高考理综难点20_核能的分析与计算.doc

文档介绍：难点20 核能的分析与计算
核能的开发与利用是一个社会热点问题,以此为背景的命题既是3+X高考的热点,亦是考生应考的难点.
●难点磁场
1.(★★★★)(2000全国),当U俘获一个慢中子后发生的裂变反应可以有多种方式,其中一种可表示为
U +n → Xe + Sr +3n

反应方程下方的数字是中子及有关原子的静止质量(以原子质量单位u为单位).已知 1 ×102MeV,此裂变反应释放出的能量是________MeV.
2.(★★★★)(2000全国,13)假设在NaCl蒸气中存在由钠离子Na+和氯离子Cl-+与Cl-相距无限远时其电势能为零,一个NaCl分子的电势能为- Na+所需的能量(电离能) eV,使一个中性氯原子Cl结合一个电子形成氯离子Cl所放出的能量(亲和能) ,在将一个NaCl分子分解成彼此远离的
中性钠原子Na和中性氯原子Cl的过程中,外界供给的总能量等于______eV.
●案例探究
[例1](★★★★)(2002理综广东广西卷)如下一系列核反应是在恒星内部发生的,
P+C→N
N→C+e++γ
P+C→N
P+N→O
O→N+e++γ
P+N→C+α
其中P为质子,α为α粒子,e+为正电子,=×10-27 kg,α粒子的质量为mα=×10-27 kg,正电子的质量为me=×10-31 kg,=×108 m/.
命题意图:.
错解分析:(1)由于核反应较多,少数考生在合并反应方程时发生错误.(2)部分考生由于数字计算出错而失分.
解题方法与技巧:为求出系列反应后释放的能量,可将题中所给的诸核反应方程左右两侧分别相加,消去两侧相同的项,系列反应最终等效为
4P→α+2e++2γ
设反应后释放的能量为Q,根据质能关系和能量守恒得
4mpc2=mαc2+2mec2+Q
代入数值可得
Q=×10-12J
[例2](★★★★★)一静止的U核衰变为Tn核时,放出一α粒子,已知U和Tn、He的原子量分别为M0,M1,M2,求放出的α粒子的初动能.
命题意图:以原子结构、质能方程、动量守恒定律、动能和动量关系为依托,考查考生理解能力分析综合能力,B级要求.
错解分析:(1)混淆原子量与原子核的质量导致错解.(2)不能据动量和能量关系求解Th核与He核的核能分配.
解题方法与技巧:设U、Th、He的质量分别为m0、m1和m2,由质能关系可得在核反应中释放出来的核能转化为反应后Th和He核的总动能:
Ek=(m0-m1-m2)c2
一个U原子质量为:
=m0+92me(N为阿伏加德罗常数)
同理:=m1+90me,=m2+2me
所以Ek=(M0-M1-M2)c2/N