原子核

一、本页定位

本页属于 选择性必修第三册,核心任务是:天然放射性、衰变规律、核反应、质量亏损和核能。它在知识库里承担“教材概念入口”的作用,先把定义、公式条件和常见题眼讲清楚,再连接到大招、模型、实验、真题和错题。

二、必须掌握

  • 原子核反应遵守质量数守恒和电荷数守恒。
  • α 衰变质量数减 4,电荷数减 2;β 衰变质量数不变,电荷数变 1。
  • 半衰期是统计规律,对大量原子核成立。
  • 核反应释放能量来自质量亏损。

三、公式与适用条件

公式/关系使用条件易错提醒
守恒核反应方程配平质量数和电荷数分别守恒
半衰期模型只适用于大量原子核统计
质能方程质量单位换算要统一
核能计算常用于能量快速换算

四、图像、实验与现象联系

  • 衰变曲线呈指数衰减,每过一个半衰期剩一半。
  • 核反应方程缺粒子时,先守质量数再守电荷数。
  • 裂变、聚变都可能释放核能,本质是结合能变化。

五、高频题型与第一动作

题型题眼第一动作
衰变次数给初末核素列 A、Z 变化
半衰期计算给时间和剩余比例
核能计算给质量亏损 或 931.5 换算

六、典型例题骨架(带答案)

题目:某放射性样品经过 3 个半衰期后剩余多少?

答案结构:剩余比例为

七、典型题型加厚

1. 衰变方程

衰变:

衰变常见形式:

质量数和电荷数分别守恒。

2. 衰变次数

若初核到末核质量数减少 ,则 衰变次数为 。再用电荷数变化判断 衰变次数。

3. 核能计算

质量亏损:

释放能量:

若质量亏损单位为 ,可用:

八、典型例题(带答案)

例 1:半衰期

题目:样品初始质量为 ,经过 4 个半衰期后剩余未衰变质量是多少?

答案

例 2: 衰变

题目:某核素发生一次 衰变,质量数和电荷数如何变化?

答案:质量数减 4,电荷数减 2。

例 3:核反应配平

题目:核反应方程缺少粒子时,先看什么?

答案:先分别列质量数守恒和电荷数守恒。两条守恒同时满足,才能确定未知粒子。

九、教师备课提示

原子核题多为选择题或小计算题,关键是“守恒”和“统计”。半衰期不是单个原子核的倒计时,而是大量原子核的统计规律。

课堂追问:

  1. 半衰期会因为样品质量变大而改变吗?
  2. 核反应为什么要同时守质量数和电荷数?
  3. 质量亏损是不是质量真的消失了?
  4. 裂变和聚变为什么都可能释放能量?

十、易错点回收

  • 把半衰期理解成某一个原子核必定衰变的时间。
  • 核反应只守质量数,忘记守电荷数。
  • 质量亏损单位不统一导致能量数量级错误。

十一、关联入口