高考物理一輪復(fù)習(xí) 第2講 原子結(jié)構(gòu) 原子核課件 新課標(biāo)選修35

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1、1原子的核式結(jié)構(gòu)(1)電子的發(fā)現(xiàn)：1897年，英國物理學(xué)家湯姆孫通過對(duì)陰極射線的研究發(fā)現(xiàn)了電子第第2講原子結(jié)構(gòu)原子核講原子結(jié)構(gòu)原子核(2)原子的核式結(jié)構(gòu)粒子散射實(shí)驗(yàn)的結(jié)果絕大多數(shù)粒子穿過金箔后，基本上仍沿原來的方向前進(jìn)，但少數(shù)粒子發(fā)生了大角度偏轉(zhuǎn)，極少數(shù)粒子甚至被撞了回來，如圖121所示盧瑟福的原子核式結(jié)構(gòu)模型在原子的中心有一個(gè)很小的核，叫原子核，原子的所有正電荷和幾乎所有質(zhì)量都集中在原子核里，帶負(fù)電的電子在核外繞核旋轉(zhuǎn)原子核的尺度：原子核直徑的數(shù)量級(jí)為1015 m，原子直徑的數(shù)量級(jí)約為1010 m.原子核的組成：原子核是由質(zhì)子和中子組成的，原子核的電荷數(shù)等于核內(nèi)的質(zhì)子數(shù)(2)玻爾理論定態(tài)：原

2、子只能處于一系列不連續(xù)的能量狀態(tài)中，在這些能量狀態(tài)中原子是穩(wěn)定的，電子雖然繞核運(yùn)動(dòng)，但并不向外輻射能量躍遷：原子從一種定態(tài)躍遷到另一種定態(tài)時(shí)，它輻射或吸收一定頻率的光子，光子的能量由這兩個(gè)定態(tài)的能量差決定，即hEmEn.(h是普朗克常量，h6.631034 Js)軌道：原子的不同能量狀態(tài)跟電子在不同的圓周軌道繞核運(yùn)動(dòng)相對(duì)應(yīng)原子的定態(tài)是不連續(xù)的，因此電子的可能軌道也是不連續(xù)的3氫原子的能級(jí)、能級(jí)公式(1)氫原子的能級(jí)能級(jí)圖如圖122所示能級(jí)圖中相關(guān)量意義的說明相關(guān)量表示意義能級(jí)圖中的橫線表示氫原子可能的能量狀態(tài)定態(tài)橫線左端的數(shù)字“1,2,3”表示量子數(shù)橫線右端的數(shù)字“13.6，3.40”表示氫原

3、子的能級(jí)相鄰橫線間的距離表示相鄰的能級(jí)差，量子數(shù)越大相鄰的能級(jí)差越小帶箭頭的豎線表示原子由較高能級(jí)向較低能級(jí)躍遷，原子躍遷的條件為hEmEn1認(rèn)識(shí)原子結(jié)構(gòu)的線索1天然放射現(xiàn)象、三種射線(1)天然放射現(xiàn)象：放射性元素自發(fā)地發(fā)出射線的現(xiàn)象，首先由貝可勒爾發(fā)現(xiàn)天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)，說明原子核具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)(2)三種射線的比較射線名稱比較項(xiàng)目射線射線射線垂直電磁場偏轉(zhuǎn)情況偏轉(zhuǎn)偏轉(zhuǎn)不偏轉(zhuǎn)貫穿本領(lǐng)最弱用一張薄紙能擋住較強(qiáng)穿透幾厘米厚的鋁板最強(qiáng)穿透幾厘米厚的鉛板對(duì)空氣的電離作用很強(qiáng)較弱很弱在空氣中的徑跡粗、短、直細(xì)、較長、曲折最長通過膠片感光感光感光2.原子核的衰變(1)原子核放出粒子或粒子，變成另一種原子核

