课件23张PPT。1 原子核的组成与核力[目标定位] 1.知道质子、中子的发现.2.知道原子核的组成，知道核子和同位素的概念.3.会写核反应方程.4.了解原子核里的核子间存在着相互作用的核力.一、质子、中子的发现
1．质子的发现： 用α粒子轰击 获得了质
子．这个实验表明，可以用人工的方法改变 ，把
一种元素变成另一种元素．卢瑟福氮原子核原子核2．中子的发现：卢瑟福的学生 通过实验证实了 的
存在．在实验中，他发现这种射线在磁场中不发生偏转，可
见它是 粒子流．他又测得这种射线的速度不到光速的十
分之一，这样就排除了它是 射线的可能．他还用这种射线
轰击氢原子和氮原子，打出了一些氢核和氮核，通过测量被
打出的氢核和氮核的速度，推算出这种射线的粒子的质量跟
氢核的质量差不多，并把这种粒子叫做中子．查德威克中子中性γ质子中子核子质子数原子序数质子数中子数元素符号质量数电荷数质子数中子数同一位置同位素三、核力
1．核力：原子核里的 间存在着相互作用的核力．
把核子紧紧地束缚在核内，形成稳定的原子核．
2．核力特点：(1)核力是 相互作用的一种表现，在它的作
用范围内，核力比库仑力大得多．
(2)核力是 ，作用范围在 之内．
(3)核力与电荷无关，质子与质子、质子与中子以及中子
与中子之间的核力是 的．核子核力强短程力10－15m相等原子核电荷数质量数预习完成后，请把你疑惑的问题记录在下面的表格中二、原子核中质子和中子的比例
1．核子比例关系：较轻的原子核质子数与中子数大致相等，但对于较重的原子核中子数大于质子数，越重的元素，两者相差越多．
2．形成原因
(1)若质子与中子成对地人工构建原子核，由于核力是短程力．当原子核增大到一定程度时，相距较远的质子间的核力不足以平衡它们之间的库仑力，这个原子核就不稳定了．(2)若只增加中子，中子与其他核子没有库仑斥力，但有相互吸引的核力，所以有助于维系原子核的稳定，所以稳定的重原子核中子数要比质子数多．
(3)由于核力的作用范围是有限的，以及核力的饱和性，若再增大原子核，一些核子间的距离会大到其间根本没有核力的作用，这时候再增加中子，形成的核也一定是不稳定的．【例2】 下列关于原子核中质子和中子的说法，正确的是 ( )
A．原子核中质子数和中子数一定相等
B．稳定的重原子核里，质子数比中子数多
C．原子核都是非常稳定的
D．对于较重的原子核，由于核力的作用范围是有限的，以及核力的饱和性，如果继续增大原子核，形成的核也一定是不稳定的
答案 D
解析 自然界中较轻的原子核，质子数与中子数大致相等，对于较重的原子核，中子数大于质子数，越重的元素，两者相差越多．因此正确答案选D.2．写核反应方程时应注意的问题
(1)核反应过程一般都是不可逆的，核反应方程不能用等号连接，只能用单向箭头表示反应方向．
(2)核反应方程应以实验事实为基础，不能凭空杜撰．
(3)核反应方程遵守质量数守恒而不是质量守恒，核反应过程中，一般会发生质量的变化．借题发挥 书写核反应方程四条重要原则
(1)质量数守恒和电荷数守恒；
(2)中间用箭头，不能写成等号；
(3)能量守恒(中学阶段不做要求)；
(4)核反应必须是实验中能够发生的．课件26张PPT。2 放射性 衰变[目标定位] 1.了解放射性的发现，知道什么是放射性和天然放射性.2.知道三种射线的种类性质.3.知道衰变及两种衰变的规律，能熟练写出衰变方程.4.了解半衰期的概念及有关计算.一、天然放射现象
1．1896年，法国物理学家 发现铀化合物能放
出某种射线使密封完好的照相底片感光．后来，物理学
家 又相继发现了放射性元素钋和镭．
2．放射性元素自发地发出射线的现象，叫天然放射现象．天然放射现象说明原子核具有复杂结构．
3．自然界中多种元素都能自发地放出射线，原子序数
的元素都具有放射性，较轻的元素
有些也具有放射性．享利·贝克勒尔居里夫妇大于或等于83另一种元素射线β粒子γ射线电荷数质量数三、三种射线的性质
