43核反应 核能 质能方程__
核反应核能质能方程
一、知识点梳理
1、核反应
在核物理学中，原子核在其它粒子的轰击下产生新原子核的过程，称为核反应．典型的原子核人工转变：
14 7N+4
2
He 17
8
O+1
1
H 质子1
1
H的发现方程卢瑟福
9 4Be+4
2
He 12
6
C+1
n 中子1
n的发现方程查德威克
2、核能
（1）核反应中放出的能量称为核能
（2）质量亏损：原子核的质量小于组成它的核子质量之和．质量亏损．（3）质能方程：质能关系为Ｅ＝ｍｃ2
原子核的结合能ΔＥ=Δｍｃ2
3、裂变
把重核分裂成质量较小的核，释放出的核能的反应，叫裂变
典型的裂变反应是：
235 92Ｕ+1
ｎ90
38
Ｓr+136
54
Ｘe+101
ｎ
4．轻核的聚变
把轻核结合成质量较大的核，释放出的核能的反应叫轻核的聚变．聚变反应释放能量较多，典型的轻核聚变为：
2 1Ｈ+3
1
Ｈ4
2
Ｈe+1
ｎ
5．链式反应
一个重核吸收一个中子后发生裂变时，分裂成两个中等质量核，同时释放若干个中子，如果这些中子再引起其它重核的裂变，就可以使这种裂变反应不断的进行下去，这种反应叫重核裂变的链式反应
二、典型例题
例1．雷蒙德·戴维斯因研究来自太阳的电子中微子（v。）而获得了2002年度诺贝尔物理学奖．他探测中微子所用的探测器的主体是一个贮满615t四氯乙烯（C2Cl4）溶液的巨桶．电子中微子可以将一个氯核转变为一个氢核，其核反应方程式为
νe＋37
17Cl→37
18
Ar十 0
－1
e
已知37
17Cl核的质量为36.95658 u，37
18
Ar核的质量为36.95691 u， 0
－1
e的质量为0.00055 u，1
u质量对应的能量为931.5MeV.根据以上数据，可以判断参与上述反应的电子中微子的最小能量为
（A ）0.82 Me V （B ）0.31 MeV （C ）1.33 MeV （D ）0.51 MeV
[解析]由题意可得：电子中微子的能量E ≥E ?=mc 2-（m Ar +m e -m Cl ）·931.5MeV
=(36.95691+0.00055-36.95658)×931.5MeV
=0.82MeV
则电子中微子的最小能量为 E min =0.82MeV
[点评] 应用爱因斯坦质能方程时，注意单位的使用。当m ?用kg 单位，c 用m/s 时，E ?
单位是J ，也可像本题利用1 u 质量对应的能量为931.5MeV.
例2、质子、中子和氘核的质量分别为ｍ１、ｍ２、ｍ３，质子和中子结合成氘核时，发出γ射线，已知普朗克恒量为ｈ，真空中光速为ｃ，则γ射线的频率υ＝ ______ ．
[解析] 核反应中释放的能量ΔＥ＝Δｍｃ２
以释放光子的形式释放出来，由于光子的能量为h υ，依能量守恒定律可知：h υ=Δｍｃ２据此便可求出光子的频率。
质子和中子结合成氘核：11Ｈ+10ｎ 21Ｈ+γ这个核反应的质量亏损为： Δｍ＝ｍ１＋ｍ２－ｍ３
根据爱因斯坦质能方程 ΔＥ＝Δｍｃ２
此核反应放出的能量 ΔＥ＝（ｍ１＋ｍ２－ｍ）c
2
以γ射线形式放出，由Ｅ＝h υ υ= h
c m m m 2
321)(-+ [点评] 此题考查计算质量亏损，根据爱因斯坦质能方程确定核能．关键是对质量亏损的理解和确定．
例3、如图所示，有界匀强磁场的磁感应强度为B ，区域足够大，方向垂直于纸面向里，直角坐标系xoy 的y 轴为磁场的左边界，A 为固定在x 轴上的一个放射源，内装镭核（88226Ra ）沿着与+x 成θ角方向释放一个α粒子后衰变成氡核（Rn ）。α粒子在y 轴上的
N 点沿-x 方向飞离磁场，N 点到O 点的距离为l ，已知OA 间距离为
l 2
，α粒子质量为m ，电荷量为q ，氡核的质量为m 0。
（1）写出镭核的衰变方程；（2）如果镭核衰变时释放的能量全部变为α粒子和氡核的动能求一个原来静止的镭核衰变时放出的能量。
[解析]（1）镭核衰变方程为：He R Ra n 422228622688+→
（2）镭核衰变放出α粒子和氡核，分别在磁场中做匀速圆周运动，α粒子射出y 轴时被粒子接收器接收，设α粒子在磁场中的轨道半径为R ，其圆心位置如图中
O '点，有
222)2
()(R l R l =+-，则l R 85= ① α粒子在磁场中做匀速圆周运动，有R
v m gvB 2
=，即qBR mv =，② α粒子的动能为m
qBl m qBR m mv mv E 128)5(2)(2)(212
2221==== ∴ 衰变过程中动量守恒00v m mv =，④ 则氡核反冲的动能为0
1200221m mE v m E == ⑤ ∴ m
qBl m m m E E E 128)5(2
0021+=+= ⑥ [点评] 要熟练掌握核反应方程，动量守恒定律，带电粒子在匀强磁场中的圆周运动规律的综合运用。
例4. 核聚变能是一种具有经济性能优越、安全可靠、无环境污染等优势的新能源。近年来，受控核聚变的科学可行性已得到验证，目前正在突破关键技术，最终将建成商用核聚变电站。一种常见的核聚变反应是由氢的同位素氘（又叫重氢）和氚（又叫超重氢）聚合成氦，并释放一个中子了。若已知氘原子的质量为2.0141u ，氚原子的质量为3.0160u ，氦原子的质量为4.0026u ，中子的质量为1.0087u ，1u=1.66×10-27kg 。
⑴写出氘和氚聚合的反应方程。
⑵试计算这个核反应释放出来的能量。
⑶若建一座功率为3.0×105kW 的核聚变电站，假设聚变所产生的能量有一半变成了电能，每年要消耗多少氘的质量？
（一年按3.2×107s 计算，光速c=3.00×108m/s ，结果取二位有效数字）
[解析]（1）（3）n He H H 10423121+→+
（2）ΔE=Δmc 2=（2．0141+3．0160-4．0026-1．0087）×1．66×10-27×32×1016J=2.8×10-12J
（3）M=271066.10141.22-????E
pt =1227
7810
8.21066.10141.2102.31032--????????=23kg
例 5．众所周知，地球围绕着太阳做椭圆运动，阳光普照大地，万物生长．根据学过的知识试论述说明随着岁月的流逝，地球公转的周期，日、地的平均距离及地球表面的温度的
变化趋势．
[解析] 太阳内部进行着剧烈的热核反应，在反应过程中向外释放着巨大的能量，这些能量以光子形式放出．根据爱因斯坦质能关系： ΔＥ＝Δｍ·ｃ2 ， 知太阳质量在不断减小．
地球绕太阳旋转是靠太阳对地球的万有引力来提供向心力 G 2R