4、的變化稱為原子核的衰變(2)分類衰變：ZAXZ2A4Y24He衰變：ZAXZ1AY10e(3)半衰期：放射性元素的原子核有發(fā)生衰變所需的時(shí)間半衰期由的因素決定，跟原子所處的無關(guān)半數(shù)半數(shù)核內(nèi)部本身核內(nèi)部本身物理物理或化學(xué)狀態(tài)或化學(xué)狀態(tài)3放射性同位素及應(yīng)用(1)同位素具有相同 而 不同的原子核，在元素周期表中處于同一位置，互稱 有些同位素具有放射性，叫做放射性同位素天然放射性同位素不過四十多種，而人工制造的放射性同位素已達(dá)1 000多種(2)放射性同位素的應(yīng)用放射性同位素放出的射線應(yīng)用于工業(yè)、探傷、農(nóng)業(yè)、醫(yī)療等作示蹤原子質(zhì)子數(shù)質(zhì)子數(shù)中子數(shù)中子數(shù)同位素同位素1衰變規(guī)律及實(shí)質(zhì)2.人造放射性同位素的優(yōu)點(diǎn)

5、(1)放射強(qiáng)度容易控制；(2)可以制成各種所需的形狀；(3)半衰期很短，廢料容易處理1.核力核子間的作用力核力是短程強(qiáng)引力，作用范圍在1.51015 m之內(nèi)，只在 的核子間發(fā)生作用2核能 結(jié)合為原子核時(shí)釋放的能量或原子核分解為核子時(shí)吸收的能量，叫做原子核的 能，亦稱核能3質(zhì)能方程、質(zhì)量虧損愛因斯坦質(zhì)能方程E ，原子核的質(zhì)量必然比組成它的核子的質(zhì)量和要小m，這就是質(zhì)量虧損由質(zhì)量虧損可求出釋放的核能E .相鄰相鄰核子核子結(jié)合結(jié)合mc2mc21裂變反應(yīng)和聚變反應(yīng)(1)重核裂變：是重核分裂成中等質(zhì)量的核的反應(yīng)過程如： 由重核裂變產(chǎn)生的中子使裂變反應(yīng)能持續(xù)地進(jìn)行的過程稱為鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，發(fā)生鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的條件是：

6、裂變物質(zhì)的體積 臨界體積裂變的應(yīng)用：原子彈、核反應(yīng)堆大于大于等于等于(2)輕核聚變：聚變是兩個(gè)輕核結(jié)合成 的核的反應(yīng)過程如：使核發(fā)生聚變需要幾百萬度以上的高溫，因此聚變又叫 質(zhì)量較大質(zhì)量較大熱核反應(yīng)熱核反應(yīng)2核反應(yīng)的四種類型污染與防護(hù)舉例與措施說明污染核爆炸核爆炸的最初幾秒鐘輻射出來的主要是強(qiáng)烈的射線和中子流，長期存在放射性污染核泄漏核工業(yè)生產(chǎn)和核科學(xué)研究中使用放射性原材料，一旦泄露就會(huì)造成嚴(yán)重污染醫(yī)療照射醫(yī)療中如果放射線的劑量過大，也會(huì)導(dǎo)致病人受到損害，甚至造成病人的死亡污染與防護(hù)舉例與措施說明防護(hù)密封防護(hù)把放射源密封在特殊的包殼里，或者用特殊的方法覆蓋，以防止射線泄漏距離防護(hù)距放射源越遠(yuǎn)，

7、人體吸收的劑量就越少，受到的危害就越輕時(shí)間防護(hù) 盡量減少受輻射的時(shí)間屏蔽防護(hù)在放射源與人體之間加屏蔽物能起到防護(hù)作用鉛的屏蔽作用最好1關(guān)于原子結(jié)構(gòu)理論與粒子散射實(shí)驗(yàn)的關(guān)系，下列說法正確的是()A盧瑟福做粒子散射實(shí)驗(yàn)是為了驗(yàn)證湯姆孫的棗糕模型是錯(cuò)誤的B盧瑟福認(rèn)識(shí)到湯姆孫“棗糕模型”的錯(cuò)誤后提出了“核式結(jié)構(gòu)”理論C盧瑟福的粒子散射實(shí)驗(yàn)是為了驗(yàn)證核式結(jié)構(gòu)理論的正確性D盧瑟福依據(jù)粒子散射實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象提出了原子的“核式結(jié)構(gòu)”理論答案D2(2010全國，14)原子核ZAX與氘核12H反應(yīng)生成一個(gè)粒子和一個(gè)質(zhì)子由此可知()AA2，Z1 BA2，Z2CA3，Z3 DA3，Z2解析該核反應(yīng)的方程式為：ZAX12H

