高中物理-原子核章末复习

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高中物理原子与原子核知识点总结【说明】氢原子跃迁①轨道量子化rn=n2r1(n=1,2.3…)r1=0.53×10-10m能量量子化:E1=-13.6eV②En,Ep,r,nEk,v吸收光子时增大减小放出光子时减小增大③氢原子跃迁时应明确:一个氢原子直接跃迁向高能级跃迁,吸收光子一般光子某一频率光子一群氢原子各种可能跃迁向低能级跃迁放出光子可见光子一系列频率光子④氢原子吸收光子时——要么全部吸收光子能量,要么不吸收光子1光子能量大于电子跃迁到无穷远处(电离)需要的能量时,该光子可被吸收。

(即:光子和原于作用而使原子电离)2光子能量小于电子跃迁到无穷远处(电离)需要的能量时,则只有能量等于两个能级差的光子才能被吸收。

(受跃迁条件限:只适用于光于和原于作用使原于在各定态之间跃迁的情况)。

⑤氢原子吸收外来电子能量时——可以部分吸收外来碰撞电子的能量(实物粒子作用而使原子激发)。

因此,能量大于某两个能级差的电子均可被氢原子吸收,从而使氢原子跃迁。

E51=13.06E41=12.75E31=12.09E21=10.2;(有规律可依)E52=2.86E42=2.55E32=1.89;E53=0.97E43=0.66;E54=0.31⑶玻尔理论的局限性。

由于引进了量子理论(轨道量子化和能量量子化),玻尔理论成功地解释了氢光谱的规律。

但由于它保留了过多的经典物理理论(牛顿第二定律、向心力、库仑力等),所以在解释其他原子的光谱上都遇到很大的困难。

氢原子在n能级的动能、势能,总能量的关系是:EP=-2EK,E=EK+EP=-EK。

(类似于卫星模型)由高能级到低能级时,动能增加,势能降低,且势能的降低量是动能增加量的2倍,故总能量(负值)降低。

量子数1.天然放射现象的发现,使人们认识到原子核也有复杂结构。

核变化从贝克勒耳发现天然放射现象开始衰变(用电磁场研究):2.各种放射线的性质比较种类本质质量(u)电荷(e)速度(c)电离性贯穿性α射线氦核4+代。

新教材 人教版高中物理选择性必修第三册 第五章 原子核 知识点考点重点难点提炼汇总

新教材 人教版高中物理选择性必修第三册 第五章 原子核 知识点考点重点难点提炼汇总

第五章原子核1.原子核的组成............................................................................................................ - 1 -2. 放射性元素的衰变..................................................................................................... - 6 -3. 核力与结合能........................................................................................................... - 13 -4. 核裂变与核聚变....................................................................................................... - 19 -5. “基本”粒子 ................................................................................................................ - 19 -章末复习提高................................................................................................................ - 29 -1.原子核的组成一、天然放射现象及三种射线1.天然放射现象(1)1896年,法国物理学家贝克勒尔发现某些物质具有放射性。