mM =m ω2R ， 现因M 减小，即提供的向心力减小，不能满足所需的向心力，地球将慢慢向外做离心运动，使轨道半径变大，日地平均距离变大．
由上式可知，左边的引力G 2R
mM 减小，半径R 增大，引起地球公转的角速度变化，从而使公转周期变化 G 2R mM =m 22
4T
πR ，T 2=GM R 324π，即 T 增大． 一方面，因太阳质量变小，发光功率变小；另一方面，日地距离变大，引起辐射到地球表面的能量减小，导致地球表面温度变低．
[点评] 该题集原子物理与力学为一体，立意新颖，将这一周而复始的自然用所学知识一步一步说明，是一道考查能力、体现素质的好题．
三、过关测试
1、静止在匀强磁场中的238
92U 核，发生。衰变后生成Th 核，衰变后的
α粒子速度方向垂直于磁场方向，则以下结论中正确的是( )
①衰变方程可表示为：23892U →23490Th+4
2He ②衰变后的Th 核和α粒子的轨迹是两个内切圆，轨道半径之比为1:45
③Th 核和α粒子的动能之比为2:17
④若α粒子转了117圈，则Th 核转了90圈
A ．①③
B ．②④
C ①②
D ．③④
2．下列核反应或核衰变方程中，符号“X ”表示中子的是
(A) X C He Be 126429
4+→+ (B)X O He N +→+17842147
(C)X H Pt n Hg ++→+112027810204
802 (D)X Np U +→2399323992
3.下列关于原子结构和原子核的说法正确的是（ ）
A 卢瑟福在α粒子散射实验的基础上提出了原子的核式结构
B 天然放射性元素在衰变过程中电荷数和质量数守恒，其放射线在磁场中不
偏转的是γ射线
C 据图15.3-3可知，原子核A 裂变变成原子核B 和C 要放出核能
D 据图15.3-3可知，原子核D 和
E 聚变成原子核
F 要吸收核能
15.5-3
4.当两个中子和两个质子结合成一个α粒子时，放出28.30MeV的能量，当三个α粒子结合成一个碳核时，放出7.26MeV的能量，则当6个中子和6个质子结合成一个碳核时，释放的能量约为( )
A 21.04MeV
B 35.56MeV
C 77.64MeV
D 92.16MeV
5.下列说法正确的是
A、太阳辐射的能量主要来自太阳内部的裂变反应
B、卢瑟福的a粒子散射实验可以估算原子核的大小
C、玻尔理论是依据a粒子散射实验分析得出的
D、氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能减小，电势能增大，总能量增大
6．中微子失踪之迷是一直困扰着科学家的问题。原来中微子在离子开太阳向地球运动的过程中，发生“中微子振荡”，转化为一个μ子和一个τ子。科学家通过对中微子观察和理论分析，终于弄清了中微子失踪的原因，成为“2001年世界十大科技突破”之一。若中微子在运动中只转化为一个μ子和一个τ子，并已知μ子的运动方向与中微子原来的方向一致，则τ子的运动方向（）
A 一定与中微子方向一致 B一定与中微子方向相反 C 可能与中微子方向不在同一直线上 D 只能中微子方向在同一直线上
7.在一定条件下，让质子获得足够大的速度，当两个质子p以相等的速率对心正碰，将发生下列反应：P+P→P+P+P+p其中p是P反质子(反质子与质子质量相等，均为m p，且带一个单位负电荷)，则以下关于该反应的说法正确的是
A．反应前后系统总动量皆为0
B．反应过程系统能量守恒
C．根据爱因斯坦质能方程可知，反应前每个质子的能量最小为2m p c2：
D．根据爱因斯坦质能方程可知，反应后单个质子的能量可能小于m p c286．用α粒8.
子轰击铍核(9
4Be)，生成一个碳核(12
6
C)和一个粒子，则该粒子( )
(A)带正电，能在磁场中发生偏转
（B)在任意方向的磁场中都不会发生偏转
(C)电离本领特别强，是原子核的组成部分之一
(D)用来轰击铀235可引起铀榱的裂变
9.假设钚的同位素离子239
94
Pu静止在匀强磁场中，设离子沿与磁场垂直的方向放出α粒子后，变成铀的一个同位素离子，同时放出能量为E=0.09Mev的光子。（1）试写出这一核反应过程的方程式。（2）光子的波长为多少？（3）若不计光子的动量，则铀核与α粒子在匀强磁场中的回旋半径之比是多少？
10.如下图所示，一个有界的匀强磁场，磁感应强度B=0.50T，磁场方向垂直于纸面向里，
MN 是磁场的左边界。在磁场中A 处放一个放射源，内装Ra 22688（镭），Ra 226
88放出某种射
线后衰变成Rn （氡）。试写出：Ra 22688衰变的方程，
若A 距磁场的左边界MN 的距离OA=1.0m ，放在MN 左侧的粒子接收器接收到垂直于边界MN 方向射出的质量较小的粒子，此时接收器位置距经过OA 的直线1.0m ，由此可以推断出一个静止镭核Ra 衰变时放出的能量是多少？保留两位有效数字（取1u=1.6×10-27kg ，电子电量e=1.6×10-19c ）
11.自然界中的物体由于具有一定的温度，会不断地向外辐射电磁波，这种辐射因与温度有关，称为热辐射。热辐射具有如下特点：（1）辐射的能量中包含各种波长的电磁波；（2）物体温度越高，单位时间内从物体表面单位面积上辐射的能量越大；（3）在辐射的总能量中，各种波长所占的百分比不同。
处在一定温度的物体在向外辐射电磁能量的同时，也要吸收由其他物体辐射的电磁能量，如果它处在平衡状态，则能量保持不变。若不考虑物体表面性质对辐射与吸收的影响，我们定义一种理想的物体，它能100%地吸收入射到其表面的电磁辐射，这样的物体称为黑体。单位时间内从黑体表面单位面积辐射的电磁波的总能量与黑体绝对温度的四次方成正比，即P 0=σT 4，其中常量σ=5 .67×10-8W/(m ?K 4)
在下面的问题中，把研究对象都简单地看作黑体。
有关数据及数学公式：太阳半径Rs = 696000Km ，太阳表面温度T = 5770K ，火星半径r = 3395Km 。已知球面积S = 4πR 2，其中R 为球半径。
（1） 太阳热辐射能量的绝大多数集中在波长为2×10-7～1×10-5m 范围内，求相应的
频率范围。
（2） 每小时从太阳表面辐射的总能量为多少？
（3） 火星受到来自太阳的辐射可认为垂直到面积为πr 2（r 为火星半径）的圆盘上。
已知太阳到火星的距离约为太阳半径的400倍，忽略其他天体及宇宙空间的辐
射，试估算火星的平均温度。
12.核聚变能是一种具有经济性能优越、安全可靠、无环境污染等优势的新能源。近年来，受控核聚变的科学可行性已得到验证，目前正在突破关键技术，最终将建成商用核聚变电站。一种常见的核聚变反应是由氢的同位素氘（又叫重氢）和氚（又叫超重氢）聚合成氦，并释?
