第五章 原子核与基本粒子 章末核心素养提升（课件 学案，共2份）教科版（2019）选择性必修第三册

章末核心素养提升 一、对核反应方程及类型的理解 1.核反应的四种类型 类型 可控性 核反应方程典例 衰变 α衰变 自发 U→Th＋He β衰变 自发 Th→Pa＋　e 人工转变 人工 控制 N＋He→O＋H(卢瑟福发现质子) Be＋He→ C＋n(查德威克发现中子) Al＋He→P＋n 约里奥－居里夫妇发现放射性同位素，同时发现正电子 P→Si＋e 重核裂变 比较容易进行人工控制 U＋n→Ba＋Kr＋3n U＋n→Xe＋Sr＋10n 轻核聚变 目前无法控制 H＋H→He＋n 2.核反应方程式的书写 (1)熟记常见基本粒子的符号是正确书写核反应方程的基础。如质子(H)、中子(n)、α粒子(He)、β粒子(e)、正电子(e)、氘核(H)和氚核(H)等。 (2)掌握核反应方程遵循的规律是正确书写核反应方程或判断某个核反应方程是否正确的依据，由于核反应不可逆，所以书写核反应方程式时只能用“→”表示反应方向。 (3)核反应过程中质量数守恒，电荷数守恒。 例1 (多选)下列反应方程中，表述正确的是(　　) A.H＋H→He＋n是核聚变反应 B.H＋H→He＋n是β衰变 C. U＋n→ Ba＋Kr＋3n是核裂变反应 D. U＋n→ Xe＋Sr＋10n是α衰变 听课笔记_____ _____ _____ 训练1 (多选)下列反应方程中，表述正确的是(　　) A.He＋Al→P＋n是原子核的人工转变 B.H＋H→He＋γ是核聚变反应 C. F＋H→8O＋He是α衰变 D. U＋n→Sr＋ Xe＋10n是裂变反应 二、两类核衰变在磁场中的径迹 静止核在磁场中自发衰变，其轨迹为两相切圆，α衰变时两圆外切，β衰变时两圆内切，根据动量守恒m1v1＝m2v2和r＝知，半径小的为新核，半径大的为α粒子或β粒子，其特点对比如下表： α衰变 X→Y＋He 匀强磁场中轨迹 两圆外切，α粒子轨迹半径大 β衰变 X→Y＋e 匀强磁场中轨迹 两圆内切，β粒子轨迹半径大 例2 一个静止的放射性同位素的原子核P衰变为Si，另一个静止的天然放射性元素的原子核Th衰变为Pa，在同一磁场中，得到衰变后粒子的运动径迹1、2、3、4，如图所示，则这四条径迹依次是(　　) A.电子、Pa、Si、正电子 B.Pa、电子、正电子、Si C.Si、正电子、电子、Pa D.正电子、Si、Pa、电子 听课笔记_____ _____ _____ 训练2 实验观察到，静止在匀强磁场中A点的原子核发生β衰变，衰变产生的新核与电子恰在纸面内做匀速圆周运动。运动方向和轨迹示意图如图，则(　　) A.轨迹1是电子的，磁场方向垂直纸面向外 B.轨迹2是电子的，磁场方向垂直纸面向外 C.轨迹1是新核的，磁场方向垂直纸面向里 D.轨迹2是新核的，磁场方向垂直纸面向里 三、核能的计算 例3 我国可控核聚变技术已经走在了世界前列，“东方超环”是全超导托卡马克核聚变实验装置，又被称为“人造太阳”。其原理是让海水中大量存在的氘和氚原子在高温高密度条件下，像太阳一样发生核聚变，为人类提供源源不断的能源。氘核(H)和氚核(H)结合成氦核(He)时，要放出某种质量m＝1.008 7 u的粒子，同时释放出能量。已知氘核质量m氘＝2.014 1 u，氚核质量m氚＝3.016 0 u，氦核质量m氦＝4.002 6 u，根据爱因斯坦的质能方程可知1 u相当于931.5 MeV＝1.49×10－10 J，阿伏伽德罗常数NA＝6.0×1023 mol－1，氘核的摩尔质量M氘＝ 2 g·mol－1。 (1)写出该核聚变反应的核反应方程式，并计算一次核聚变反应中释放的核能(保留2位有效数字)； (2)未来建设一座应用此反应的热核发电站，若该发电站的功率P＝5×108 W，计算理论上该发电站一年(3.15×107 s)大约需要多少千克的氘。 _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ 章末核心素养提升 核心素养提升 例1 AC　[B项为轻核聚变，β衰变的实质是一个中子转变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，A、C正确。] 训练1 ABD　[A是原子核的人工转变的反应方 ... ...