《原子結(jié)構(gòu)和原子核》PPT課件.ppt

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1、第十三章第三講 原子結(jié)構(gòu)和原子核,,,高考成功方案第1步,高考成功方案第2步,高考成功方案第3步,,每課一得,,每課一測(cè),(1)原子核由質(zhì)子和中子組成。,(2)具有相同的質(zhì)子數(shù)、不同的中子數(shù)的原子互稱(chēng)為同位素，同位素具有相同的化學(xué)性質(zhì)。,1原子核,例一：某元素的原子核可表述為 , 請(qǐng)確定該元素。,O(氧),X表示元素符號(hào)；,:,A表示核質(zhì)量數(shù)(質(zhì)子數(shù)與中子數(shù)之和）；,Z表示核電荷數(shù)（質(zhì)子數(shù)）。,練習(xí)1：確定下面各個(gè)原子核所屬元素，并明確其間的關(guān)系；,,（1）,（2）,H(氫）,氫的同位素 氕 、 氘 、 氚,碳的同位素 碳12 、 碳60（足球烯）,C(碳）,高速電子流,高速氦核流,2放射性

2、及三種射線的比較,（2）天然放射現(xiàn)象：放射性元素自發(fā)地發(fā)出射線的現(xiàn)象；,（1）放射性：物質(zhì)發(fā)射射線的性質(zhì)；,光子流(高頻電磁波),（2）衰變、衰變的比較：,3原子核的衰變,（1）衰變：原子核自發(fā)地放出某種粒子而轉(zhuǎn)變成新核的變化，可分為衰變、衰變，并伴隨著射線放出。,(3)輻射：輻射是伴隨著衰變和衰變同時(shí)發(fā)生的，其 實(shí)質(zhì)是放射性原子核在發(fā)生衰變或衰變時(shí)，產(chǎn)生的某些新核由于所處的能級(jí)過(guò)高，在向低能級(jí)躍遷的過(guò)程中放出射線。,(1)自然界中原子序數(shù)大于或等 于83的所有元素，都能自發(fā)地 放出射線；原子序數(shù)小于83的 元素，有的也能放出射線。,名師點(diǎn)睛,(2)同一個(gè)原子核不可能同時(shí)既 發(fā)生衰變，又發(fā)生衰

3、變， 但在衰變過(guò)程中可先后發(fā)生 衰變和衰變。,回扣三原子核 5由原子核的衰變規(guī)律可 () A放射性元素一次衰變可同時(shí)產(chǎn)生射線和射線 B放射性元素發(fā)生衰變時(shí)，新核的化學(xué)性質(zhì)不變 C放射性元素發(fā)生衰變的快慢不可人為控制 D放射性元素發(fā)生正電子衰變時(shí)，新核質(zhì)量數(shù)不變，核電荷數(shù)增加1,解析：一次衰變不可能同時(shí)產(chǎn)生射線和射線，只可能同時(shí)產(chǎn)生射線和射線或射線和射線；原子核發(fā)生衰變后，新核的核電荷數(shù)發(fā)生了變化，故新核(新的物質(zhì))的化學(xué)性質(zhì)理應(yīng)發(fā)生改變；發(fā)生正電子衰變時(shí)，新核質(zhì)量數(shù)不變，核電荷數(shù)減少1。,C,例2(2011海南高考)2011年3月11日，日本發(fā)生九級(jí)大地震，造成福島核電站嚴(yán)重的核泄漏事

4、故。在泄漏的污染物中含有131I和137Cs兩種放射性核素，它們經(jīng)過(guò)一系列衰變產(chǎn)生對(duì)人體有危害的輻射。在下列四個(gè)式子中，有兩個(gè)能分別反映131I和137Cs的衰變過(guò)程，它們分別是________和________(填入正確選項(xiàng)前的字母)。131I和137Cs原子核中的中子數(shù)分別是________和________。,思路點(diǎn)撥根據(jù)衰變、衰變的實(shí)質(zhì)判斷衰變方程的正誤；從質(zhì)量數(shù)守恒、核電荷數(shù)守恒得到I和Cs的核電荷 數(shù)，然后再根據(jù)質(zhì)量數(shù)、中子數(shù)、質(zhì)子數(shù)的關(guān)系得到I和Cs的中子數(shù)。,解析衰變的種類(lèi)有衰變和衰變兩類(lèi)，衰變中放出的粒子是氦核或電子而不會(huì)是質(zhì)子或中子，故A、D錯(cuò)誤，或從質(zhì)量數(shù)守恒可知X1、X

