高考物理一轮复习第12章第2节核反应和核能教学案新人教版 联系客服

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C.两个21H核结合成42He核时释放能量 D.235 92U核中核子的平均结合能比36Kr89核中的大 BC [42He核有4个核子,由比结合能图线可知,42He核的结合能约为28 MeV,A错。比结合能越大,原子核越稳定,B对。两个21H核结合成42He核时,核子的比结合能变大,结合时要放出能量,C对。由比结合能图线知,235 92U核中核子平均结合能比8936Kr核中的小,D错。] 4.(20xx·广元模拟)一静止原子核mnA衰变为2个静止原子核B和6个电子并释放热量E,其中A的核子比结合能为E1,B的比结合能为E2,释放时一个电子的初动能为E3,则下列说法正确的是( ) A.放出的B粒子为B.E2-E1=E3+E C.比结合能E1小于比结合能E2 D.该反应过程质量一定增加 mC [mnA衰变为2个静止原子核B和6个电子,则B的质量数2m′=m,所以m′=,B2B n的电荷数2n′=n+6,所以n′=+3,则B粒子为2B,A错误。A的结合能为m·E1,B的结合能为m·E2,根据能量守恒可得m·E2-m·E1=E+6E3,B错误。核反应的过程中释放热量,可知比结合能E1小于比结合能E2,C正确。该反应的过程中释放热量,由质能方程可知,一定有质量亏损,D错误。] 考法3 质量亏损 核能的计算 5.(20xx·全国卷Ⅱ)一静止的铀核放出一个α粒子衰变成钍核,衰变方程为 92238U→234 90Th+42He。下列说法正确的是( ) A.衰变后钍核的动能等于α粒子的动能 B.衰变后钍核的动量大小等于α粒子的动量大小 C.铀核的半衰期等于其放出一个α粒子所经历的时间 D.衰变后α粒子与钍核的质量之和等于衰变前铀核的质量 B [衰变过程遵守动量守恒定律,故选项A错,选项B对。根据半衰期的定义,可知选项C错。α衰变释放核能,有质量亏损,故选项D错。] 6.(20xx·全国卷Ⅰ)大科学工程“人造太阳”主要是将氘核聚变反应释放的能量用来发电。氘核聚变反应方程是:21H+21H→32He+10n。已知21H的质量为2.013 6 u,32He的质量为3.015 0 u,10n的质量为1.008 7 u,1 u=931 MeV/c。氘核聚变反应中释放的核能约为2 9 / 10 ( ) A.3.7 MeV C.2.7 MeV B.3.3 MeV D.0.93 MeV B [在核反应方程21H+21H→32He+10n中,反应前物质的质量m1=2×2.013 6 u=4.027 2 u,反应后物质的质量m2=3.015 0 u+1.008 7 u=4.023 7 u,质量亏损Δm=m1-m2=0.003 5 u。则氘核聚变释放的核能为E=931×0.003 5 MeV≈3.3 MeV,选项B正确。] [考法指导] 1.核能 (1)核子在结合成原子核时出现质量亏损Δm,其能量也要相应减少,即ΔE=Δmc。 (2)原子核分解成核子时要吸收一定的能量,相应的质量增加Δm,吸收的能量为ΔE=Δmc。 2.核能的计算方法 (1)利用质能方程计算核能 书写核反计算质量利用ΔE=Δmc2→→ 应方程亏损Δm计算释放的核能①根据ΔE=Δmc计算。计算时Δm的单位是“kg”,c的单位是“m/s”,ΔE的单位是“J”。 ②根据ΔE=Δm×931.5 MeV计算。因1原子质量单位“u”相当于931.5 MeV的能量,所以计算时Δm的单位是“u”,ΔE的单位是“MeV”。 (2)利用比结合能计算核能 原子核的结合能=核子的比结合能×核子数。核反应中反应前系统内所有原子核的总结合能与反应后生成的所有新核的总结合能之差,就是该核反应所释放(或吸收)的核能。 222 10 / 10