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 | 写 |
| 核能计算 | 给质量亏损 | 用 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:
- 半衰期会因为样品质量变大而改变吗?
- 核反应为什么要同时守质量数和电荷数?
- 质量亏损是不是质量真的消失了?
- 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。