Инфоурок Физика КонспектыТабличный конспект урока "Строение атома.Ядерные реакции"

Табличный конспект урока "Строение атома.Ядерные реакции"

Скачать материал

 

Строение атома. Ядерные реакции

 

 

Строение атома

      Атом состоит из атомного ядра и электронов, вращающихся вокруг ядра. Ядро атома состоит из положительно заряженных протонов и электрически нейтральных нейтронов. Число протонов в ядре совпадает с числом электронов, поэтому атом электрически нейтрален

Картинка 107 из 2213

Обозначение элемента и его основные характеристики

Рассмотрим  химический элемент, порядковый номер которого равен трем. Это – литий. В атоме лития ядро образовано тремя протонами и четырьмя нейтронами. Заряд ядра равен +3, около него находятся три электрона, массовое число равно 7. Запись этого элемента: :

Заря́довое число́ атомного ядра- количество протонов в атомном ядре(Z),равное  порядковому номеру соответствующего ядру химического элемента в таблице Менделеева. Массовым числом A называется  сумма числа протонов Z и числа нейтронов N.

 

 

 

А=Z+N

Изотопы

      Изото́пы - разновидности атомов  какого-либо химического элемента, которые имеют одинаковый заряд ядра, отличаясь лишь числом нейтронов, и как следствие – разную атомную массу. Изотопы отличаются  по своим физическим и физико-химическим свойствам .

http://birmaga.ru/dosta/%D0%91%D0%BE%D0%B4%D1%85+%D0%90%D1%82%D0%BE%D0%BC%D0%BD%D0%B0%D1%8F+%D1%84%D0%B8%D0%B7%D0%B8%D0%BA%D0%B0+%D0%B8+%D0%B2%D1%81%D1%91+%D1%82%D0%B0%D0%BA%D0%BE%D0%B5a/26463_html_6d6e659c.png

Альфа-распад

Альфа-распад происходит, когда ядро испускает альфа-частицу — ядро атома гелия, состоящее из двух протонов и двух нейтронов. В результате испускания этой частицы возникает элемент с меньшим на два атомных номера.

 

Правило смещения для α-распада:

 

{}^{A}_{Z}\textrm{X}\rightarrow {}^{A-4}_{Z-2}\textrm{Y} + {}^{4}_{2}\textrm{He}.

           Пример:

{}^{238}_{92}\textrm{U}\rightarrow {}^{234}_{90}\textrm{Th} + {}^{4}_{2}\textrm{He}.

 

Бета-распад

Бета-распад происходит из-за слабых взаимодействий и сопровождается испусканием электрона(-1e) и антинейтрино(ve), или позитрона (+1e)    и нейтрино. Электрон и позитрон называют бета-частицами. Бета-распад увеличивает или уменьшает атомный номер на единицу.

 

Правило смещения для β -распада:

{}^{A}_{Z}\textrm{X}\rightarrow {}^{A}_{Z+1}\textrm{Y} + {}^{0}_{-1}\textrm{e} + \bar\nu_e

          Пример:

{}^{3}_{1}\textrm{H}\rightarrow {}^{3}_{2}\textrm{He} + {}^{0}_{-1}\textrm{e} + \bar\nu_e

 

Гамма-излучение

    Гамма-излучение происходит из-за перехода ядра в состояние с более низкой энергией с испусканием электромагнитного излучения. Гамма-излучение может происходить вслед за испусканием альфа- или бета-частицы после радиоактивного распада.

 

http://ppt4web.ru/images/1194/30071/310/img7.jpg

Ядерная реакция

Я́дерная реа́кция — процесс превращения атомных ядер, происходящий при их взаимодействии с элементарными частицами, гамма-квантами и друг с другом, обычно приводящий к выделению колоссального количества энергии. Способ написания формул ядерных реакций аналогичен записи формул реакций химических, то есть, слева записывается сумма исходных частиц, справа — сумма получившихся частиц (продуктов реакции), а между ними ставится стрелка. В ядерных реакциях выполняется закон сохранения заряда, масс, импульса и энергии.

http://ok-t.ru/studopediaru/baza1/2219214180289.files/image022.gif

http://ok-t.ru/studopediaru/baza1/2219214180289.files/image026.gif

Дефект масс

При синтезе ядра масса образовавшегося ядра всегда меньше  суммы масс  покоя свободных частиц, его образовавших.

Дефект масс равен разности между суммарной массой всех нуклонов ядра в свободном состоянии и массой ядра:

где М я – масса ядра
Z – число  протонов в ядре
mр – масса  покоя  протона
N – число нейтронов в ядре
m
n – масса покоя свободного нейтрона:

http://class-fizika.narod.ru/korm/at/32.gif

 

http://class-fizika.narod.ru/korm/at/32.gif

Энергия связи

Энергия связи ядра равна минимальной энергии, которую необходимо затратить для полного расщепления ядра на отдельные частицы. Из закона сохранения энергии следует, что энергия связи равна той энергии, которая выделяется при образовании ядра из отдельных частиц.

http://class-fizika.narod.ru/korm/at/31.gif

Физические постоянные

Атомная единица массы

Атомная единица массы (а. е. м.) равна 1/12 массы атома углерода С612

 

 

 

http://class-fizika.narod.ru/korm/at/24.gif

http://class-fizika.narod.ru/korm/at/26.gif

 

Электрон-вольт

Один электронвольт равен энергии, необходимой для переноса элементарного заряда в электростатическом поле между точками с разницей потенциалов в 1 В.

http://class-fizika.narod.ru/korm/at/25.gif

Масса протона

http://pos-atom.ru/images/p.jpg

1.00727647 а.е.м

Масса нейтрона

http://900igr.net/datai/fizika/Atom-i-atomnoe-jadro/0006-009-Otkrytie-nejtrona.jpg

1.00866501 а.е.м

Масса электрона

http://pos-atom.ru/images/e.jpg

http://trengous.ru/uploads/posts/2014-11/14158794102fiz9-11stepanova6-104.png

 

 

 

Решите задачи

 

 

     1.Определить нуклонный состав ядер гелия 2He4 , лития 3Li6, натрия 2Na23

,урана 92U235 и железа 26Fe54

     2.Определить, во сколько раз плотность ядерного вещества больше плотности железа     Средний объем, занимаемый одним нуклоном равен 2х10-38см3. Плотность железа равна 7800 кг/м3 ( в 1013 раз). 