(2)①放射性:物质发射射线的性质。

高中物理原子与原子核知识点总结

高中物理原子与原子核知识点总结

高中物理原子与原子核知识点总结必修三原子、原子核这一章虽然不是重点;但是高考选择题也会涉及到;其实只要记住模型和方程式;就不会在做题上出错;下面的一些总结希望对大家有所帮助.卢瑟福根据α粒子散射实验提出了原子的核式结构学说;玻尔把量子说引入到核式结构模型之中;建立了以下三个假说为主要内容的玻尔理论.认识原子核的结构是从发现天然放射现象开始的;发现质子的核反应是认识原子核结构的突破点.裂变和聚变是获取核能的两个重要途径.裂变和聚变过程中释放的能量符合爱因斯坦质能方程..整个知识体系;可归结为:两模型原子的核式结构模型、波尔原子模型;六子电子、质子、中子、正电子、粒子、光子;四变衰变、人工转变、裂变、聚变;两方程核反应方程、质能方程..4条守恒定律电荷数守恒、质量数守恒、能量守恒、动量守恒贯串全章..1.汤姆生模型枣糕模型汤姆生发现电子;使人们认识到原子有复杂结构..从而打开原子的大门.2.卢瑟福的核式结构模型行星式模型卢瑟福α粒子散射实验装置;现象;从而总结出核式结构学说α粒子散射实验是用α粒子轰击金箔;实验现象:结果是绝大多数α粒子穿过金箔后基本上仍沿原来的方向前进;但是有少数α粒子发生了较大的偏转.这说明原子的正电荷和质量一定集中在一个很小的核上..卢瑟福由α粒子散射实验提出:在原子的中心有一个很小的核;叫原子核;原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里;带负电的电子在核外空间运动..由α粒子散射实验的实验数据还可以估算出原子核大小的数量级是10-15m..而核式结构又与经典的电磁理论发生矛盾:①原子是否稳定;②其发出的光谱是否连续3.玻尔模型引入量子理论;量子化就是不连续性;整数n叫量子数玻尔补充三条假设⑴定态--原子只能处于一系列不连续的能量状态称为定态;电子虽然绕核运转;但不会向外辐射能量..本假设是针对原子稳定性提出的⑵跃迁--原子从一种定态跃迁到另一种定态;要辐射或吸收一定频率的光子其能量由两定态的能量差决定本假设针对线状谱提出辐射吸收光子的能量为hf=E初-E末氢原子跃迁的光谱线问题一群氢原子可能辐射的光谱线条数为 ..大量处于n激发态原子跃迁到基态时的所有辐射方式⑶能量和轨道量子化----定态不连续;能量和轨道也不连续;即原子的不同能量状态跟电子沿不同的圆形轨道绕核运动相对应;原子的定态是不连续的;因此电子的可能轨道分布也是不连续的针对原子核式模型提出;是能级假设的补充氢原子的激发态和基态的能量最小与核外电子轨道半径间的关系是:说明氢原子跃迁① 轨道量子化r n=n2r1n=1;2.3…r1=0.53×10-10m=-13.6eV能量量子化:E1②③氢原子跃迁时应明确:一个氢原子直接跃迁向高能级跃迁;吸收光子一般光子某一频率光子一群氢原子各种可能跃迁向低能级跃迁放出光子可见光子一系列频率光子④氢原子吸收光子时——要么全部吸收光子能量;要么不吸收光子1光子能量大于电子跃迁到无穷远处电离需要的能量时;该光子可被吸收..即:光子和原于作用而使原子电离2光子能量小于电子跃迁到无穷远处电离需要的能量时;则只有能量等于两个能级差的光子才能被吸收..受跃迁条件限:只适用于光于和原于作用使原于在各定态之间跃迁的情况..⑤氢原子吸收外来电子能量时——可以部分吸收外来碰撞电子的能量实物粒子作用而使原子激发..因此;能量大于某两个能级差的电子均可被氢原子吸收;从而使氢原子跃迁..E51=13.06 E41=12.75 E31=12.09 E21=10.2;有规律可依E52=2.86 E42=2.55 E32=1.89; E53=0.97 E43=0.66; E54=0.31⑶玻尔理论的局限性..由于引进了量子理论轨道量子化和能量量子化;玻尔理论成功地解释了氢光谱的规律..但由于它保留了过多的经典物理理论牛顿第二定律、向心力、库仑力等;所以在解释其他原子的光谱上都遇到很大的困难..氢原子在n能级的动能、势能;总能量的关系是:EP=-2EK;E=EK+EP=-EK..类似于卫星模型由高能级到低能级时;动能增加;势能降低;且势能的降低量是动能增加量的2倍;故总能量负值降低..量子数1.天然放射现象的发现;使人们认识到原子核也有复杂结构..核变化从贝克勒耳发现天然放射现象开始衰变用电磁场研究:2.各种放射线的性质比较三种射线在匀强磁场、匀强电场、正交电场和磁场中的偏转情况比较:四种核反应类型衰变;人工核转变;重核裂变;轻核骤变⑴衰变:α衰变:实质:核内α衰变形成外切同方向旋;β衰变:实质:核内的中子转变成了质子和中子β衰变形成内切相反方向旋;且大圆为α、β粒子径迹..+β衰变:核内γ衰变:原子核处于较高能级;辐射光子后跃迁到低能级..⑵人工转变:发现质子的核反应卢瑟福用α粒子轰击氮核;并预言中子的存在发现中子的核反应查德威克钋产生的α射线轰击铍人工制造放射性同位素正电子的发现约里奥居里和伊丽芙居里夫妇α粒子轰击铝箔⑶重核的裂变:在一定条件下超过临界体积;裂变反应会连续不断地进行下去;这就是链式反应..⑷轻核的聚变:需要几百万度高温;所以又叫热核反应所有核反应的反应前后都遵守:质量数守恒、电荷数守恒..注意:质量并不守恒..核能计算方法有三:①由△m单位为“kg”计算;②由△E=931.5△m△m 单位为“u”计算;③借助动量守恒和能量守恒计算..2.半衰期放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间叫半衰期..对大量原子核的统计规律计算式为: N表示核的个数 ;此式也可以演变成或 ;式中m表示放射性物质的质量;n 表示单位时间内放出的射线粒子数..以上各式左边的量都表示时间t后的剩余量..半衰期由核内部本身的因素决定;与物理和化学状态无关、同位素等重要概念放射性标志3.放射性同位素的应用⑴利用其射线:α射线电离性强;用于使空气电离;将静电泄出;从而消除有害静电..γ射线贯穿性强;可用于金属探伤;也可用于治疗恶性肿瘤..各种射线均可使DNA发生突变;可用于生物工程;基因工程..⑵作为示踪原子..用于研究农作物化肥需求情况;诊断甲状腺疾病的类型;研究生物大分子结构及其功能..⑶进行考古研究..利用放射性同位素碳14;判定出土木质文物的产生年代..一般都使用人工制造的放射性同位素种类齐全;各种元素都有人工制造的放射性同位..半衰期短;废料容易处理..可制成各种形状;强度容易控制..高考对本章的考查:以α粒子散射实验、原子光谱为实验基础的卢瑟福原子核式结构学说和玻尔原子理论;各种核变化和与之相关的核反应方程、核能计算等..在核反应中遵循电荷数守恒和质量数守恒;在微观世界中动量守恒定律同样适用..。