5、4的質(zhì)量數(shù)分別是138、132，故他們不會(huì)是131I和137Cs的衰變。 由質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒可知X2、X3分別是I、Cs，而中子數(shù)等于質(zhì)量數(shù)與核電荷數(shù)的差值，故他們的中子數(shù)分別為78、82。,B,C,78,82,電荷數(shù)守恒,確定衰變次數(shù)的方法： 設(shè)放射性元素X經(jīng)過(guò)n次衰變和m次衰變后，變成穩(wěn)定的新元素Y，則表示該核反應(yīng)的方程為,Zz2nm,AA4n，,質(zhì)量數(shù)守恒,確定衰變次數(shù)，因?yàn)樗プ儗?duì)質(zhì)量數(shù)無(wú)影響，先由質(zhì)量數(shù)的改變確定衰變的次數(shù)， 然后再根據(jù)衰變規(guī)律確定衰變的次數(shù)。,BC,（沖關(guān)必試）4(1)關(guān)于放射性元素的半衰期，下列說(shuō)法正確的有( ) A是原子核質(zhì)量減少一半所需的時(shí)間 B

6、是原子核有半數(shù)發(fā)生衰變所需的時(shí)間 C把放射性元素放在密封的容器中，可以減慢放射性元素的半衰期 D可以用來(lái)測(cè)定地質(zhì)年代、生物年代等,影響因素：放射性元素衰變的快慢是由原子核內(nèi)部因素決定的，跟原子所處的物理狀態(tài)(如溫度、 壓強(qiáng))或化學(xué)狀態(tài)(如單質(zhì)、化合物)無(wú)關(guān)。,BD,11460,(1)核子：原子核由質(zhì)子和中子組成，質(zhì)子和中子統(tǒng)稱(chēng)為核子。,3核能,(2)核力：,特點(diǎn)：,含義：原子核里的核子間存在互相作用的核力，核力把核子緊緊地束縛在核內(nèi)，形成穩(wěn)定的原子核。,.每個(gè)核子只跟它的相鄰核子間才有核力作用。,.核力是強(qiáng)相互作用的一種表現(xiàn)；,.核力是短程力，作用范圍在1.51015m之內(nèi)；,(4)獲得核能的

7、途徑： 重核裂變： .定義：質(zhì)量數(shù)較大的原子核受到高能粒子的轟擊而分裂成幾個(gè)質(zhì)量數(shù)較小的原子核的過(guò)程。 .特點(diǎn)： a.裂變過(guò)程中能夠放出巨大的能量; b.裂變的同時(shí)能夠放出23(或更多)個(gè)中子； c.裂變的產(chǎn)物不是唯一的。對(duì)于鈾核裂變有二分裂、三分裂和四分裂形式，但三分裂和四分裂概率比較小。 .典型的分裂方程：,解析：由核反應(yīng)中質(zhì)量數(shù)守恒、電荷數(shù)守恒可知A對(duì)、B錯(cuò)； C中反應(yīng)是衰變，D中反應(yīng)是裂變，C、D均錯(cuò)。,A,.原子核分解成核子時(shí)要吸收一定的能量，相應(yīng)的質(zhì)量增加m，吸收的能量為Emc2。,名師點(diǎn)睛質(zhì)量數(shù)與質(zhì)量是兩個(gè)不同的概念。核反應(yīng)中質(zhì)量數(shù)、電荷數(shù)守恒，但反應(yīng)中

8、依然有質(zhì)量虧損，因此，計(jì)算核能時(shí)，不可用質(zhì)量數(shù)代替質(zhì)量進(jìn)行計(jì)算。,根據(jù)Em931.5 MeV計(jì)算。因1原子質(zhì)量單位(u)相當(dāng)于931.5 MeV的能量， 所以計(jì)算時(shí)m的單位是“u”，E的單位是“MeV”。,(5)核能的計(jì)算方法：,根據(jù)核子比結(jié)合能來(lái)計(jì)算核能。原子核的結(jié)合能核子比結(jié)合能核子數(shù)。,方程的含義：物體具有的能量與它的質(zhì)量之間存在簡(jiǎn)單的正比關(guān)系，物體的能量增大，質(zhì)量也增大；物體的能 量減少，質(zhì)量也減少。,1、質(zhì)量虧損：組成原子核的核子質(zhì)量與原子核的質(zhì)量之差。,2、質(zhì)能方程：一定的能量和一定的質(zhì)量相聯(lián)系，物體的總能量和它的質(zhì)量成正比，即Emc2。,.核子在結(jié)合成原子核時(shí)出現(xiàn)質(zhì)量虧損m，其能量也要相應(yīng)減少，即Emc2；,例3兩個(gè)氘核在一直線上相碰發(fā)生聚變反應(yīng)生成氦的同位素和中子，已知氘核的質(zhì)量是2.0136 u，中子的質(zhì)量是1.0087 u，氦核同位素的質(zhì)量是3.0150 u。 (1)聚變的核反應(yīng)方程是________ ________ ________, 在聚變核反應(yīng)中釋放出 的能量為_(kāi)_______ MeV。(兩位有效數(shù)字),7.585 MeV,3.3,謝謝指導(dǎo)！,二一三年三月,教學(xué)設(shè)計(jì)：王茂,課件制作：王茂,草 城 工 作 室,