8、24He11H，由質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒得：A4123.Z2112，故正確答案為D.答案D3氦原子核由兩個(gè)質(zhì)子與兩個(gè)中子組成，這兩個(gè)質(zhì)子之間存在著萬有引力、庫侖力和核力，則3種力從大到小的排列順序是()A核力、萬有引力、庫侖力B萬有引力、庫侖力、核力C庫侖力、核力、萬有引力D核力、庫侖力、萬有引力解析核力是核子之間的一種強(qiáng)相互作用，其相互作用力巨大，兩核子之間的萬有引力極其微小，所以我們?cè)谄綍r(shí)的計(jì)算時(shí)不考慮答案D4下列說法正確的是()A. 715N11H 612C24He是衰變方程B11H12H23He是原子核的人工轉(zhuǎn)變方程C. 92238U 90234Th24He是核裂變反應(yīng)方程D24He132

9、7A11530P01n是原子核的人工轉(zhuǎn)變方程解析核反應(yīng)類型分四種，方程特點(diǎn)各有不同，衰變方程的左邊只有一個(gè)原子核，右邊出現(xiàn)或粒子聚變方程的左邊是兩個(gè)輕核反應(yīng)，右邊是中等原子核裂變方程的左邊是重核與中子反應(yīng)，右邊是中等原子核人工核轉(zhuǎn)變方程的左邊是氦核與常見元素的原子核反應(yīng)，右邊也是常見元素的原子核，由此可知D選項(xiàng)正確答案D5現(xiàn)已建成的核電站發(fā)電的能量來自于()A天然放射性元素衰變放出的能量B人工放射性同位素放出的能量C重核裂變放出的能量D化學(xué)反應(yīng)放出的能量解析現(xiàn)在核電站所用原料主要是鈾，利用鈾裂變放出的核能發(fā)電，故C項(xiàng)正確答案C6根據(jù)玻爾理論，在氫原子中量子數(shù)n越大，則()A電子軌道半徑越小 B

10、核外電子速度越小C原子能級(jí)能量越小 D原子的電勢能越小答案B7如圖123(甲)是、三種射線穿透能力的示意圖，圖123(乙)是工業(yè)上利用射線的穿透性來檢查金屬內(nèi)部的傷痕的示意圖，請(qǐng)問圖123(乙)中的檢查是利用了哪種射線()A射線 B射線C射線 D三種射線都可以答案答案C8. (2011從化模擬)可見光光子的能量在1.61 eV3.10 eV范圍內(nèi)若氫原子從高能級(jí)躍遷到低能級(jí)，根據(jù)氫原子能級(jí)圖(如圖124所示)可判斷()A從n4能級(jí)躍遷到n3能級(jí)時(shí)發(fā)出可見光B從n3能級(jí)躍遷到n2能級(jí)時(shí)發(fā)出可見光C從n2能級(jí)躍遷到n1能級(jí)時(shí)發(fā)出可見光D從n4能級(jí)躍遷到n1能級(jí)時(shí)發(fā)出可見光解析發(fā)出可見光的能量h|E

11、nEm|，故四個(gè)選項(xiàng)中，只有B選項(xiàng)的能級(jí)差在1.61 eV3.10 eV范圍內(nèi)，故B選項(xiàng)正確答案B9太陽的能量來自下面的反應(yīng)：四個(gè)質(zhì)子(氫核)聚變成一個(gè)粒子，同時(shí)發(fā)射出兩個(gè)正電子和兩個(gè)沒有靜止質(zhì)量的中微子已知粒子的質(zhì)量為m，質(zhì)子的質(zhì)量為mp，電子的質(zhì)量為me，則NA表示阿伏加德羅常數(shù)，用c表示光速，則太陽上1 kg的氫核聚變成粒子所放出的能量為()A125(4mpm2me)NAc2B250(4mpm2me)NAc2C500(4mpm2me)NAc2D1 000(4mp4m2me)NAc2答案B10在未來的中國，從沿海的廣東、浙江、福建到內(nèi)陸的湖北、湖南、江西，幾十座核電站將拔地而起發(fā)展核電既是