1．α射线是带正电的α粒子流，α粒子是 ，速度
只有光速的 ，穿透能力弱，一张薄薄的 或一张
纸，都能把它挡住．
2．β射线是带 电的 流，它的速度 ，穿透力 ，
在空气中可以走几十米远，而碰到几毫米厚的 就不
能穿过了．
3．γ射线本质上是一种 ，穿透力极 ，
能穿过厚的混凝土和 板．氦原子核10%铝箔负电子很快强铝片波长极短的电磁波强铅四、半衰期
1．放射性元素的原子核有 发生衰变所需要的时间，叫
做这种元素的 ．
2．放射性元素衰变的快慢是由 的因素决定的，
跟原子所处的 和 没有关系．
3．半衰期是 原子核衰变的统计规律．
4．衰变定律：N＝N0e－λt，λ称为 ，反映放射性元
素衰变的 ．半数半衰期核内部自身化学状态外部条件大量衰变常数快慢预习完成后，请把你疑惑的问题记录在下面的表格中一、三种射线的本质及特点
1．α、β、γ三种射线的性质、特征比较2.在电场、磁场中偏转情况的比较
(1)在匀强电场中，α射线偏转较小，β射线偏转较大，γ射线不偏转，如图1甲所示．图1 (2)在匀强磁场中，α射线偏转半径较大，β射线偏转半径较小，γ射线不偏转，如图乙所示．图2答案 γ β3．适用条件：半衰期是一个统计概念，是对大量的原子核衰变规律的总结，对于一个特定的原子核，无法确定其何时发生衰变，但可以确定各个时刻发生衰变的概率，即某时衰变的可能性，因此，半衰期只适用于大量的原子核．课件21张PPT。3 放射性的应用、危害与防护[目标定位] 1.知道放射性的应用及放射性应用的形式.2.知道放射性的危害及对放射性的防护方法.一、放射性的应用
1．利用射线的特性
放射性元素放射的α射线、β射线及γ射线，由于特性不同，各有其不同的应用．
(1)α射线带电，能量大，其 作用很强，因此，可用
来消除静电．
(2)β射线一般作为测量手段使用，其原理是利用其穿过
或经过薄物反射时，由透射或反射后的衰减程度来
测定 的厚度与密度．电离薄物薄物(3)γ射线 能力极强，比X射线要强很多倍．在工业上用
来透视各种产品，以达到 的目的．γ射线对生物组
织会产生物理、化学的效应，能引起生物体内 ，
可用来培育良种，也可用来杀死癌细胞．穿透无损探伤DNA的变异2．作为示踪原子
把 的原子及其化合物通过物理或化学反应
的方式掺到其他物质中，然后用探测仪器进行追踪，以
了解 在其他物质中的位置、数量、运动和
迁移情况，这种使物质带有“ ”的放射性原
子称为示踪原子．
示踪原子在工业、农业、医学等各个学科及实际生产生
活中的用途十分广泛．放射性同位素放射性同位素放射性标记二、放射性的危害与防护
1．放射性污染的主要来源
在自然界中，存在于人体身边的放射性来源众多，包括
的和 产生的．前者主要由两部分组成：一是来
自 的天然放射性元素以及空气中氡等产生的放
射线；二是来自空间的 ．人工放射线的来源
主要是医疗、核动力以及 试验中的放射线．天然人工地壳表面宇宙射线核武器2．放射线对人体组织造成的伤害，主要是由于射线对 和
产生作用，这种作用将导致细胞损伤，甚至破坏人
体DNA的分子结构．
3．放射性的防护
其基本方法有：(1) 防护；(2) 防护；(3) 防
护；(4) ．原子分子距离时间屏蔽仪器监测预习完成后，请把你疑惑的问题记录在下面的表格中课件18张PPT。4 原子核的结合能[目标定位] 1.理解原子核的结合能的概念.2.知道什么是质量亏损，能应用质能方程进行核能的计算.一、结合能
1．结合能：克服核力束缚，使原子核分解为单个核子时 的
能量；或若干个核子在核力作用下结合成原子核时 的能
量．
2．平均结合能：原子核的结合能与 之比，叫平均结合
能，平均结合能越大，表示原子核中核子结合得越 ，原
子核越 ， 的核的平均结合能最大、最稳定．需要放出核子数牢固稳定中等大小二、质量亏损
1．爱因斯坦质能方程： .