× × × × × × × × × × × × × × × × A O N M
放一个中子了。若已知氘原子的质量为2.0141u ，氚原子的质量为3.0160u ，氦原子的质量为4.0026u ，中子的质量为1.0087u ，1u=1.66×10-27kg 。
⑴写出氘和氚聚合的反应方程。
⑵试计算这个核反应释放出来的能量。
⑶若建一座功率为3.0×105kW 的核聚变电站，假设聚变所产生的能量有一半变成了电能，每年要消耗多少氘的质量？
（一年按3.2×107s 计算，光速c=3.00×108m/s ，结果取二位有效数字）
参考答案
1.D
2.AC
3.ABC
4. D
5.BD
6. D
7. A
8. BCD
9.U He Pu 2359242239
94+→ m 111038.1-?=λ 46
1 10. 2.0×10-12j
11.3×103~1.5×1015Hz 、1.38×1030J,204K
12. ⑴略 ⑵2.8×10-12J ⑶23kg
2017核反应总结
章末总结 原子核?????????? ? 原子核的组成——核子? ?? ?? 质子(11H )中子(1 n )核变化??? ???? 衰变?? ?? ? 三种射线：α射线、β射线、γ射线三种衰变：α衰变、β衰变、γ衰变半衰期人工转变 ? ???? 质子的发现：14 7N ＋4 2 He →17 8O ＋11 H 中子的发现：94Be ＋42 He →12 6C ＋10 n 核裂变：23592U ＋10 n →144 56Ba ＋8936Kr ＋310 n 核聚变：21 H ＋31H →42He ＋10 n 核能? ???? 爱因斯坦质能方程：E ＝mc 2或ΔE ＝Δmc 2 核能的利用：核电站、核武器 一、对核反应方程及类型的理解 1．四类核反应方程的比较 (1)熟记一些粒子的符号 α粒子(42He)、质子(11H)、中子(10n)、电子( 0－1e)、氘核(21H)、氚核(3 1H) (2)注意在核反应方程中，质量数和电荷数是守恒的；在解有关力学综合问题时，还有动量守恒和能量守恒． 例1 能源是社会发展的基础，发展核能是解决能源问题的途径之一．下列释放核能的反应方程中，表述正确的是( ) A.31H ＋21H →42He ＋10n 是核聚变反应 B.31H ＋21H →42He ＋10n 是β衰变 C ．235 92U ＋10n →144 56Ba ＋8936Kr ＋310n 是核裂变反应 D ．235 92U ＋10n →140 54Xe ＋9438Sr ＋210n 是α衰变 解析 B 项为轻核聚变，β衰变的实质为一个中子转化为一个质子后释放出一个电子，选项B 错误；α衰变的实质是释放氦核(α粒子)，而D 项是重核裂变，并未释放α粒子，选项D 错误， 正确选项为A 、C. 答案 AC 二、半衰期及衰变次数的计算 1．半衰期：大量放射性元素的原子核有半数发生衰变需要的时间． 计算公式：N 余＝N 原(12)n 或m 余＝m 原(12)n ， 其中n ＝t τ，τ为半衰期． 2．确定衰变次数的方法 (1)A Z X →A ′ Z ′Y ＋n 42He ＋m －1e 根据质量数、电荷数守恒得 A ＝A ′＋4n
原子核、核反应练习题
原子核 教学目标 1．通过人类认识原子核组成的过程复习，使学生明确认识依赖于实践；科学的认识源于科学家们的科学实验与研究探索．从而培养学生的科学态度与探索精神． 学生应知道一些重要的物理事实：天然放射性的发现，质子、中子、放射性同位素的发现等，恰恰是明确原子核组成的实验基础． 2．掌握衰变及原子核人工转变的规律——质量数守恒、核电荷数守恒．学生应能根据实际写出正确的核反应方程．应用衰变规律分析解决相关问题，并明确半衰期的意义． 3．明确核力、结合能、平均结合能、质量亏损、爱因斯坦质能方程的意义，并掌握其应用——获得核能的途径（裂变、聚变）． 教学重点、难点分析 1．放射性元素衰变时，通常会同时放出α、β和γ三种射线，即α、β衰变核反应同时放出γ射线（释放能量）．在某些特殊情况下，某些放射性元素只放出α或只放出β射线．但任何情况下都不会只放出γ射线，γ射线只能伴随α或β射线放出．发现放射性同位素的同时，发现正电子的核反应可称为放射性同位素的+β衰变，其核反应方程为 放射性元素的半衰期只决定于原子核的性质，与元素所处物理、化 对应质量关系
2．写四类核反应方程，即衰变、人工转变、裂变、聚变核反应时，要遵循三个守恒，即质量数、荷电核数、能量守恒．但要以核反应的事实为基础，不能仅根据质量数、荷电核数两个守恒而书写出事实上不存在的核反应．另外，核反应通常是不可逆的，方程中只能用“→”连接并指示反应方向，而不能用“=”连接． β衰变与+β衰变中，新原子核的荷电核数的变化，可理解为在原来的核中有： 3．△E=△mc2这一爱因斯坦质能关系式，是释放原子核能的重要理论依据．具体应用之计算核能时要注意单位的统一，△m单位是“kg”，△E单位是“J”；若△m单位是“U”，则△E的单位是“MeV”． 此结论可在计算中直接应用． 4．裂变与聚变均是释放原子核能（结合能）的核反应，应理解为反应后均发生质量亏损，所以都释放出核能以γ光形式辐射；重核裂变、轻核聚变都是变成中等质量核，即都是由核子平均结合能小的核变成核子平均结合能大的核；又都是在一定条件下才能完成的核反应，即必须先吸收能量（有中子轰击或超高温存在），再释放能量；是由于生成新核的核子平均结合能大，所以反应吸收的能量小于核子平均结合能与核子数乘积（释放的能量）． 5．在无光子辐射的情况下，核反应中释放的核能转化为生成新核与粒子的动能．此种情况可应用动量守恒与能量守恒计算核能． 教学过程设计 教师活动 问：人类是怎样认识到微观原子核的组成的？ 再通过以下具体问题引导同学回答： 学生活动 同学们看书、讨论．
爱因斯坦质能方程的理解
爱因斯坦的质能方程的理解 爱因斯坦质能方程E=mc2揭示了物质的质量和能量之间的关系：能量与物体的质量成正比，质量和能量不可分割地联系在一起。质能方程 E=mc^2或ΔE=Δmc^2是否反映了质量和能量之间的定量转化关系？质量和能量是否是不守恒的，而是质能守恒？与其相关的“质量亏损”又怎么理解呢？ 要搞清这些问题，就要理解爱因斯坦质能方程的含义。质能方程 E=mc2说明，当一个物体的运动质量为m时，它运动时蕴含的总能量为E。总能量E包括物体的动能和静能。在物体的运动速度不是很大时，动能Ek =(1/2) m0v2，m0是静止质量。静能E0即物体静止时具有的总内能，包括分子动能、分子间的势能，使原子与原子结合在一起的化学能，使原子核与电子结合在一起的电磁能，以及原子核内质子、中子的结合能，等等，E0=m0c2。所以E= mc2= E0+E k。E=mc2说明了一个物体所蕴含的总能量与质量之间的关系。 ΔE=Δmc2说明当一个系统的质量变化了Δm时，相应变化的能量为ΔE。一个系统的能量减少时，其质量也相应减少；当另一个系统接受因而增加了能量时，质量也有相应增加。ΔE=Δmc2说明了一个物体质量改变，总能量也随之改变。 两式含义表明，质能方程没有“质能转化”的含义，质能方程只反映质量和能量在量值上的关系，二者不能相互转化。对一个封闭系统而言，质量是守恒的，能量也是守恒的。在物质反应和转化过程中，物质的存在形式发生变化，能量的形式也发生变化，但质量并没有转化为能量。质量和能量都表示物质的性质，质量描述惯性和引力性，能量描述系统的状态。 那么，质量亏损又是怎么回事呢？ 我们可以看到，质量亏损总是发生在系统向外辐射能量的情况下，系统能量减少，质量自然就减少了。当系统的质量减少Δm时，系统的能量