高中物理原子物理知识点总结

高中物理原子物理知识点总结

高中物理原子物理知识点总结一、原子的组成原子是物质的基本单位,由原子核和电子组成。

原子核位于原子的中心,由质子和中子组成,质子带正电荷,中子不带电荷;电子绕着原子核运动,带负电荷。

二、原子的结构1. 核原子核的直径约为10^-15米,质子和中子都存在于核中。

质子的质量大约是中子的1.6726219 × 10^-27 千克,它们的电量相等,大小为1.60217662 × 10^-19 库仑。

2. 电子壳层电子围绕在原子核外部的轨道上,称为电子壳层。

电子壳层的数量决定了原子的大小。

第一层能容纳最多2个电子,第二层最多容纳8个电子,第三层最多容纳18个电子。

三、原子的质量数和原子序数原子的质量数是指原子核中质子和中子的总数。

原子的质量数通常用字母A表示。

原子的原子序数是指原子核中质子的个数,也称为元素的序数。

原子的原子序数通常用字母Z表示。

四、同位素同位素是指化学元素原子中,质子数相同,中子数不同的原子。

同位素具有相同的化学性质,但物理性质可能有所不同。

五、原子的电离原子的电离是指从一个原子中剥离出一个或多个电子形成带电离子的过程。

当原子失去电子后变为带正电荷的离子,称为正离子;当原子获得电子后变为带负电荷的离子,称为负离子。

六、电子能级和电子排布规则电子能级是指电子在原子中的能量状态。

电子按照一定的能级顺序依次填充到不同的能级中。

根据泡利不相容原理和伯利斯规则,电子排布规则如下:1. 每个能级最多只能容纳一定数量的电子;2. 电子填充时要先填满较低的能级;3. 每个能级的轨道填充电子时,按照上层轨道的能级对轨道进行排布。