2．质量亏损：原子核的质量 组成它的核子的质量之
和的现象．
3．亏损的质量与释放的能量间的关系： .E＝mc2小于ΔE＝Δmc2想一想 有人认为质量亏损就是核子的个数变少了，这种认识对不对？
答案 不对，在核反应中质量数守恒即核子的个数不变，只是核子组成原子核时，仿佛变“轻”了一些，原子核的质量总是小于其全部核子质量之和，即发生了质量亏损，核子的个数并没有变化．三、平均结合能曲线
由原子核的平均结合能曲线可以看出：第一，平均结合能越 ，取出一个核子就越困难，核就越 ，平均结合能
是原子核 程度的量度；第二，曲线 ，说
明 的原子核的平均结合能最大，近似于一个常
数，表明 的核最稳定；第三，质量 和
质量 平均结合能都较小，且轻核的平均结合能
还有些起伏．大稳定稳定中间高两头低中等质量中等质量较大的重核较小的轻核预习完成后，请把你疑惑的问题记录在下面的表格中一、结合能与平均结合能的理解
1．平均结合能曲线：不同原子核的平均结合能随质量数变化图线如图1所示．图1 从图中可看出，中等质量原子核的平均结合能量大，轻核和重核的平均结合能都比中等质量的原子核要小．2．当平均结合能较小的原子核转化为平均结合能较大的原子核时会释放核能．
3．平均结合能越大，表示原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定，中等核子数的原子核，平均结合能较大，原子核较稳定．【例1】 下列关于结合能和平均结合能的说法中，正确的有
( )
A．核子结合成原子核吸收的能量或原子核拆解成核子放出的能量称为结合能
B．平均结合能越大的原子核越稳定，因此它的结合能也一定越大
C．重核与中等质量原子核相比较，重核的结合能和平均结合能都大
D．中等质量原子核的结合能和平均结合能均比轻核的要大
答案 D解析 核子结合成原子核是放出能量，原子核拆解成核子是吸收能量，A选项错误；平均结合能越大的原子核越稳定，但平均结合能越大的原子核，其结合能不一定大，例如中等质量原子核的平均结合能比重核大，但由于核子数比重核少，其结合能比重核反而小，B、C选项错误；中等质量原子核的平均结合能比轻核的大，它的原子核内核子数又比轻核多，因此它的结合能也比轻核大，D选项正确．借题发挥 结合能、平均结合能的对比理解
(1)核子结合成原子核时一定释放能量，原子核分开成核子时一定吸收能量．吸收或释放的能量越大，表明原子核的结合能越大．
(2)平均结合能为结合能与核子数的比值，平均结合能越大表明原子核越稳定．一般情况下，中等质量的原子核比轻核和重核的平均结合能大．课件20张PPT。5 核裂变[目标定位] 1.知道核裂变的概念，知道重核裂变中能释放出巨大能量.2.知道什么是链式反应，知道链式反应发生的条件.3.知道什么是核反应堆，了解常用裂变反应堆的类型，了解核电站及核能发电的优缺点.新原子核核能3．链式反应：当一个中子引起一个铀核裂变后，裂变释放的中子再引起 裂变，且能不断继续下去，这种
反应叫核裂变的链式反应．
4．链式反应的条件：
发生裂变物质的体积大于等于 ．其他铀核临界体积核反应堆铀棒慢中子石墨重水普通水镉棒控制棒2．工作原理：核燃料 释放的能量，使反应区温度升高．
3．能量输出：利用水或液态的金属钠等流体在反应堆内外
，把反应堆内的热量传输出去，用于发电．
4．核污染的处理：在反应堆的外面需要修建很厚的 ，用
来屏蔽裂变反应放出的各种射线，核废料具有很强的
，需要装入特制的容器， ．裂变循环流动水泥层放射性深埋地下或海底预习完成后，请把你疑惑的问题记录在下面的表格中【例1】 关于重核的裂变，下列说法正确的是
( )
A．核裂变时释放的能量等于它俘获中子时得到的能量
B．重核裂变时释放出大量的能量，产生明显的质量亏损，所以核子数减少
C．铀核自发放出α粒子、β粒子时要释放能量，核电站利用的就是这一能量
D．重核的平均结合能小于中等质量核的平均结合能，所以重核裂变成中等质量核时，要放出核能，有质量亏损