第02节核衰变与核反应方程
第四章原子核 第二节原子核衰变及半衰期 ●学习目标 1、知道放射现象的实质是原子核的衰变 2．知道三种射线的本质，以及如何利用磁场区分它们。 3、知道两种衰变的基本性质，并掌握原子核的衰变规律 4、理解半衰期的概念 ●重点和难点 重点：原子核的衰变规律及半衰期 难点：半衰期描述的对象 课前导学 一、天然放射性的发现 ①物质发射射线的的性质称为放射性。元素这种自发的放出射线的现象叫做天然放射现象，具有放射性的元素称为放射性元素。 ②放射性不是少数几种元素才有的，研究发现，原子序数大于83的所有元素，都能自发的放出射线，原子序数小于83的元素，有的也具有放射性 二、放射线中的三剑客 在射线经过的空间施加磁场，射线会分成三束，其中有两束发生了不同的偏转，说明这两束_____________，另一束不偏转，说明_____________。这三种射线叫_____________、_____________、_____________。 三、原子核的衰变 1.定义：原子核自发地放出某种粒子而转变成的变化称为原子核的衰变.可分为、，并伴随着γ射线放出. 2.分类： （1）α衰变：铀238发生α衰变的方程为：，每发生一次α衰变，核电荷数减小2，质量数减少4.α衰变的实质是某元素的原子核同时放出由两个和两个组成的粒子（即氦核）. （2）β衰变：钍234发生β衰变的方程为：，每发生一次β衰变，核电荷数增加1，质量数不变.β衰变的实质是元素的原子核内的一个变成时放射出一个（核内
110 011n H e -→+）. （3）γ射线是伴随 衰变或 衰变同时产生的、γ射线不改变原子核的电荷数和质量数.其实质是放射性原子核在发生α衰变或β衰变时，产生的某些新核由于具有过多的能量（核处于激发态）而辐射出 . 3.规律：原子核发生衰变时，衰变前后的 和 都守恒. 注意：元素的放射性与元素存在的状态无关，放射性表明原子核是有内部结构的. 四、半衰期 1.定义：放射性元素的原子核有 发生衰变所需的时间叫做原子核的半衰期. 2.意义：反映了核衰变过程的统计快慢程度. 3.特征：半衰期由 的因素决定,跟原子所处的 或 状态无关. 新 知 探 究 一、 放射线中的三剑客 导学释疑：再一次指导学生阅读课本内容，通过小组合作学习，讨论探究以下问题，实现兵教兵。 射线到底是什么？（小组合作讨论） 把放射源放入由铅做成的容器中，射线只能从容器的小孔射出，成为细细的一束。在射线经过的空间施加磁场，发现射线如图所示：（投影）思考与讨论： ①我们通过什么办法来研究射线的性质？ ②你观察到了什么现象？为什么会有这样的现象？ ③如果α射线，β射线都是带电粒子流的话，根据图判断，他们分别带什么电荷。 学生分组讨论，回答问题。 ①在射线经过的空间施加磁场 ②射线分成三束，射线在磁场中发生偏转，是受到力的作用。这个力是洛伦 兹力，说明其中的两束射线是带电粒子。 ③根据左手定则，可以判断α射线是正电荷，β射线是负电荷。 合作探究：（教师精讲） 如果不用磁场判断，还可以用什么方法判断三种射线的带电性质？ 带电粒子在电场中要受电场力作用，可以加一偏转电场，也能判断三种射线的带电性质， 再次阅读课本内容，填写下列表格。
高二物理人教版选修3-5全册各模块要点回眸：第14点书写核反应方程的四点注意
第14点书写核反应方程的四点注意 书写核反应方程时应注意以下四点： 1．必须遵守质量数和电荷数守恒． 2．核反应方程中的箭头“→”表示核反应进行的方向，不能把箭头写成等号． 3．写核反应方程必须要有实验依据，决不能毫无根据地编造． 4．书写核反应方程时，应先由已知原子核和已知粒子的质量数和电荷数，确定出未知粒子(或未知核)的质量数和电荷数，然后确定未知粒子(或未知核)是哪种粒子(或哪种元素)． 对点例题(多选)下列核反应方程中，正确的是() A.105B＋(α粒子)→147N＋11H B.2713Al＋10n→2712Mg＋(质子) C.94Be＋42He→126C＋(中子) D.147N＋42He→178O＋(氘核) 解题指导由质量数守恒和电荷数守恒知：A选项中质量数10＋4≠14＋1，D选项中质量数14＋4≠17＋2，所以A、D错误，B、C正确． 答案BC 完成下列各核反应方程，并指出哪个核反应是首次发现质子和中子的． (1)105B＋42He→137N＋() (2)94Be＋()→126C＋10n (3)2713Al＋()→2712Mg＋11H (4)147N＋42He→178O＋() (5)23892U→23490Th＋() (6)2311Na＋()→2411Na＋11H 答案见解析 解析(1)105B＋42He→137N＋10n (2)94Be＋42He→126C＋10n 此核反应使查德威克首次发现了中子． (3)2713Al＋10n→2712Mg＋11H
(4)147N＋42He→178O＋11H 此核反应使卢瑟福首次发现了质子． (5)238 92U→234 90Th＋42He (6)2311Na＋21H→2411Na＋11H
选修3-5专题训练
物理选修3-5 一、高考考点回顾 在《考试大纲》中选修3-5涉及7个主题，但高考试题主要涉及：动量及守恒定律、原子结构、原子核、波粒二象性四个主题. 动量、动量守恒定律及其应用的能力要求仅限于一维空间中的Ⅱ级要求.全国卷试题，这部分内容的题型以计算题为主，往往从一个物理状态经过一定的物理过程过渡到另一物理状态，涉及其它力学知识的综合.复习时要注重分析物体之间的相互作用的过程；要针对某一过程确定状态，列出方程；要抓住典型问题，建立有效的解题模型. 近代物理都是Ⅰ能力级要求，题型以选择题和填空题为主，重点考查：光电效应及爱因斯坦光电效应方程、氢原子光谱、氢原子的能级结构及能级公式、核反应方程.由于考查的范围和题型相对稳定，所以“回归教材”、“不避陈题”是高考命这部分试题时的一个公开的密秘. 二、例题精选 [例1]．关于天然放射性，下列说法正确的是 . A．所有元素都可能发生衰变 B．放射性元素的半衰期与外界的温度无关 C．放射性元素与别的元素形成化合物时仍具有放射性 D．α、β和γ三种射线中，γ射线的穿透能力最强 E．一个原子核在一次衰变中可同时放出α、β和γ三种射线 ［解析］：只有原子序号超过83的元素才都能发生衰变，A错误；放射性元素的半衰期决定于由原子核内部的结构，与外界温度及化学作用等无关，B正确；