七、原子的能级跃迁原子的能级跃迁是指电子在不同能级之间跃迁的过程。

根据能级跃迁所产生的能量差异,原子可以发射光线,这种现象称为光谱。

八、原子核的衰变和辐射原子核可以通过放射性衰变进行变化,衰变过程伴随着放射性辐射的释放。

常见的原子核衰变方式包括α衰变、β衰变和γ衰变。

高中物理原子核知识点高中物理原子核必背知识点

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高中物理原子核知识点高中物理原子核必背知识点高中物理原子核知识点高中物理原子核知识点高中物理原子核知识点一:原子核的组成1、1919年卢瑟福用α粒子轰击氮原子核发现质子即氢原子核。

2、卢瑟福预想到原子内存在质量跟质子相等的不带电的中性粒子,即中子。

查德威克经过研究,证明:用天α射线轰击铍时,会产生一种看不见的贯穿能力很强(10-20厘米的铅板)的不带电粒子,用其轰击石蜡时,竟能从石蜡中打出质子,此贯穿能力极强的射线即为设想中的中子。

3、质子和中子统称核子,原子核的电荷数等于其质子数,原子核的质量数等于其质子数与中子数的和。

具有相同质子数的原子属于同一种元素;具有相同的质子数和不同的中子数的原子互称同位素。

高中物理原子核知识点二:放射性元素的衰变1、天然放射现象(1)人类认识原子核有复杂结构和它的变化规律,是从天然放射现象开始的。

(2)1896年贝克勒耳发现放射性,在他的建议下,玛丽·居里和皮埃尔· 居里经过研究发现了新元素钋和镭。

(3)用磁场来研究放射线的性质(图见3-5第74页):①α射线带正电,偏转较小,α粒子就是氦原子核,贯穿本领很小,电离作用很强,使底片感光作用很强;②β射线带负电,偏转较大,是高速电子流,贯穿本领很强(几毫米的铝板),电离作用较弱;③γ射线中电中性的,无偏转,是波长极短的电磁波,贯穿本领最强(几厘米的铅板),电离作用很小。

2、原子核由于放出某种粒子而转变为新核的变化叫做原子核的衰变。

在衰变中电荷数和质量数都是守恒的(注意:质量并不守恒。

)。

γ射线是伴随α射线或β射线产生的,没有单独的γ衰变(γ衰变:原子核处于较高能级,辐射光子后跃迁到低能级。

)。

2、半衰期:放射性元素的原子核有半数发生衰变需要的时间。

放射性元素衰变的快慢是由核内部本身的因素决定,与原子所处的物理状态或化学状态无关,它是对大量原子的统计规律。

N= ,m= 。

高中物理原子核知识点三:放射性的应用与防护1、放射性同位素的应用:a、利用它的射线(贯穿本领、电离作用、物理和化学效应);b、做示踪原子。

高中物理原子核物理复习题集

高中物理原子核物理复习题集

高中物理原子核物理复习题集一、选择题1. 原子核中最轻的粒子是:A. 中子B. 质子C. 电子D. 伽玛射线2. 下列物质中,具有最大原子序数的是:A. 铁B. 银C. 氢D. 钠3. 下列选项中,不属于离子的是:A. Na+B. Cl-C. O2-D. H+4. 原子核的组成粒子不包括:A. 质子B. 中子C. 电子D. α粒子5. 一个氧原子的核外电子层排布情况是:A. 2, 6B. 2, 8C. 2, 7D. 2, 5二、填空题1. 质子和中子是由________组成的。