答案 D解析 核电站利用的是裂变链式反应所放出的核能．原子核的衰变以及人工核反应也要释放核能，但天然衰变进行得非常缓慢，放出的能量也很小，人工无法控制，实用价值不大，原子核的人工转变也放出能量，但作为“炮弹”的粒子击中原子核的机会太少，这种做法得不偿失．所以核能的获取主要是通过裂变或聚变的途径．平均结合能是核子结合成原子核时每个核子平均放出的能量，或原子核拆解成核子时每个核子平均吸收的能量．重核的平均结合能小于中等质量核的平均结合能，即将重核分成核子时比中等质量核分成核子时每个核子平均吸收的能量小些，可见由重核裂变成两个中等质量的核要放出能量，选项D正确；铀核裂变放出的能量是原子核的核能，而不是中子具有的动能，选项A错误；裂变过程遵守质量数、电荷数守恒规律，B错误；衰变是自发的现象，铀核衰变后的新核仍是重核，而核电站利用的是裂变核能，选项C错误．针对训练1 (多选)关于铀核裂变，下列说法正确的是
( )
A．铀核裂变的产物是多种多样的，但只能裂变成两种不同的核
B．铀核裂变时还能同时释放2～3个中子
C．为了使裂变的链式反应容易进行，最好用纯铀235
D．铀块的体积对产生链式反应无影响
答案 BC课件28张PPT。6 核聚变
7 粒子物理学简介[目标定位] 1.知道什么是聚变反应，会计算核聚变中释放的核能.2.知道热核反应，了解可控热核反应及其研究和发展.3.了解构成物质的“基本粒子”及粒子物理的发展史.较重热核反应增加释放10－15动能5．特点：在消耗相同质量的核燃料时，轻核聚变比重核裂变 的能量．热核反应一旦发生，就不再需要外
界给它能量，靠 就会使反应继续下去．
6．氢弹原理：首先由普通炸药引爆原子弹．再由 爆
炸产生的高温高压引发热核爆炸．释放更多自身产生的热原子弹二、可控热核反应与恒星演化中的核反应
1．聚变与裂变相比有很多优点：(1)轻核聚变产能效率高．(2)地球上聚变燃料的储量丰富．(3)轻核聚变更为安全、清洁．
2．太阳等恒星内部进行的核反应是 反应．轻核聚变三、粒子
1．“基本粒子”不基本
“基本粒子”：直到19世纪末，人们认为光子、 、质
子、 是“基本粒子”，随着科学的发展，一方面逐渐
发现了数以百计的新粒子，它们都不是由 、 、
组成的；另一方面科学家又发现质子、中子等本身也
有自己的复杂的结构．因此，20世纪后半期，就将“基
本”去掉，统称 ．
2．粒子的分类：按照粒子与各种相互作用的关系，可将粒子分为三大类： 、 和 ．电子中子中子质子电子粒子强子轻子媒介子夸克 反夸克最小单位自由四、3种典型的粒子加速器
1．直线加速器
(1)粒子运动轨迹是 ．
(2)满足的条件：要保持粒子与高频电场之间的 关系．
(3)优点：粒子束的 ．
2．回旋加速器
(1)粒子运动轨迹：在磁场中的 运动．
(2)满足条件：高频电源的频率 粒子回旋的频率．
(3)优点：粒子被加速到的能量可达 .一条直线谐振强度高匀速圆周等于40 MeV3．对撞机
能够实现两束相对运动的粒子 的设备叫对撞机．
工作原理：粒子先在 中加速，然后射入对撞
机，反向 在轨道交叉处相互 ，获得较大能量．对撞同步加速器回旋碰撞预习完成后，请把你疑惑的问题记录在下面的表格中针对训练1 以下说法正确的是
( )
A．聚变是裂变的逆反应
B．如果裂变释放能量，则聚变反应必定吸收能量
C．聚变须将反应物加热至数百万开尔文以上的高温，显然是吸收能量
D．裂变与聚变均可释放巨大的能量
答案 D解析 A选项从形式上看，裂变与聚变似乎是互为逆反应，但其实不然，因为二者的反应物和生成物完全不同．裂变是重核分裂成中等核，而聚变则是轻核聚合成为次轻核，无直接关联，并非互为逆反应；B选项既然裂变与聚变不是互为逆反应，则在能量流向上也不必相反；C选项要实现聚变反应，必须使参加反应的轻核充分接近，需要数百万开尔文的高温提供能量．但聚变反应一旦实现，所释放的能量远大于所吸收的能量．因此，总的来说，聚变反应还是释放能量．三、粒子的分类和夸克模型
1．粒子的分类课件23张PPT。章末整合一、对核反应方程及类型的理解
1．四类核反应方程的比较图1图2
