此其結合能小,選項C正確；比結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,其質量虧損所對應的能量等于該原子核的結合能,選項E錯誤。答案ABC,,解析顯隱,,,,四

7、、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)愛因斯坦質能方程，太陽每秒鐘減少的質量最接近()．A．1036kgB．1018kgC．1013kgD．109kg,,,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①置于大量水中；②密封于鉛盒中；③與輕核元素結合成化合物．則()．A．措施①可減緩放射性元素衰變B．措施②可減緩放射性元素衰變C．措施③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部結構決定，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部的因素決定，跟原子所處的物理性質、化學性質、外界因素均無關.,,