     3.Порядковый номер неона в таблице химических элементов равен 10, а его массовое число равно 20. Определить, чему равен суммарный заряд всех ядер неона, содержащихся в 2 граммах неона.( 9,6.104 Кл)

      4.Из таблицы химических элементов находим, что массовое и зарядовое число кальция равны соответственно 40 и 20. Определить суммарный заряд всех электронов в атоме кальция.(:-3,2.10-19Кл)

5.Серебро в таблице химических элементов находится под номером 47. Чему будет равен суммарный заряд всех электронов, содержащихся в 1 грамме серебра?(4,2 .104Кл)

      6.Баллон содержит гелий при температуре —73 °С и под давлением 1660 Па. Объем баллона 5 л. Чему равен суммарный заряд всех электронов, принадлежащих атомам этого гелия?( -9,06.103 Кл)

     7.Определить дефект массы в изотопе тяжелого водорода 2H3 и изотопе лития 3Li7

(51·10-29кг;7·10-29кг)

     8.Вычислить  энергию связи для следующих ядер: гелия 2He4;железа 26Fe54

Урана  92U238 ( 4.38·1O-12Дж;7,55·1O-2Дж;2,88·10-10Дж)

     9.Радиоактивный распад радия 88Pa226 сопровождается вылетом альфа-частиц. Написать ядерную реакцию и определить элемент, который образуется в
результате распада    

(ядро радона  86Rn222)

     10. Написать недостающие обозначения в  ядерных реакциях:

                                                                        73Li + 21H        ? + 10n

                                                                       73Li + ?        42He + 42He

 

     11.Ядро урана 92U235,захватив один нейтрон, разделилось на 2 осколка, при этом освободилось 2 нейтрона. Один из осколков оказался ядром ксенона 54Xe140.определить, какой будет второй осколок. Написать уравнение ядерной реакции.

(ядро олова 88Sn94).

12.При  бомбардировке азота 147N нейтронами из образовавшегося ядра выбрасывается протон. Написать реакцию. Полученное ядро изотопа углерода оказывается β-радиоактивным. Написать происходящую при этом реакцию.

13. Радиоактивный марганец 5425Mn получают двумя путями. Первый путь состоит в облучении изотопа железа 5626Fe дейтронами, второй – в облучении изотопа железа 5426Fe нейтронами. Написать ядерные реакции.

     14.В процессах деления ядро урана распадается на две части, общая масса которых меньше начальной массы ядра приближенно на 0,2 массы покоя протона. Сколько энергии выделяется при делении одного ядра урана?    

(3,2·10-2Дж)

     15.Мощность атомной электростанции 5·IO5 кВт, а К. П. Д. 20% Определить

годовой расход урана 92U255.Сравнить с годовым расходом угля на тепловой электростанции той же мощности, при К. П. Д. 75%

(964 кг; ядерного горючего требуется в 106 раз меньше, чем угля).

 

http://900igr.net/datas/fizika/Spravochnyj-material-po-fizike/0019-019-Massy-nekotorykh-izotopov.jpg

   http://sotsproekt-ryazan.ru/sites/default/files/articles/New_element.jpg  

Просмотрено: 0%
Просмотрено: 0%
Скачать материал
Скачать материал

Краткое описание документа:

Конспект урока выполнен в виде таблицы, где представлены основные понятия атомной физики, формулы расчета дефекта масс, энергии связи, представлены значения относительных масс некоторых элементов, таблица Менделеева. Урок сопровождается решением задач, часть которых может быть использована в качестве внеаудиторной работы з .

Скачать материал

Найдите материал к любому уроку, указав свой предмет (категорию), класс, учебник и тему:

6 101 967 материалов в базе

Материал подходит для УМК

Скачать материал

Другие материалы

Вам будут интересны эти курсы:

Оставьте свой комментарий

Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.

  • Скачать материал
    • 06.10.2016 2159
    • DOCX 720 кбайт
    • Оцените материал:
  • Настоящий материал опубликован пользователем Мокрова Ирина Иннокентьевна. Инфоурок является информационным посредником и предоставляет пользователям возможность размещать на сайте методические материалы. Всю ответственность за опубликованные материалы, содержащиеся в них сведения, а также за соблюдение авторских прав несут пользователи, загрузившие материал на сайт

    Если Вы считаете, что материал нарушает авторские права либо по каким-то другим причинам должен быть удален с сайта, Вы можете оставить жалобу на материал.

    Удалить материал
  • Автор материала

    Мокрова Ирина Иннокентьевна
    Мокрова Ирина Иннокентьевна
    • На сайте: 8 лет и 9 месяцев
    • Подписчики: 2
    • Всего просмотров: 332455
    • Всего материалов: 161

Ваша скидка на курсы

40%
Скидка для нового слушателя. Войдите на сайт, чтобы применить скидку к любому курсу
Курсы со скидкой