放射性元素其放射性来自于原子核内部的，与其他元素形成化合物并没有改变其内部原子核结构所以仍具有放射性，C 正确；α、β和γ；三种射线中，γ射线能量最高，穿透能力最强，D 正确； 一个原子核在一次衰变中，要是α衰变、要么是β衰变，同时伴随着能量的释放，即γ射线，E 错误. [例2]．在人类对微观世界进行探索的过程中，科学实验起到了非常重要的作用.下列说法符合历史事实的是 . A ．密立根通过油滴实验测出了基本电荷的数值 B ．贝克勒尔通过对天然放射现象的研究，发现了原子中存在原子核 C ．居里夫妇从沥青铀矿中分离出钋（Po ）和镭（Ra ）两种新元素 D ．卢瑟福通过α粒子散射实验证实了原子核内部存在质子 E ．汤姆逊通过阴极射线在电场和磁场中的偏转实验，发现了阴极射线是由带负电的 粒子组成的，并测出了该粒子的比荷 ［解析］：考察原子物理部分的物理学史知识.密立根通过油滴实验测出了基本电荷的数值为1.6×10-19C ，A 正确；贝克勒尔通过对天然放射性研究发现了中子， B 错误；居里夫妇从沥青铀矿中分离出了钋（Po ）和镭（Ra ）两种新元素，C 正确；卢瑟福通过α粒子散射实验，得出了原子的核式结构理论， D 错误；汤姆逊通过对阴极射线在电场及在磁场中偏转的实验，发现了阴极射线是由带负电的粒子组成，并测定了粒子的比荷，E 正确. [例3]：用频率1ν绿光照射一光电管，能产生光电流，若要增大电子逸出时的最大初动能，应 A ．增大绿光的照射强度 B ．增长绿光的照射时间 C ．改用频率12νν<的红光照射 D ．改用频率13νν>的紫光照射 E ．增大加在光电管上的电压 [解析]：光电效应的考题一般是应用光电效应的四条规律对有关现象进行判断和解释.这四条规律是：（1）每种金属都有一个极限频率，入射光的频率必须大于这个极限频率才能产生光电效应.（2）光电子的最大初动能与入射光的强度无关，只随入射光频率的增大而增大.（3）光电效应的发生几乎是瞬间的.（4）当入射光的频率大于极限频率时，光电流的强度与入射光的强度无关.对照这4条规律，很快就可以判断，五个选项只有D 选项是正确的.用光电效应方程：
爱因斯坦的质能方程式说明
爱因斯坦的质能方程式说明： 物质就是能量 物理学家已经证明，我们这个世界上所有的固体都是由旋转的粒子组成的。 这些粒子有着不同的振动频率，粒子的振动使我们的世界表现成目前的样子。我们的人身也是如此。科学家已经测量过： 人在不同的体格和精神状态下身体的振动频率不同 美国著名的精神科医师大卫·霍金斯(Dr.David R.Hawkins)博士，哲学博士，运用人体运动学的基本原理，经过二十年长期的临床实验，其随机选择的测试对象横跨美国，加拿大，墨西哥，南美，北欧等地，包括各种不同种族，文化，行业，年龄的区别，累积了几千人次和几百万笔数据资料，经过精密的统计分析之后发现： 人类各种不同的意识层次都有其相对应的能量指数， 人的身体会随着精神状况而有强弱的起伏。 根据美国心理学家大卫·霍金斯博士(Dr.David R.Hawkins)的“意识地图”（Consciousness Map）理论，人的意识亮度（以Lux为单位）由低至高可分为17个层级。 以200 的“勇气”为基准，居于其上的8个层级的意识状态可称之为“能力（Power）”，居于其下的8个层级的意识状态则被称为“压力（Force）”。 意识层次的振动频率与能量指数 ? 1. 开悟正觉：700~1000 2. 安详极乐(平和)：600 ? 3. 寧静喜悦：540 ? 4. 爱与崇敬：500 ? 5. 理性谅解(明智)：400 ? 6. 宽容原谅：350 ?7. 希望乐观(主动)：310 ?8. 中性信赖(淡定)：250 ?9. 勇气肯定：200 ?10. 骄傲轻蔑：175 ?11. 愤怒仇恨：150 ?12. 渴爱欲望：125 ?13. 恐惧焦虑：100 ?14. 忧伤懊悔：75 ?15. 冷漠绝望：50 ?16. 罪恶谴责：30 ?17. 羞愧耻辱：20 ?宇宙中造化的能量永远是正性的，负面能量来自人类自己的意念。 ?所以相比之下正性能量比负性能量强千万倍。因此得出：越使用正面的能量与信念，能量越强大。遇到困难也就越容易解决，也拥有强大的力量可以修復自己与帮助自己; ?念力信念的力量无穷大，心存善念、相信自己的信念，我们都可以改变自己的人生，因为“念”转“运”就转。
高中物理第四章原子核第二节放射性元素的衰变同步练习2粤教版选修
4.2 放射性元素的衰变练习2 姓名：__________ 学号：__________ 成绩：__________ 1、（单项) .某原子核A 经过一次β衰变变成B 核，B 核再发生一次α衰变变成C 核， 则： A ．核A 的中子数减核C 的中子数等于2 B ．核A 的质量数减核 C 的质量数等于5 C ．原子核为A 的中性原子中的电子数比原子核为B 的中性原子中的电子数多1 D ．核C 的质子数比核A 的质子数减少1 2、（单项)一块含铀的矿石质量为M ，其中铀元素的质量为m 。铀发生一系列衰变，最终生 成物为铅。已知铀的半衰期为T ，那么下列说法中正确的有： A ．经过两个半衰期后这块矿石中基本不再含有铀了 B ．经过两个半衰期后原来所含的铀元素的原子核有m /4发生了衰变 C ．经过三个半衰期后，其中铀元素的质量还剩m /8 D ．经过一个半衰期后该矿石的质量剩下M /2 3、（双项) A 、B 为原来都静止在同一匀强磁场中的两个放射性元素原子核的变化示意 图，其中一个放出一α粒子，另一个放出一β粒子，运动方向都与磁场方向垂直.下图中 a 、 b 与 c 、 d 分别表示各粒子的运动轨迹，下列说法中正确的是： A ．磁场方向一定为垂直纸面向里 B ．磁场方向一定为水平方向 C ．A 放出的是α粒子，B 放出的是β粒子 D ．b 为α粒子的运动轨迹，c 为β粒子的运动轨迹 4、（双项) 如图所示，铅盒A 中装有天然放射性物质，放射线从其右端小孔中水平向右射 出，在小孔和荧光屏之间有垂直于纸面向里的匀强磁场，则下列说法中正确的有： A ．打在图中a 、b 、c 三点的依次是α射线、γ射线和β射线 B ．α射线和β射线的轨迹是抛物线 C ．α射线和β射线的轨迹是圆弧 D ．如果在铅盒和荧光屏间再加一竖直向下的匀强电场，则屏上的亮斑可能只剩下b
原子物理练习题选编
原子与原子核 （一）原子核式结构和玻尔模型 1.卢瑟福提出原子核式结构学说的根据是在用α粒子轰击金箔的实验中,发现粒子( ). (A)全部穿过或发生很小的偏 (B)全部发生很大的偏转 (C)绝大多数穿过,只有少数发生很大偏转,甚至极少数被弹回 (D)绝大多数发生偏转,甚至被弹回 2.氢原子的核外电子,在由离核较远的可能轨道跃迁到离核较近的可能轨道的过程中( ). (A)辐射光子,获得能量 (B)吸收光子,获得能量 (C)吸收光了,放出能量(D)辐射光子,放出能量 3.在玻尔的原子模型中,比较氢原子所处的量子数n=1及n=2的两个状态,若用E 表示氢原子的能量,r表示氢原子核外电子的轨道半径,则( ). (A)E2>E1,r2>r1 (B)E2>E1,r2 第一章思考题 1.压水堆为什么要在高压下运行？ 2.水在压水堆中起什么作用？ 3.压水堆与沸水堆的主要区别是什么？ 4.压水堆主冷却剂系统都包括哪些设备？ 5.一体化压水堆与分散式的压水堆相比有哪些优缺点？ 6.重水堆使用的核燃料富集度为什么可以比压水堆的低？ 7.在同样的堆功率情况下，重水堆的堆芯为什么比压水堆的大？ 8.气冷堆与压水堆相比有什么优缺点？ 9.石墨气冷堆中的百墨是起什么作用的？ 