12、中國發(fā)展突破能源、交通、環(huán)保瓶頸的上策，也符合國務(wù)院總理溫家寶在政府工作報(bào)告中關(guān)于“節(jié)能減排”的號(hào)召下列關(guān)于核電站的說法中正確的是()A核反應(yīng)方程可能是： 92235U 56141Ba3692Kr201nB核反應(yīng)過程中質(zhì)量和質(zhì)量數(shù)都發(fā)生了虧損C在核反應(yīng)堆中利用控制棒吸收中子從而減小中子對(duì)環(huán)境的影響D核電站的能量轉(zhuǎn)換過程是：通過核反應(yīng)堆將核能轉(zhuǎn)化為熱能，再通過汽輪機(jī)將熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，最后通過發(fā)電機(jī)將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能解析(1)核電站是核裂變的一種應(yīng)用，其反應(yīng)方程式是： 92235U01n 56141Ba3692Kr301n.反應(yīng)中，質(zhì)量數(shù)不變但質(zhì)量發(fā)生虧損，從而釋放出核能在核反應(yīng)中，核反應(yīng)速度由

13、參與反應(yīng)的中子數(shù)目決定，控制棒通過插入的深度來調(diào)節(jié)中子的數(shù)目以控制鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的速度核電站的能量轉(zhuǎn)換過程是：通過核反應(yīng)堆將核能轉(zhuǎn)化為熱能，再通過汽輪機(jī)將熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，最后通過發(fā)電機(jī)將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，故D項(xiàng)正確答案D考點(diǎn)一能級(jí)躍遷問題【典例1】 如圖125所示，氫原子從n2的某一能級(jí)躍遷到n2的能級(jí)，輻射出能量為2.55 eV的光子問：(1)最少要給基態(tài)的氫原子提供多少電子伏特的能量，才能使它輻射上述能量的光子？(2)請(qǐng)?jiān)趫D中畫出獲得該能量后的氫原子可能的輻射躍遷圖 解析(1)氫原子從n2的某一能級(jí)躍遷到n2的能級(jí)，輻射光子的頻率應(yīng)滿足：hEnE22.55 eV，EnhE20.85 eV所以，

14、n4，基態(tài)氫原子要躍遷到n4的能級(jí)，應(yīng)提供：EE4E112.75 eV.(2)輻射躍遷圖如答案圖所示答案(1)12.75 eV(2)(1)量子數(shù)為n的氫原子輻射光子的可能頻率的判定方法：如果是一個(gè)氫原子，向低能級(jí)躍遷時(shí)最多發(fā)出的光子數(shù)為(n1)如果是一群氫原子，向低能級(jí)躍遷時(shí)最多發(fā)出的光子數(shù)的方法2：用數(shù)學(xué)組合公式求解(2)理解氫原子能級(jí)圖，量子數(shù)越大，相鄰能級(jí)差越小，發(fā)出光子波長越長【變式1】 圖126所示為氫原子的四個(gè)能級(jí)，其中E1為基態(tài)，若氫原子A處于激發(fā)態(tài)E2，氫原子B處于激發(fā)態(tài)E3，則下列說法正確的是()A原子A可能輻射出3種頻率的光子B原子B可能輻射出3種頻率的光子C原子A能夠吸收

15、原子B發(fā)出的光子并躍遷到能級(jí)E4D原子B能夠吸收原子A發(fā)出的光子并躍遷到能級(jí)E4解析本題考查對(duì)玻爾理論的理解及推理能力原子A從激發(fā)態(tài)E2躍遷到E1，只輻射一種頻率的光子，A錯(cuò)原子B從激發(fā)態(tài)E3躍遷到基態(tài)E1可能輻射三種頻率的光子，B對(duì)由原子能級(jí)躍遷理論可知，原子A可能吸收原子B由E3躍遷到E2時(shí)放出的光子并躍遷到E3，但不能躍遷到E4，C錯(cuò)A原子發(fā)出的光子能量EE2E1大于E4E3，故原子B不可能躍遷到能級(jí)E4，D錯(cuò)答案B考點(diǎn)二核反應(yīng)方程及核反應(yīng)類型的判斷【典例2】 (1)現(xiàn)有三個(gè)核反應(yīng)方程：1124Na1224Mg10e 92235U01n 56141Ba3692Kr301n12H13H24

