gkwlnd20難點20核能的分析與計算

1、難點20核能的分析與計算核能的開發(fā)與利用是一個社會熱點問題，以此為背景的命題既是3X高考的熱點，亦是考生應(yīng)考的難點.●難點磁場1.（★★★★）（2000全國）裂變反應(yīng)是目前核能利用中常用的反應(yīng).以原子核U為23592燃料的反應(yīng)堆中，當(dāng)U俘獲一個慢中子后發(fā)生的裂變反應(yīng)可以有多種方式，其中一種可23592表示為Un→XeSr3n235921013954943810235.04391.0087138.917893.9154反應(yīng)方程下方的數(shù)字是

2、中子及有關(guān)原子的靜止質(zhì)量（以原子質(zhì)量單位u為單位）.已知1u的質(zhì)量對應(yīng)的能量為9.3102MeV此裂變反應(yīng)釋放出的能量是________MeV.2.（★★★★）（2000全國，13）假設(shè)在NaCl蒸氣中存在由鈉離子Na＋和氯離子Cl－靠靜電相互作用構(gòu)成的單個NaCl分子.若取Na＋與Cl－相距無限遠(yuǎn)時其電勢能為零，一個NaCl分子的電勢能為6.1eV.已知使一個中性鈉原子Na最外層的電子脫離鈉原子而形成鈉離子Na＋所需的能量（電離能）為

3、5.1eV，使一個中性氯原子Cl結(jié)合一個電子形成氯離子Cl所放出的能量（親和能）為3.8eV.由此可算出，在將一個NaCl分子分解成彼此遠(yuǎn)離的中性鈉原子Na和中性氯原子Cl的過程中，外界供給的總能量等于______eV.●案例探究［例1］（★★★★）（2002理綜廣東廣西卷）如下一系列核反應(yīng)是在恒星內(nèi)部發(fā)生的，PC→N126137N→Ceγ137136PC→N136147PN→O147158O→Neγ158157PN→Cα157126其

4、中P為質(zhì)子，α為α粒子，e為正電子，γ為一種中微子.已知質(zhì)子的質(zhì)量為mp=1.6726481027kg，α粒子的質(zhì)量為mα=6.6449291027kg，正電子的質(zhì)量為me=9.111031kg，中微子的質(zhì)量可忽略不計.真空中的光速c=3.00108ms.試計算該系列核反應(yīng)完成后釋放的能量.命題意圖：考查質(zhì)能方程及能量守恒的理解應(yīng)用能力.屬B級要求.錯解分析：（1）由于核反應(yīng)較多，少數(shù)考生在合并反應(yīng)方程時發(fā)生錯誤.（2）部分考生由于數(shù)字

5、計算出錯而失分.解題方法與技巧：為求出系列反應(yīng)后釋放的能量，可將題中所給的諸核反應(yīng)方程左右相當(dāng)于●錦囊妙計一、高考命題特點高考對核能知識點作為B級要求.其命題常集中于：核反應(yīng)中核能釋放與質(zhì)能方程、動量守恒、能的轉(zhuǎn)化與守恒的綜合命題考查、或以核反應(yīng)中核能轉(zhuǎn)化為線索進(jìn)行物理、化學(xué)、生物多學(xué)科的綜合命題考查.在能源危機日益嚴(yán)重的今天，核能的利用是人們關(guān)注的社會熱點，也是理科綜合測試命題的重點.二、核能的計算指要1.愛因斯坦質(zhì)能方程E=mc2是

6、核能計算的依據(jù).在核反應(yīng)中，反應(yīng)前后若有質(zhì)量虧損Δm則可放出ΔE=Δmc2的核能.2.ΔE=Δmc2是核能計算的常用方法，在具體應(yīng)用中要注意單位制的統(tǒng)一及不同單位的換算.若質(zhì)量單位取原子質(zhì)量單位u，則1u=1.661027kg931.5MeV.該結(jié)論在計算中直接可以應(yīng)用.3.在無光子輻射的情況下，核反應(yīng)中釋放的核能轉(zhuǎn)化為生成新核和新粒子的動能.在此情況下可依據(jù)力學(xué)規(guī)律——動量守恒和能量守恒來計算核能及其分配關(guān)系.●殲滅難點訓(xùn)練1.（★★

7、★）氘核（Ｈ）和氚核（Ｈ）聚合成氦核（He）的反應(yīng)方程如下：213142Ｈ＋Ｈ→Hen.21314210設(shè)氘核質(zhì)量為m1，氚核質(zhì)量為m2，氦核質(zhì)量為m3，中子質(zhì)量為m4，則反應(yīng)過程中釋放的能量為A.（m1＋m2－m3）c2B.（m1＋m2－m4）c2C.（m1＋m2－m3m4）c2Ｄ.（m3＋m4－m1－m2）c22.（★★★）兩個中子和兩個質(zhì)子結(jié)合成一個α粒子時，可放出28.30MeV的能量，三個α粒子結(jié)合成一個碳核時，可放出7.26

8、MeV的能量，由此可以推斷：6個中子和6個質(zhì)子結(jié)合成一個碳核時，可釋放出能量為________MeV.3.（★★★★）處于靜止?fàn)顟B(tài)的X原子核，經(jīng)歷一次α衰變后變成質(zhì)量為M的Y原子核.放出的α粒子垂直射入磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場，測得其做圓周運動的半徑為r.已知α粒子的質(zhì)量為m，電量為q，求此衰變過程虧損的質(zhì)量.4.（★★★★）兩個氘核的質(zhì)量為2.0136u，氦3的質(zhì)量為3.0150u，中子的質(zhì)量為1.0087u.（1）寫出核反應(yīng)方程.（

9、2）計算兩個氘核聚變釋放的能量.（3）計算1kg氘完全聚變?yōu)楹?所釋放的能量，這能量相當(dāng)于多少煤完全燃燒放出的熱能？（煤的燃燒值q=3.344107Jkg）5.（★★★★★）太陽現(xiàn)正處于主序星演化階段，它主要是由電子和H、He等原子1142核組成.維持太陽輻射的是它內(nèi)部的核聚變反應(yīng)，核反應(yīng)方程是2e4H→He釋放的能量，1142這些核能最后轉(zhuǎn)化為輻射能.根據(jù)目前關(guān)于恒星演化的理論，若由于聚變反應(yīng)而使太陽中的H核數(shù)目從現(xiàn)有數(shù)減少10%，太