1、 科学与技术单元辅导二第二章 核物理学与核技术(一)教学内容：1. 了解原子核的组成，理解质量数、质子数和中子数之间的关系。2理解爱因斯坦质能方程，理解原子核的结合能，了解原子能的三种释放模式。3了解核反应的基本过程、核电站的基本组成、优点以及中国目前已经投入使用和正在建设的核电站的名称。4了解核武器的基本工作原理，理解核武器的危害性，树立正确使用核技术的观念。重点：原子核的组成、爱因斯坦质能方程、原子核的结合能、原子能的三种释放模式难点：原子核的结合能(二) 例题：1原子能释放的方式是 、 、 ，其中利用最多是 答案：衰变反应、裂变反应、聚变反应、2核力答案：原子核中核子之间存在的作用力。3
2、核电站是利用 反应所放出的核能，驱动汽轮发电机组进行发电的发电厂。A原子核聚变 B原子核裂变C原子核衰变 D原子核碎裂答案：B4. 为什么说核能是高效、清洁和安全的能源？答案：要点一：核能是高效的能源，一千克天然铀所能够发出的电量是同量木材、煤、石油等燃料所发电量的万倍以上，也是太阳能、水能等天然能源发电量的万倍以上。要点二：核能是清洁的能源，一座核电站每年卸出的燃烧后的乏燃料所产生的污染要比一座同功率的燃煤电站所产生的污染要小的多。当然，由于核电站的乏燃料都是放射性元素，处理时要解决特殊的科学技术问题，但总量少、总容积小是其基本特点。要点三：核能是安全的能源，核电站和原子弹所用的核燃料浓度不
3、同，工作原理不同，不会发生类似原子弹的爆炸现象。核电站的燃料中的放射性物质被层层包围在包壳、压力壳和安全壳三道屏障内，不会释放出来危害人类和生物。历史上的美国三里岛事故和前苏联（乌克兰境内）切尔诺贝利事故，是由于人为的操作不当造成的，总结这些经验教训，核电站的安全乃是有充分保证的。5爱因斯坦质能关系式说明了什么?爱因斯坦在关于狭义相对论的第二篇短文中论述了质量与能量的关系：关 系 ：2Emc式 中 E为 能 量 ， m为 质 量 ， c为 光 速 。 光 的 速 度 为 c 3 X 108km s， 是 一 切 物 质 运 动 速 度 的 最 大 极限 。 从 公 式 中 可 以 看 出 ，
4、物 体 的 能 量 每 增 加 ， 相 应 的 惯 性 质 量 也 必 定 增 加 ；E2/Ec反 之 ， 每 减 少 的 质 量 ， 就 意 味 着 释 放 出 的 巨 大 能 量 。 也 就 是 说 质 量 与 能 量 是2等 价 的 ， 是 可 以 相 互 转 化 的 ， 少 量 的 质 量 能 够 转 换 为 十 分 巨 大 的 能 量 。 这 是 一 个 惊 天 动 地 的 理 论 ，它 揭 开 了 宇 宙 的 一 个 巨 大 奥 妙 ， 为 核 能 的 利 用 奠 定 了 理 论 基 础 。 因 此 ， 这 一 质 能 关 系 公 式 被 后 人 称为 “改 变 世 界 的 方 程
5、 ”。6. 原子的正确概念： 所有的正电荷和原子质量都集中在原子中心的一个非常小的体积内，这就是“原子核” ， 其半径在10 -1410 -15米范围内；原子中的电子是在核周围绕核运动，运动半径约为10 -10米范围内；这种运动是量子运动。7. 核力的定义？核力有什么特点？核子与核子之间的相互作用力，称作核力。具有以下特点：核力是一种强相互作用。核力的作用是保持原子核的稳定，因此核力要比库仑力强得多。核力是短程力。核力有饱和性。第三章 现代化学与新材料技术（一）教学内容：1. 了解现代化学学科发展以及对社会进步和生产力提高的作用，了解化学学科研究的方法和原理，掌握几种常规的化学分析手段。2.