16、He01n下列說法正確的是()A是裂變，是衰變，是聚變B是聚變，是裂變，是衰變C是衰變，是裂變，是聚變D是裂變，是聚變，是裂變(2)現(xiàn)有四個(gè)核反應(yīng)：A12H13H24He01nB. 92235U01nX3689Kr301nC1124Na1224Mg1 0eD24He49Be 612C01n_是發(fā)現(xiàn)中子的核反應(yīng)方程，_是研究原子彈的基本核反應(yīng)方程，_是研究氫彈的基本核反應(yīng)方程求B中X的質(zhì)量數(shù)和中子數(shù) 解析(1)1124Na1224Mg1 0e中Na核釋放出粒子，為衰變. 92235U01n 56141Ba3692Kr301n為鈾核在被中子轟擊后，分裂成兩個(gè)中等質(zhì)量的核，為裂變而12H13H24H

17、e01n為聚變，故C正確(2)人工轉(zhuǎn)變方程的特點(diǎn)是箭頭的左邊是氦核與常見元素的原子核箭頭的右邊也是常見元素的原子核D是查德威克發(fā)現(xiàn)中子的核反應(yīng)方程，B是裂變反應(yīng)，是研究原子彈的核反應(yīng)方程A是聚變反應(yīng)，是研究氫彈的核反應(yīng)方程由電荷數(shù)守恒和質(zhì)量數(shù)守恒可以判定，X質(zhì)量數(shù)為144，電荷數(shù)為56，所以中子數(shù)為1445688.答案(1)C(2)DBA14488【變式2】 三個(gè)原子核X、Y、Z，X核放出一個(gè)正電子后變?yōu)閅核，Y核與質(zhì)子發(fā)生核反應(yīng)后生成Z核并放出一個(gè)氦核(24He)，則下面說法正確的是()AX核比Z核多一個(gè)質(zhì)子BX核比Z核少一個(gè)中子CX核的質(zhì)量數(shù)比Z核的質(zhì)量數(shù)大2DX核與Z核的總電荷數(shù)是Y核電

18、荷數(shù)的2倍 解析設(shè)X核的核電荷數(shù)與質(zhì)量數(shù)分別為a、b，X核放出正電子及Y核與質(zhì)子的核反應(yīng)如下：abX10ea1bY，a1bY11Ha2b3Z24He.可見，X核比Z核多2個(gè)質(zhì)子，故A項(xiàng)錯(cuò)X核比Z核多1個(gè)中子，故B項(xiàng)錯(cuò)X核的質(zhì)量數(shù)比Z核的質(zhì)量數(shù)大3，故C項(xiàng)錯(cuò)Z核與X核的總電荷數(shù)為(2a2)，是Y核的2倍，故D項(xiàng)對(duì)答案D考點(diǎn)三核能的計(jì)算【典例3】 裂變反應(yīng)是目前核能利用中常用的反應(yīng)，以原子核 92235U為燃料的反應(yīng)堆中，當(dāng) 92235U俘獲一個(gè)慢中子后發(fā)生裂變反應(yīng)可以有多種方式，其中一種可表示為() 92235U 01n 54139Xe3894Sr301n235043 91.008 7138.9

19、17 893.915 4反應(yīng)方程下方的數(shù)字是中子及有關(guān)原子的靜止質(zhì)量(以原子質(zhì)量單位u為單位)已知1 u的質(zhì)量對(duì)應(yīng)的能量為9.3102 MeV，此裂變反應(yīng)釋放出的能量是_MeV.解析由題給核反應(yīng)方程及其下面的數(shù)據(jù)可知：裂變之前的總質(zhì)量為：235.043 9 u1.008 7 u236.052 6 u，裂變之后的總質(zhì)量為：138917 8 u93.915 4 u31.008 7 u235.859 3 u，質(zhì)量虧損為：m236.052 6 u235.859 3 u0.193 3 u.因?yàn)? u的質(zhì)量對(duì)應(yīng)的能量約為9.3102 MeV所以E0.1939.3102 MeV1.8102 MeV答案1.8

20、102(1)應(yīng)用質(zhì)能方程解題的流程圖根據(jù)Emc2計(jì)算，計(jì)算時(shí)m的單位是“kg”，c的單位是“m/s”，E的單位是“J”根據(jù)Em931.5 MeV計(jì)算因1原子質(zhì)量單位(u)相當(dāng)于931.5 MeV的能量，所以計(jì)算時(shí)m的單位是“u”，E的單位是“MeV”根據(jù)核子比結(jié)合能來計(jì)算核能原子核的結(jié)合能核子比結(jié)合能核子數(shù)(2)利用質(zhì)能方程計(jì)算核能時(shí)，不能用質(zhì)量數(shù)代替質(zhì)量進(jìn)行計(jì)算【變式3】 太陽能來源于輕核的聚變，太陽中存在的主要元素是氫，氫核的聚變反應(yīng)可以看作是4個(gè)氫核(11H)結(jié)合成1個(gè)氦核(24He)下表中列出了部分粒子的質(zhì)量.以下說法中錯(cuò)誤的是()A核反應(yīng)方程為411H24He210eB核反應(yīng)方程為4