2. 原子核的电量为________。

3. 原子核的直径远________于整个原子的直径。

4. 轨道电子的质量远________于原子核质量。

5. 同位素的原子序数相同,但________数不同。

三、判断题1. 原子核的质量主要集中在其中心区域。

()2. α粒子是带正电的,质量数和电荷数均为2。

()3. 质子是原子核中质量最轻的粒子,电荷为正。

()4. 原子核附近的电子主要存在于能级轨道上。

()5. 同位素是指同一原子序数但质子数不同的元素。

()四、解答题1. 请问质子和中子分别是由什么组成的?2. 请简述原子核的电量特点。

3. 什么是同位素?并给出一个例子。

4. 简要说明原子核与电子互相之间的作用。

5. 解释电离现象是如何发生的。

六、应用题1. 一种原子核的质量数是20,电子数为18,请回答以下问题:a) 这种原子的原子序数是多少?b) 这种原子的质子数和中子数各是多少?c) 这种原子的核外电子层中,分别有几个电子?2. 下列物质中,哪个是离子?A. O2B. H2C. NaD. H2O3. 一个原子核中,质子数为16,中子数为18,请回答以下问题:a) 这个原子核的质量数是多少?b) 这个原子核的电子数是多少?c) 这个原子核的原子序数是多少?4. 请简要解释放射性衰变。

5. 什么是半衰期?请举例说明。

这是一份高中物理原子核物理复习题集,包含了选择题、填空题、判断题、解答题和应用题,通过回答这些问题来加深对原子核物理的理解。

人教版初中高中物理选修三第五章《原子核》知识点复习(含答案解析)

人教版初中高中物理选修三第五章《原子核》知识点复习(含答案解析)

一、选择题1.贝可勒尔在120 年前首先发现了天然放射现象,如今原子核的放射性在众多领域中有着广泛应用。

下列属于核聚变的是( )A .23411120H H He n +→+B .427301213130He Al P n +→+C .14140671C N e -→+D .2351131103192053390U n I Y 2n +→++ 2.下列关于原子和原子核的说法正确的是( )A .卢瑟福通过对α粒子散射实验结果的分析,提出了原子核是由质子和中子组成的B .23892U (铀)衰变为23491Pa (镤)要经过1次α衰变和2次β衰变C .质子与中子结合成氘核的过程中发生质量亏损并释放能量D .β射线是原子核外电子挣脱原子核的束缚后而形成的电子流3.我国科学家为解决“玉兔号”月球车长时间处于黑夜工作的需要,研制了一种小型核能电池,将核反应释放的核能转变为电能,需要的功率并不大,但要便于防护其产生的核辐射。