6、了解一些传统材料（如金属、非金属、有机高分子材料）的化学特性，理解它们在工农业生产和日常生活中的应用。3. 了解化学科学与新材料革命的相互作用，理解几种新材料的化学特性及其应用。4. 理解当代新材料发展趋势以及我国材料科学发展战略。重点：现代化学和分析技术的发展、新材料技术难点：现代化学分析技术（二）例题：1.纳米材料答案：纳米材料就是用特殊的方法将材料颗粒加工到纳米级（10 -9米） ，再用这种超细微粒子制造人们需要的材料。2. 三大合成高分子材料是 A 塑料合成纤维和合成材料B 纳米材料超导材料和稀土材料了 解 化 学 学 科 研 究 的 方 法 和 原 理 ， 掌 握 几 种 常 规 的
7、 化 学 分 析 手 段 。2 了 解 一 些 传 统 材 料 (如 金 属 、 非 金 属 、 有 机 高 分 子 材 料 )C 非晶态合金形状记忆合金和贮氢合金D 非导体陶瓷工程塑料和特种橡胶3. 现代化学发展的特点是研究层面由宏观向微观发展，研究方法由定性向 发展，研究对象由静态向 发展，研究结果由描述性向推理性发展。答案：定量 动态4. 现代化学研究的内容可以归纳为三个方面：第一，深入研究化学反应理论，揭示化学反应的实质，设计最佳的化学反应过程。第二，提高结构力量水平，致力于寻找或设计最需要、最佳的化合物材料或体系。第三，发展分析和测试新方法，依靠计算机技术及多学科综合，使化学研究信息
8、趋于更高的灵敏性和可靠性，为高科技发展创造新分子，为社会需要合成特定性能的材料和物质。5. 现代化学有如下特点：研究层面由宏观向微观发展研究方法由定性向定量发展研究对象由静态向动态发展研究结果由描述性向推理性发展这些特点表明了现代化学总的发展趋势是既高度分化又高度综合。其研究的方法，必要博采众长，协同多学科合作进行，以有机整体思维来思考。6. 仪器分析法是现代发展起来的一种分析方法，它是大多要借助一定的仪器设备物质的物理或物理化学的性质，来决定某种组分的方法，又称为物理化学分析法或物理分析法。常用的仪器分析法有以下 5 种：光谱分析法色谱法电化学分析法质谱分析法核磁共振波谱分析法7. 金属的分
9、类：在冶金工业上，我们把金属分为两大类：一类为黑色金属，指铁、铬、锰及其合金。另一类为有色金属，除去黑色金属之外其他金属都是有色金属。有色金属又可分为四类：重金属、轻金属、贵金属、稀有金属。8. 为什么最古老的金属一直沿用至今？金属是人类历史上使用最早的材料之一，直到 20 世纪中叶，金属材料也一直在材料中占绝对优势。因为金属材料有如下的优势：（1）有一套成熟的生产技术和生产能力。（2）金属有许多不可替代的、优良的理化性能。（3）近、现代高新技术创新，产生出许多新的金属材料。9. 常见的金属材料有几种？各有什么特点？举例说明其用途？人们生产和生活应用最多的金属材料仍是钢铁、铜和铝。（1）钢铁。
10、我们所说的钢铁其实是铁碳合金，它们的主要成分是铁。一般，纯铁实用价值很差，而钢铁的用途就非常广。钢铁按含碳量的多少可分为生铁、熟铁和钢三类，它们在性质上有较大的差别。钢又可分为碳素钢和合金钢两大类。（2）铜：铜是人类历史上使用最早的金属。纯铜是紫色的金属，有良好的延展性，它的导电性和导热性在 金属中仅次于银，因为具有价格上的优势，电器工业的电线、电缆等输电线路主要用铜。铜合金可分为黄铜、青铜、白铜三类。（3）纯铝：是一种银白色的金属，有良好的导电、导热性，具有良好的延展性，广泛用于电气工业、生活等方面。铝具有两性，既可与酸反应，又可与碱反应，因此，在生活中，我们使用铝制品时不宜煮酸性食物，也不
11、宜用碱洗涤，在擦洗铝制品时，要保护铝表面形成的致密的氧化膜不宜用硬质工具磨擦。 10. 有机化合物有什么特点？目前，有机物的种类很多，结构各不同，因而性质也各异，但一般地，有机物具有如下共性：通常情况下，有机物的熔、沸点较低，常以气体，低沸点的液体或低熔点的固体存在。大多有机物难溶于水，易溶于有机溶剂，符合化学上“相似相溶”原理。绝大多数有机物具有热不稳定性，受热易分解，还较容易燃烧，燃烧后，有机分子中的碳、氢、氧、硫，最终的产物为二氧化碳、水、二氧化硫等。11. 新材料技术的特点以及其发展途径？20 世纪 50 年代以来，科学技术的突飞猛进，新材料研究异常活跃。新材料技术既是高新技术的一部分，又时刻为高新技术服务。作为新材料技术具有以下的特点：它是知识密集、资金密集的新兴产业。它与高新技术发展关系密切，相互促进、相互依赖。新材料是高新技术发展必要的物质基础，也是当代高新技术革命的先导。新材料技术还是社会生产力发展水平和技术进步的标志。现代新材料主要从三种途径发展而来：一是从传统材料经过改进形成的，二是以现代科学技术研究成果逐步发展起来的，三是根据需要和要求设计的。12. 新材料发展的方向（1）结构与功能相结合。（2）智能型材料的开发。（3）少污染或不污染环境。（4）能再生。（5）节约能源。（6）长寿命