21、11H24He210eC4個(gè)氫核結(jié)合成1個(gè)氦核時(shí)的質(zhì)量虧損約為0.026 6 uD聚變反應(yīng)過程中釋放的能量約為24.8 MeV粒子名稱質(zhì)子p粒子電子e中子n質(zhì)量/u1.007 34.001 50.000 551.008 7解析(1)根據(jù)電荷數(shù)守恒和質(zhì)量數(shù)守恒可得聚變的核反應(yīng)方程為：411H24He210e，B錯(cuò)誤、A正確；質(zhì)量虧損為：m4mHmHe2me41.007 3 u4.001 5 u20.000 55 u0.026 6 u，C正確；核反應(yīng)釋放的能量為Emc20.026 6931.5 MeV24.8 MeV，D正確(2)根據(jù)愛因斯坦的質(zhì)能方程，一個(gè)氘核(12H)和一個(gè)氚核(13H)結(jié)合成

22、一個(gè)氦核并放出一個(gè)中子釋放的能量為mc2，1 mol氘和1 mol氚完全發(fā)生上述核反應(yīng)，釋放的能量為上述反應(yīng)的NA倍，即NAmc2.答案(1)B(2)A【典例4】如圖127所示，印度第一艘自主研發(fā)的核潛艇于2009年7月26日正式下水，成為世界第六個(gè)擁有核潛艇的國家核動(dòng)力潛艇是潛艇中的一種類型，指以核反應(yīng)堆為動(dòng)力來源設(shè)計(jì)的潛艇(1)在核反應(yīng)中有一種是一個(gè) 92235U原子核在中子的轟擊下發(fā)生的一種可能的裂變反應(yīng)，其裂變方程為 92235U01nX3894Sr1001n，則下列敘述正確的是()AX原子核中含有54個(gè)質(zhì)子BX原子核中含有53個(gè)中子C裂變時(shí)釋放能量是因?yàn)樘潛p的質(zhì)量變成了能量D裂變時(shí)釋

23、放能量，出現(xiàn)質(zhì)量虧損，質(zhì)量數(shù)不守恒(2)用速度為v0、質(zhì)量為m1的24He核轟擊質(zhì)量為m2的靜止的 714N核，發(fā)生核反應(yīng)，最終產(chǎn)生兩種新粒子A和B.其中A為 817O核，質(zhì)量為m3，速度為v3；B的質(zhì)量為m4.計(jì)算粒子B的速度vB；粒子A的速度符合什么條件時(shí)，粒子B的速度方向與He核的運(yùn)動(dòng)方向相反【變式4】 一個(gè)靜止的氡核 86222Rn，放出一個(gè)粒子后衰變?yōu)獒暫?84218Po，同時(shí)放出能量為E0.09 MeV的光子假設(shè)放出的核能完全轉(zhuǎn)變?yōu)獒暫伺c粒子的動(dòng)能，不計(jì)光子的動(dòng)量已知M氡222.086 63 u、m4.002 6 u、M釙218.076 6 u,1 u相當(dāng)于931.5 MeV的能量

24、(1)寫出上述核反應(yīng)方程(2)求出發(fā)生上述核反應(yīng)放出的能量(3)確定釙核與粒子動(dòng)能答案(1) 86222Rn 84218Po24He(2)6.92 MeV(3)0.12 MeV6.54 MeV一、對(duì)原子結(jié)構(gòu)的考查(低頻考查)1(2010上海單科，1)盧瑟福提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型，這一模型建立的基礎(chǔ)是()A粒子的散射實(shí)驗(yàn) B對(duì)陰極射線的研究C天然放射性現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn) D質(zhì)子的發(fā)現(xiàn)解析盧瑟福根據(jù)粒子的散射實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，提出原子的核式結(jié)構(gòu)模型，所以A項(xiàng)正確答案A2(2011上海單科，2)盧瑟福利用粒子轟擊金箔的實(shí)驗(yàn)研究原子結(jié)構(gòu)，正確反映實(shí)驗(yàn)結(jié)果的示意圖是()解析粒子轟擊金箔后偏轉(zhuǎn)，越靠近金箔，偏轉(zhuǎn)的角度

