《原子結構和原子核》PPT課件.ppt

第十三章第三講 原子結構和原子核,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,(1)原子核由質子和中子組成。,(2)具有相同的質子數(shù)、不同的中子數(shù)的原子互稱為同位素，同位素具有相同的化學性質。,1原子核,例一：某元素的原子核可表述為 , 請確定該元素。,O(氧),X表示元素符號；,:,A表示核質量數(shù)(質子數(shù)與中子數(shù)之和）；,Z表示核電荷數(shù)（質子數(shù)）。,練習1：確定下面各個原子核所屬元素，并明確其間的關系；,（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：物質發(fā)射射線的性質；,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發(fā)生的，其 實質是放射性原子核在發(fā)生衰變或衰變時，產(chǎn)生的某些新核由于所處的能級過高，在向低能級躍遷的過程中放出射線。,(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。,名師點睛,(2)同一個原子核不可能同時既 發(fā)生衰變，又發(fā)生衰變， 但在衰變過程中可先后發(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產(chǎn)生射線和射線 B放射性元素發(fā)生衰變時，新核的化學性質不變 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，新核質量數(shù)不變，核電荷數(shù)增加1,解析：一次衰變不可能同時產(chǎn)生射線和射線，只可能同時產(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)的化學性質理應發(fā)生改變；發(fā)生正電子衰變時，新核質量數(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)生九級大地震，造成福島核電站嚴重的核泄漏事故。在泄漏的污染物中含有131I和137Cs兩種放射性核素，它們經(jīng)過一系列衰變產(chǎn)生對人體有危害的輻射。在下列四個式子中，有兩個能分別反映131I和137Cs的衰變過程，它們分別是_和_(填入正確選項前的字母)。131I和137Cs原子核中的中子數(shù)分別是_和_。,思路點撥根據(jù)衰變、衰變的實質判斷衰變方程的正誤；從質量數(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)質量數(shù)、中子數(shù)、質子數(shù)的關系得到I和Cs的中子數(shù)。,解析衰變的種類有衰變和衰變兩類，衰變中放出的粒子是氦核或電子而不會是質子或中子，故A、D錯誤，或從質量數(shù)守恒可知X1、X4的質量數(shù)分別是138、132，故他們不會是131I和137Cs的衰變。 由質量數(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： 設放射性元素X經(jīng)過n次衰變和m次衰變后，變成穩(wěn)定的新元素Y，則表示該核反應的方程為,Zz2nm,AA4n，,質量數(shù)守恒,確定衰變次數(shù)，因為衰變對質量數(shù)無影響，先由質量數(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,（沖關必試）4(1)關于放射性元素的半衰期，下列說法正確的有( ) A是原子核質量減少一半所需的時間 B是原子核有半數(shù)發(fā)生衰變所需的時間 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可以用來測定地質年代、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)或化學狀態(tài)(如單質、化合物)無關。,BD,11460,(1)核子：原子核由質子和中子組成，質子和中子統(tǒng)稱為核子。,3核能,(2)核力：,特點：,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。,.每個核子只跟它的相鄰核子間才有核力作用。,.核力是強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)獲得核能的途徑： 重核裂變： .定義：質量數(shù)較大的原子核受到高能粒子的轟擊而分裂成幾個質量數(shù)較小的原子核的過程。 .特點： a.裂變過程中能夠放出巨大的能量; b.裂變的同時能夠放出23(或更多)個中子； c.裂變的產(chǎn)物不是唯一的。對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：由核反應中質量數(shù)守恒、電荷數(shù)守恒可知A對、B錯； C中反應是衰變，D中反應是裂變，C、D均錯。,A,.原子核分解成核子時要吸收一定的能量，相應的質量增加m，吸收的能量為Emc2。,名師點睛質量數(shù)與質量是兩個不同的概念。核反應中質量數(shù)、電荷數(shù)守恒，但反應中依然有質量虧損，因此，計算核能時，不可用質量數(shù)代替質量進行計算。,根據(jù)Em931.5 MeV計算。因1原子質量單位(u)相當于931.5 MeV的能量， 所以計算時m的單位是“u”，E的單位是“MeV”。,(5)核能的計算方法：,根據(jù)核子比結合能來計算核能。原子核的結合能核子比結合能核子數(shù)。,方程的含義：物體具有的能量與它的質量之間存在簡單的正比關系，物體的能量增大，質量也增大；物體的能 量減少，質量也減少。,1、質量虧損：組成原子核的核子質量與原子核的質量之差。,2、質能方程：一定的能量和一定的質量相聯(lián)系，物體的總能量和它的質量成正比，即Emc2。,.核子在結合成原子核時出現(xiàn)質量虧損m，其能量也要相應減少，即Emc2；,例3兩個氘核在一直線上相碰發(fā)生聚變反應生成氦的同位素和中子，已知氘核的質量是2.0136 u，中子的質量是1.0087 u，氦核同位素的質量是3.0150 u。 (1)聚變的核反應方程是_ _ _, 在聚變核反應中釋放出 的能量為_ MeV。(兩位有效數(shù)字),7.585 MeV,3.3,謝謝指導！,二一三年三月,教學設計：王茂,課件制作：王茂,草 城 工 作 室,