10.快中子堆与热中子堆相比有哪些优缺点？ 11.快中子堆在核能源利用方面有什么作用？ 12.回路式制冷堆与池式饷冷堆的主要区别是什么？ 13.在使用铀作为反应堆冷却剂时应注意些什么问题？ 14.快中子堆内使用的燃料富集度为什么要比热中子反应堆的高？ 第二章思考题 1.简述热中子反应堆内中子的循环过程。 2.为什么热中子反应堆中通常选用轻水作慢化齐IJ? 3.解释扩散长度、中子年龄的物理意义。 4.述反射层对反应堆的影响。 5.简述反应性负温度系数对反应堆运行安全的作用。 6.解释“腆坑”形成的过程。 7.什么是反应堆的燃耗深度和堆芯寿期？ 8.大型压水堆通常采取哪些方法控制反应性？ 9.简述缓发中子对反应堆的作用。 10.简述反应性小阶跃变化时反应堆内中子密度的响应。 第三章思考题 1.能用于压水反应堆的易裂变同位素有哪些，它们分别是怎样生成的？ 2.为什么在压水堆内不直接用金属铀而要用陶瓷U02作燃料？ 3.简述U02的熔点和热导率随温度、辐照程度的变化情况。 4.简述U02芯块中裂变气体的产生及释放情况。 5.燃料元件的包壳有什么作用？ 6.对燃料包壳材料有哪些基本要求？目前常用什么材料？ 7.为什么错合金用作包壳时，其使用温度要限制在350℃以下？ 8.何谓错合金的氢脆效应，引起氢脆效应的氢来源何处？ 9.错合金包壳的氢脆效应有何危害，应如何减轻这种不利影响？ 10.什么是U02燃料芯块的肿胀现象，应采取什么防范措施？ 11.控制棒直径较细有什么好处？ 12.定位格架采用什么材料制戚，为什么？ 13.定位格架有何功用？ 14.对用作控制棒的材料有什么基本要求？ 15.通常用作控制棒的元素和材料有哪些？ 16.简单说明Ag-In-Cd控制材料的核特性。 17.为什么选用棚酸作为化学控制材料？ 18.试给出可燃毒物的定义。 19.二氧化铀作燃料主要有哪些优缺点？ 质能方程的理解 爱因斯坦著名的质能方程式E=mc^2，E表示能量，m代表质量，而c则表示光速。相对论的一个重要结果是质量与能量的关系。质量和能量是不可互换的，是建立在狭义相对论基础上，1915年他提出了广义相对论。因为在经典力学中，质量和能量之间是相互独立、没有关系的，但在相对论力学中，能量和质量是可互换的。爱因斯坦1905年6月发表的论文《关于光的产生和转化的一个启发性观点》，解释了光的本质，这也使他于1921年荣获了诺贝尔物理学奖。 这里先直接给出式子E=mc2， E是能量，单位是焦耳（J）； m是质量，单位是千克（Kg）； c 是光速，c=3×108 我们可以通过这种方式来理解爱因斯坦质能方程式。在相对论中，动能定理依然成立，但动能的形式将不同。在力F的作用下，外力做功等于质点动能变化： 这就是爱因斯坦著名的质能关系式，并把moc2称为物体的静能，是总能量的一部分，任何具有静止质量的质点都具有静能。 物体的静止能量是它的总内能，包括分子运动的动能、分子间相互作用的势能、使原子与原子结合在一起的化学能、原子内使原子核和电子结合在一起的电磁能，以及原子核内质子、中子的结合能……物体静止能量的揭示是相对论最重要的推论之一，它指出，静止粒子内部仍然存在着运动。一定质量的粒子具有一定的内部运动能量，反过来，带有一定内部运动能量的粒子就表现出有一定的惯性质量。在 基本粒子转化过程中，有可能把粒子内部蕴藏着的全部静止能量释放出来，变为可以利用的动能。 质量和能量都是物质的重要属性，质量可以通过物体的惯性和万有引力现象而显示出来，能量则通过物质系统状态变化时对外做功、传递热量等形式而显示出来。质能关系式揭示了质量和能量是不可分割的，这个公式表明物质是物质所含有的能量的量度，它只表示具有一定质量的物质客体也必具有和这质量相当的巨大能量。通常所说的物体的动能仅是m2 c和moc2的差额。 质能方程的三种表达形式 表达形式1 E0=m0c2 上式中的mo为物体的静止质量，m0c2为物体的静止能量。中学物理教材中所讲的质能方程含义与此表达式相同，通常简写为 E=mc2。 表达形式2：Ev=Mvc2 随运动速度增大而增大的量。mc为物体运动时的能量，即物体的静止能量和动能之和。 表达形式3：ΔE=Δmc2 上式中的Δm通常为物体静止质量的变化，即质量亏损。ΔE为物体静止能量的变化。实际上这种表达形式是表达形式1的微分形式。这种表达形式最常用，也是学生最容易产生误解的表达形式。 质量和能量的联系 在经典力学中，质量和能量之间是相互独立、没有关系的，但在 第四章原子核 章末整合提升 一、对核反应方程及类型的理解 1．四类核反应方程的比较 (1)熟记一些粒子的符号 α粒子(42He)、质子(11H或P)、中子(10n)、电子(0－1e)、氘核(21H)、氚核(31H) (2)注意在核反应方程中，质量数和电荷数是守恒的；在解有关力学综合问题时，还有动量守恒和能量守恒． 【例1】在下列四个核反应中，X表示中子的是________； 属于原子核的人工转变的是________． A.14 7N＋42He―→17 8O＋X B.2713Al＋42He―→3015P＋X C.21H＋31H―→42He＋X D.235 92U＋X―→9038Sr＋136 54Xe＋10X 答案BCD AB 解析在核反应中，不管是什么类型的核反应，都遵守电荷数守恒和质量数守恒，据此，可以判断未知粒子属于什么粒子，在A选项中，未知粒子的质量数为：14＋4＝17＋x，x＝1，其电荷数为：7＋2＝8＋y，y＝1，即未知粒子是质子(11H)；在B选项中，未知粒子的质量数：27＋4＝30＋x，x＝1，其电荷数为：13＋2＝15＋y，y＝0，所以是中子(10n)；在C选项中，未知粒子的质量数为：2＋3＝4＋x，x＝1，电荷数为：1＋1＝2＋y，y＝0，也是中子(10n)；在D选项中，未知粒子质量数为235＋x＝90＋136＋10x，x＝1，电荷数为：92＋y＝38＋54＋10y，y＝0，也是中子(10n)，故方程中X是中子的核反应为B、C、D.其中A、B为原子核的人工转变． 针对训练1 完成下列核反应方程． A.147N＋42He―→178O＋________ B.3015P―→3014Si＋________ C.23592U＋10n―→9038Sr＋13654Xe＋________ D.21H＋31H―→________＋10n 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____________． 答案11H 0＋1e 1010n 42He B A C D 解析根据电荷数守恒和质量数守恒可完成核反应方程，然后由核反应的类型即可判断出反应的类型． 二、半衰期及衰变次数的计算 1．半衰期 核反应核能质能方程 一、考点聚焦 核能．质量亏损．爱因斯坦的质能方程Ⅱ要求 核反应堆．核电站Ⅰ要求 重核的裂变．链式反应．轻核的聚变Ⅰ要求 可控热核反应．Ⅰ要求 二、知识扫描 1、核反应 在核物理学中，原子核在其它粒子的轰击下产生新原子核的过程，称为核反应．典型的原子核人工转变 14 7N+4 2 He 8 O+1 1 H 质子1 1 H的发觉方程卢瑟福 9 4Be+4 2 He 6 C+1 n 中子1 n的发觉方程查德威克 2、核能 〔1〕核反应中放出的能量称为核能 〔2〕质量亏损：原子核的质量小于组成它的核子质量之和．