25、越大，所以A、B、C錯(cuò)誤，D正確答案D解析大量氫原子躍遷時(shí)，只有三個(gè)頻率的光譜，這說明是從n3能級(jí)向低能級(jí)躍遷，根據(jù)能量守恒有，h3h2h1，解得：321，選項(xiàng)B正確答案B4(2010重慶理綜，19)氫原子部分能級(jí)的示意圖如圖128所示不同色光的光子能量如下表所示.處于某激發(fā)態(tài)的氫原子，發(fā)射的光的譜線在可見光范圍內(nèi)僅有2條，其顏色分別為()A紅、藍(lán)靛 B黃、綠C紅、紫 D藍(lán)靛、紫色光紅橙黃綠藍(lán)靛紫光子能量范圍(eV)1.612.002.002.072.072.142.142.532.532.762.763.10解析原子發(fā)光時(shí)光子的能量等于原子能級(jí)差，先分別計(jì)算各相鄰的能級(jí)差，再由小到大排序結(jié)合

26、可見光的光子能量表可知，有兩個(gè)能量分別為1.89 eV和2.55 eV的光子屬于可見光并且屬于紅光和藍(lán)靛的范圍答案A5(2011四川卷，18)氫原子從能級(jí)m躍遷到能級(jí)n時(shí)輻射紅光的頻率為1，從能級(jí)n躍遷到能級(jí)k時(shí)吸收紫光的頻率為2，已知普朗克常量為h，若氫原子從能級(jí)k躍遷到能級(jí)m，則()A吸收光子的能量為h1h2B輻射光子的能量為h1h2C吸收光子的能量為h2h1D輻射光子的能量為h2h1解析氫原子從能級(jí)m躍遷到能級(jí)n時(shí)輻射紅光，說明能級(jí)m高于能級(jí)n，而從能級(jí)n躍遷到能級(jí)k時(shí)吸收紫光，說明能級(jí)k也比能級(jí)n高，而紫光的頻率2大于紅光的頻率1，所以h2h1，因此能級(jí)k比能級(jí)m高，所以若氫原子從能級(jí)

27、k躍遷到能級(jí)m，應(yīng)輻射光子，且光子能量應(yīng)為h2h1.故選項(xiàng)D正確答案D答案C7(2011課標(biāo)全國卷，35)在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，某金屬的截止頻率相應(yīng)的波長為0，該金屬的逸出功為_若用波長為(0)單色光做實(shí)驗(yàn)，則其截止電壓為_已知電子的電荷量，真空中的光速和普朗克常量分別為e，c和h.三、對(duì)原子核的考查(高頻考查)8(2009廣東單科2)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)在月球上含有豐富的23He(氦3)它是一種高效、清潔、安全的核聚變?nèi)剂?，其參與的一種核聚變反應(yīng)的方程式為23He23He211H24He.關(guān)于23He聚變下列表述正確的是()A聚變反應(yīng)不會(huì)釋放能量B聚變反應(yīng)產(chǎn)生了新的原子核C聚變反應(yīng)沒有質(zhì)量虧損D目前核電站

28、都采用23He聚變反應(yīng)發(fā)電解析聚變反應(yīng)是輕核變?yōu)橹械荣|(zhì)量核的反應(yīng)，發(fā)生質(zhì)量虧損，釋放能量目前核電站采用重核裂變反應(yīng)答案B9(2010廣東理綜，18)關(guān)于核衰變和核反應(yīng)的類型，下列表述正確的有()A. 92238U 90234Th24He是衰變B. 714N24He 817O11H是衰變C12H13H24He01n是人工轉(zhuǎn)變D3482Se3682Kr210e是重核裂變解析衰變是放射出氦核的天然放射現(xiàn)象，A正確；衰變是放射出電子的天然放射現(xiàn)象，而B項(xiàng)是發(fā)現(xiàn)質(zhì)子的原子核人工轉(zhuǎn)變，故B錯(cuò)；C項(xiàng)是輕核的聚變，D項(xiàng)是衰變現(xiàn)象，故C、D錯(cuò)答案A10(2010全國，14)原子核 92238U經(jīng)放射性衰變變?yōu)樵?/p>