质量亏损．〔3〕质能方程：质能关系为Ｅ＝ｍｃ2 原子核的结合能ΔＥ=Δｍｃ2 3、裂变 把重核分裂成质量较小的核，开释出的核能的反应，叫裂变 典型的裂变反应是： 235 92Ｕ+ｎＳr+136 54 Ｘe+101 ｎ 4．轻核的聚变 把轻核结合成质量较大的核，开释出的核能的反应叫轻核的聚变．聚变反应开释能量较多，典型的轻核聚变为： 2 1Ｈ+ＨＨe+1 ｎ 5．链式反应 一个重核吸取一个中子后发生裂变时，分裂成两个中等质量核，同时开释假设干个中子，假如这些中子再引起其它重核的裂变，就能够使这种裂变反应不断的进行下去，这种反应叫重核裂变的链式反应 三、好题精析 例1．雷蒙德·戴维斯因研究来自太阳的电子中微子〔v。〕而获得了2002年度诺贝尔物理学奖．他探测中微子所用的探测器的主体是一个贮满615t四氯乙烯〔C2Cl4〕溶液的巨桶．电子中微子能够将一个氯核转变为一个氢核，其核反应方程式为 νe＋37 17Cl→37 18 Ar十 0 －1 e 37 17Cl核的质量为36.95658 u，37 18 Ar核的质量为36.95691 u， 0 －1 e的质量为0.00055 u，1 u质量对应的能量 为931.5MeV.依照以上数据，能够判定参与上述反应的电子中微子的最小能量为〔A〕0.82 Me V 〔B〕0.31 MeV 〔C〕1.33 MeV 〔D〕0.51 MeV [解析] 由题意可得：电子中微子的能量E≥E ?=mc2-〔m Ar+m e-m Cl〕·931.5MeV 高中物理-原子核练习 一、选择题 1、（单项）原子半径的数量级是： A．10－10cm; B.10-8m C. 10-10m D.10-13m 2、（单项）若氢原子被激发到主量子数为n的能级,当产生能级跃迁时可能发生的所有谱线总条数应为： A．n-1 B .n(n-1)/2 C .n(n+1)/2 D .n 3、（单项）天然放射现象的发现揭示了( ) A.原子不可再分 B.原子的核式结构 C.原子核还可再分 D.原子核由质子和中子组成 4、（双项）下列说法正确的是( ) A.226 88Ra衰变为222 86 Rn要经过1次α衰变和1次β衰变。 B.238 92U衰变为234 91 Pa要经过1次α衰变和1次β衰变。 C.232 90 Th衰变为208 82 Pb要经过6次α衰变和4次β衰变。 D.238 92U衰变为222 86 Rn要经过4次α衰变和4次β衰变。 1 2 3 4 二、综合题 5、完成下列核反应方程： (1) 234 90Hh→234 91 Pa+ (2) 10 5B+4 2 He→13 7 N+ (3) 27 13Al+1 n→+4 2 He (4) 0 1e+0 1 e→ (5) 1 1 H→+0 1 e 6、一束天然放射线沿垂直电力线的方向从中间进入到两块平行带电金属板M、N之间的匀强电场中,试问： (1)射线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ各是哪种射线？(2)M、N各带何种电荷？（请写出解题过程） 7、光滑水平轨道上有一辆小车质量为20 kg,质量为60 kg的人站在小车上,与车一起以5 m/s 的速度运动.试求： （1）相对于车以2 m/s的速度沿车前进的反方向行走,车速是多大? （2）相对于车以2 m/s竖直跳起,车速是多大? （3）相对于轨道以2 m/s竖直跳起,车速是多大? 参考答案： 1、A 2、B 高中物理选修3-5选择题集锦 一．选择题（共30小题） 1．（2014?上饶二模）下列说法正确的是（） A．在核反应堆中，为使快中子减速，在铀棒周围要放“慢化剂”，常用的慢化剂有石墨、重水和普通水 B．按照玻尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能减少，原子总能量增大C．当用蓝色光照射某金属表面时有电子逸出，则改用红光照射也一定会有电子逸出 D．核力是弱相互作用的一种表现，在原子核的尺度内，核力比库仑力大得多，其作用范围在1.5×l0﹣l0m E．原子从a能级状态跃迁到b能级状态时发射波长为λ1的光子；原子从b能级状态跃迁到c能级状态时吸收波长为λ2 的光子，已知λ1＞λ2．那么原子从a能级状态跃迁到到c能级状态时将要吸收波长的光子2．（2014?江西二模）如图为氢原子的能级示意图，锌的逸出功是3.34ev，那么对氢原子在能级跃迁过程中发射或吸收光子的特征认识正确的是（） A．用氢原子从高能级向基态跃迁时发射的光照射锌板一定不能产生光电效应 B．一群处于n=3能级的氢原子向基态跃迁时，能放出3种不同频率的光 C．一群处于n=3能级的氢原子向基态跃迁时，发出的光照射锌板，锌板表面所发出的光电子的最大初动能为8.75eV D．用能量为10.3eV的光子照射，可使处于基态的氢原子跃迁到激发态 E．用能量为14．OeV的光子照射，可使处于基态的氢原子电离 3．（2014?开封二模）下列描述中正确的是（） A．卢瑟福的原子核式结构学说能很好地解释α粒子散射实验事实 B．放射性元素发生β衰变时所释放的电子来源于原子的核外电子 C．氢原子吸收一个光子跃迁到激发态后，再向低能级跃迁时放出光子的频率一定等于入射光子的频率 D．分别用X射线和紫光照射同一金属表面都能发生光电效应，则用X射线照射时光电子的最大初动能较大 E． （钍）核衰变为（镤）核时，衰变前Th核质量大于衰变后Pa核与β粒子的总质量4．（2014?南昌模拟）人们发现，不同的原子核，其核子的平均质量（原子核的质量除以核子数）与原子序数有如图所示的关系．下列关于原子结构和核反应的说法正确的是（） A．由图可知，原子核D和E聚变成原子核F时会有质量亏损，要吸收能量 B．由图可知，原子核A裂变成原子核B和C时会有质量亏损，要放出核能 C．已知原子核A裂变成原子核B和C时放出的γ射线能使某金属板逸出光电子，若增加γ射线强度，则逸出光电子的最大初动能增大 D．在核反应堆的铀棒之间插入镉棒是为了控制核反应速度 E．在核反应堆的外面修建很厚的水泥层能防止放射线和放射性物质的泄漏 5．（2014?福建模拟）太阳内部持续不断地发生着热核反应，质量减少．核反应方程是，这个核反应释放出大量核能．已知质子、氦核、X的质量分别为m1、m2、m3，真空中的光速为c．下列说法中正确的是（）A． 方程中的X表示中子（） B． 方程中的X表示电子（） C．这个核反应中质量亏损△m=4m1﹣m2 D．