29、子核 90234Th，繼而經(jīng)放射性衰變變?yōu)樵雍?91234Pa，再經(jīng)放射性衰變變?yōu)樵雍?92234U.放射性衰變、和依次為()A衰變、衰變和衰變 B衰變、衰變和衰變C衰變、衰變和衰變 D衰變、衰變和衰變解析由電荷數(shù)守恒與質(zhì)量數(shù)守恒可分別寫出衰變?yōu)?92238U 90234Th24He，衰變?yōu)?90234Th 91234Pa10e，衰變?yōu)?91234Pa 92234U10e，故知正確答案為A.答案A解析本題考查原子核的半衰期意在考查考生對(duì)半衰期的理解能力由題意，該放射性元素經(jīng)過11.4天發(fā)生了3個(gè)半衰期，所以該放射性元素的半衰期是3.8天，D正確答案D12(2010北京理綜，15)太陽因核聚

30、變釋放出巨大的能量，同時(shí)其質(zhì)量不斷減少太陽每秒鐘輻射出的能量約為41026J，根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程，太陽每秒鐘減少的質(zhì)量最接近()A1036 kg B1018 kg C1013 kg D109 kg答案D13(2011天津卷1)下列能揭示原子具有核式結(jié)構(gòu)的實(shí)驗(yàn)是()A光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn) B倫琴射線的發(fā)現(xiàn)C粒子散射實(shí)驗(yàn) D氫原子光譜的發(fā)現(xiàn)解析光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)說明了光的粒子性，A錯(cuò)；倫琴射線的發(fā)現(xiàn)說明了原子內(nèi)部有能級(jí)結(jié)構(gòu)，B錯(cuò)；粒子散射實(shí)驗(yàn)揭示了原子的核式結(jié)構(gòu)，C對(duì)；氫原子光譜的發(fā)現(xiàn)說明原子內(nèi)軌道量子化，D錯(cuò)答案C14(2011北京卷13)表示放射性元素碘131( 53131I)衰變的方程是()A. 531

31、31I 51127Sb24He B. 53131I 54131Xe10eC. 53131I 53130I01n D. 53131I 52130Te11H解析衰變釋放出電子10e，根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒可進(jìn)一步確定選項(xiàng)B正確答案B15(2011重慶卷16)核電站泄漏的污染物中含有碘131和銫137.碘131的半衰期約為8天，會(huì)釋放射線銫137是銫133的同位素，半衰期約為30年，發(fā)生衰變時(shí)會(huì)輻射射線下列說法正確的是()A碘131釋放的射線由氦核組成B銫137衰變時(shí)輻射出的光子能量小于可見光光子能量C與銫137相比，碘131衰變更慢D銫133和銫137含有相同的質(zhì)子數(shù)解析射線由高速電子流組成，

32、選項(xiàng)A錯(cuò)誤射線為高頻電磁波，光子能量遠(yuǎn)大于可見光光子的能量，選項(xiàng)B錯(cuò)誤碘131半衰期小，說明衰變快，選項(xiàng)C錯(cuò)誤銫133和銫137為同位素，具有相同的質(zhì)子數(shù)，不同的中子數(shù)，選項(xiàng)D正確答案D16(2011浙江卷15)關(guān)于天然放射現(xiàn)象，下列說法正確的是()A射線是由氦原子核衰變產(chǎn)生B射線是由原子核外電子電離產(chǎn)生C射線是由原子核外的內(nèi)層電子躍遷產(chǎn)生D通過化學(xué)反應(yīng)不能改變物質(zhì)的放射性解析射線是衰變時(shí)射出的由氦原子核組成的高速粒子流，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤射線是發(fā)生衰變時(shí)從原子核內(nèi)部射出的高速電子流，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤射線是原子核受到激發(fā)后產(chǎn)生的，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤物質(zhì)的放射性由原子核的內(nèi)部結(jié)構(gòu)決定，與物質(zhì)是以單質(zhì)形式還是以化合物形式存在無關(guān)，也不受溫度、壓強(qiáng)等外界因素的影響，故選項(xiàng)D正確答案D 單擊此處進(jìn)入單擊此處進(jìn)入 活頁限時(shí)訓(xùn)練活頁限時(shí)訓(xùn)練