这个核反应中释放的核能△E=（4m1﹣m2﹣2m3）c2 酯化反应方程式书写专题练习 一、一元羧酸与二元醇的酯化 1、乙酸与乙二醇酯化： 2、硝酸与乙二醇酯化： 二、二元羧酸与一元醇的酯化 1、乙二酸与乙醇酯化： （完全酯化） （不完全酯化） 2、对-苯二甲酸与乙醇酯化： （完全酯化） （不完全酯化） 3、己二酸与己醇酯化： （完全酯化） （不完全酯化） 三、一元羧酸与多元醇酯化： 1、硬脂酸与丙三醇酯化： 2、软脂酸与丙三醇酯化： 3、油酸与丙三醇酯化： 4、硝酸与丙三醇酯化：四、二元羧酸与二元醇酯化： 1、乙二酸与乙二醇酯化 （1）、生成简单链酯（1：1）（乙二酸乙二醇链酯） （2）、生成简单环酯（1：1）（乙二酸乙二醇环酯） （3）生成简单链酯（1：2）（乙二酸二乙二醇链酯） （4）生成简单链酯（2：1）（二乙二酸乙二醇链酯） （5）生成聚酯（1：1）（聚酯纤维） 3、对-苯二甲酸与乙二醇酯化（生成涤纶树脂） 五、羟基羧酸的酯化（以α-羟基丙酸也叫“乳酸”为例） 1、分子内酯化（生成内酯） 2、分子间酯化（1+1）生成链酯 3、分子间酯化（1+1）生成环酯 4、分子间酯化（2+2）生成链酯 5、分子间酯化（2+2）生成环酯 6、分子间酯化（1：1）生成聚酯（聚乳酸塑料——在土壤中可自动降解） 《羧酸酯》综合练习 班级姓名学号 1、某有机物的结构简式为，它可以发生的反应类型有：(a)取代 (b)加成 (c)消去 (d)酯化 (e)水解 (f)中和 (g)缩聚 (h)加聚其中正确的组合有（） A.(a)(c)(d)(f) B.(b)(e)(f)(h) C.(a)(b)(c)(d)(f) D.除(e)(h)外 2、由溴乙烷制取乙二醇，依次发生反应的类型是（） A.取代、加成、水解 B.消去、加成、取代 C.水解、消去、加成 D.消去、水解、取代 3、硅橡胶的主要成分如图所示， 是由二氯二甲基硅烷 Si CH3 3 Cl Cl 经两种反应制成的，这两种反应是（） A．消去、加聚 B．水解、缩聚 C．氧化、缩聚 D．水解、加聚 4、有机化合物I转化为II的反应类型是（） A.氧化反应 B.加成反应 C.取代反应 D.水解反应 5、某有机物，当它含有下列的一种官能团时，既能发生取代反应，氧化反应，酯化反应，又能发生消去反应的是（） A.－COOH B.＞C＝O C.－OH D.－CHO 6、阿斯匹林的一种同分异构体结构简式为：，则1mol该有机物和足量的NaOH溶液充分反应，消耗NaOH的物质的量为（） A.1mol B.2mol C.3mol D.4mol 7、物质组成为C3H6O2的有机物，能与锌反应，由此可知不与它发生反应的物质是（） A.氢氧化钠溶液 B.苯酚钠 C.甲醇 D.食盐 8、氯普鲁卡因盐酸盐是一种局部麻醉剂，麻醉作用较快、较强，毒性较低，其合成路线如下： 请把相应反应名称填入下表中，供选择的反应名称如下： 9、从某些植物树叶中提取的挥发油含有下列主要成分： A B C (1)写出A物质可能发生的反应类型(至少三种)_____________。 (2)1 molB与溴水充分反应，需消耗_______mol单质溴。 (3)写出C在一定条件下与足量H2反应的化学方程式_________。 (4)已知RCH＝CHR′RCOOH+R′COOH。写出C在强氧化剂条件下生成的有机化合物的结构简式__________________。 (5)写出A与B在一定条件下，生成的一种高分子化合物的化学方程式 ___________________________________。 质能方程的理解 龙润 爱因斯坦质能方程E=mc2揭示了物质的质量和能量之间的关系：能量与物体的质量成正比，质量和能量不可分割地联系在一起。 误区一：由质能方程E= mc2，可推得ΔE=Δmc2，这说明质量就是能量、质量可以转化为能量 误区二：关系式ΔE=Δmc2中的质量亏损表明在核反应时质量不守恒 误区三：在核反应时常有γ光子释放，根据E= mc2可知γ光子有一定的质量，这与γ光子的质量数为零相矛盾 要搞清这些问题，就要理解爱因斯坦质能方程的含义。质能方程E=mc2说明，当一个物体的运动质量为m时，它运动时蕴含的总能量为E。总能量E包括物体的动能和静能。在物体的运动速度不是很大时，动能E k =(1/2) m0v2，m0是静止质量。静能E0即物体静止时具有的总内能，包括分子动能、分子间的势能，使原子与原子结合在一起的化学能，使原子核与电子结合在一起的电磁能，以及原子核内质子、中子的结合能，等等，E0=m0c2。所以E= mc2= E0+E k。E=mc2说明了一个物体所蕴含的总能量与质量之间的关系。 ΔE=Δmc2说明当一个系统的质量变化了Δm时，相应变化的能量为ΔE。一个系统的能量减少时，其质量也相应减少；当另一个系统接受因而增加了能量时，质量也有相应增加。ΔE=Δmc2说明了一个物体质量改变，总能量也随之改变。 两式含义表明，质能方程没有“质能转化”的含义，质能方程只反映质量和能量在量值上的关系，二者不能相互转化。对一个封闭系统而言，质量是守恒的，能量也是守恒的。在物质反应和转化过程中，物质的存在形式发生变化，能量的形式也发生变化，但质量并没有转化为能量。质量和能量都表示物质的性质，质量描述惯性和引力性，能量描述系统的状态。 那么，质量亏损又是怎么回事呢？ 2013-2014学年度北京师范大学万宁附属中学 核反应方程专项训练卷 考试范围：核反应方程；命题人：王占国；审题人：孙炜煜 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、选择题（题型注释） 1．下列说法正确的是______．（选对1个给2分，选对2个给3分，选对3个给4分；每选错1个扣2分，最低得分为0分） a ．太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核聚变反应 b ．卢瑟福用α粒子轰击氮原子核，其核反应方程式是147N ＋42He →171 81O H + c ．21083Bi 的半衰期是5天，12g 21083Bi 经过15天后还有1.5g 未衰变 d ．氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能增大，原子总能量增大 e ．光电效应是原子核吸收光子向外释放电子的现象 【答案】abc 【解析】 试题分析：太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核聚变反应,a 正确； 卢瑟福用α粒子轰击氮原子核，其核反应方程式是147N ＋42He →171 81O H +，b 正确； 21083 Bi 的半衰期是5天，12g 21083Bi 经过5天后还有6g 未衰变， 经过10天后还有3g 未衰变，经过15天后，还有1.5g 未衰变，C 正确； 库仑力对电子做负功，所以动能变小，电势能变大（动能转为电势能），因为吸收了光子，总能量变大，故d 错误； 光电效应是原子核吸收光子向外释放电子的现象，e 错误。 2．钚的一种同位素 23994 Pu 衰变时释放巨大能量，如图所示，其衰变方程为 2392354 94 922Pu U He γ→ ++, 则 （ ） A ．核燃料总是利用比结合能小的核 B ．核反应中γ光子的能量就是结合能 C ． 23592 U 核比23994Pu 核更稳定，说明235 92U 的结合能大 D ．由于衰变时释放巨大能量，所以239 94 Pu 比23592U 的比结合能小 【答案】AD核反应堆课后题
质能方程的本质
高中物理第四章原子核章末整合提升教学案粤教版选修3_5
核反应核能质能方程
高中物理-原子核练习
高中物理选修3-5原子物理选择题专项练习
酯化反应方程式书写专题练习 (1)
质能方程的理解
核反应方程专项训练卷