请据此猜测“玉兔号”所用核能电池有可能采纳的核反应方程是( )A .32411120H+H He+n →B .235114192192056360U+n Ba+Kr+3n →C .238238094951Pu Am+e -→D .274301132150Al+He P+n → 4.下列说法正确的是( )A .23892U 衰变为22286Rn 要经过4次α衰变和2次β衰变B .衰变中产生的β射线实际上是原子的核外电子挣脱原子核的束缚而形成的C .查德威克发现了中子,并第一次实现了人工合成放射性同位素D .汤姆孙在研究阴极射线时发现了电子,并准确测出了电子的电荷量5.静止的氡核弱22286Rn 放出α粒子后变成钋核21884Po ,α粒子动能为k E α.若衰变放出的能量全部变为反冲核和α粒子的动能,真空中的光速为c ,则该反应中的质量亏损为 A .24218k E c α⋅ B .0 C .2222218k E c α⋅ D .2218222k E cα⋅ 6.质子和中子质量分别为m 1和m 2,当它们结合成氘核时,产生能量E ,并以γ射线的形式放出.已知普朗克常数为h ,真空中的光速为c ,则氘核的质量和γ射线的频率的表达式分别为( )A .122(),E E m m c h -+ B .122(),E E m m c h +- C .122(),E h m m c E ++ D .122(),E E m m c h++7.根据有关放射性方面的知识可知,下列说法正确的是( )A .氡的半衰期为3.8天,若取4个氡原子核,经7.6天后就一定剩下一个氡原子核B .天然放射现象的发现,揭示了原子核是由质子和中子组成的C .在α、β、γ这三种射线中,γ射线的穿透能力最强,α射线的电离能力最强D .放射性元素发生β衰变时所释放的电子来源于核外电子8.麻省理工学院要建人类史上第一个可控核聚变发电站.该发电站的核反应方程可能是A .23411120H H He n +→+B .238234492902U Th He →+ C .2351891441920365603U n Kr Ba n +→++D .1441717281N He O H +→+9.23892U 变成20682Pb 要经过m 次衰变、n 次衰变,中子数减少的个数为q ,则( )A .m=8,n=6,q=32B .m=6,n=8,q=32C .m=8,n=6,q=22D .m=6,n=8,q=2210.下列说法正确的是( )A .较小比结合能的原子核不稳定,容易发生裂变B .放射性元素的半衰期跟原子所处的化学状态无关,但与外部条件有关C .某种频率的紫外线照射到金属锌板表面时能够发生光电效应,若增大该种紫外线照射的强度,从锌板表面逸出的光电子的最大初动能并不改变D .根据玻尔的原子理论,氢原子的核外电子由能量较高的定态轨道跃迁到能量较低的定态轨道时,会辐射一定频率的光子,同时核外电子的动能变小11.贝克勒尔在120年前首先发现了天然放射现象,如今原子核的放射性在众多领域中有着广泛应用.下列属于放射性衰变的是A .14140671C N e -→+B .2351139951920533902U n I Y n +→++C .23411120H +H He+n →D .427301213150He +Al P+n →12.下列四幅图涉及到不同的物理知识,图甲为圆板衍射条纹,图乙为共振曲线,图丙为三种射线在磁场中的运动轨迹图,图丁为核反应堆示意图。

2024年高三物理期末复习知识点总结(二篇)

2024年高三物理期末复习知识点总结(二篇)

2024年高三物理期末复习知识点总结物理是一门研究自然界各种现象和规律的科学。

作为高中物理的学习重点,我们需要对一些重要的知识点进行复习和总结,以便更好地备考期末考试。

下面是我为大家整理的高三物理期末复习的主要知识点总结:一、力学1. 基本概念:质点、质量、力、速度、加速度、质点受力分析法等。

2. 牛顿三定律:惯性定律、受力定律、作用-反作用定律。

3. 各种摩擦力的分析和计算:静摩擦力、滑动摩擦力、滑动摩擦力的计算等。

4. 平抛运动和自由落体运动的分析和计算。

二、能量与功1. 机械能:动能和势能的概念和计算方法。

2. 能量守恒定律。

3. 功和功率的概念和计算方法。

三、热学1. 温度和热能的概念。

2. 热传递:传导、对流、辐射的基本概念和特点。

3. 状态方程:气体状态方程、理想气体状态方程。

4. 热力学第一定律:内能、传热、做功等的相互关系。

四、电学1. 电荷和电场:电荷的性质、电场的概念和特点。

2. 电场力和电场强度:电场力的性质、电场强度的计算方法。

3. 静电场:库伦定律、电场线的性质和规律。

4. 电容和电容器:电容的概念、电容的计算和串并联的规律。

5. 电流和电路:电流的概念、电流的计量和电路中的基本元件。

6. 欧姆定律和基尔霍夫电路定律:欧姆定律的表达式和应用、基尔霍夫定律的表达式和应用。

五、光学1. 光的直线传播和光的反射:反射定律、光线的反射规律。

2. 光的折射和折射定律:折射定律、折射角和入射角的关系。

3. 球面镜和薄透镜:球面镜的成像规律和透镜的成像规律。

4. 光程差和干涉:光程差的概念和计算、干涉的条件和图像。

5. 衍射和偏振现象:衍射的条件和图像、偏振现象的现象和规律。

六、原子物理1. α粒子散射实验:实验的过程和结论。

2. 原子中的核子:质子、中子的性质和结构。

3. 原子核的性质:质量数、原子数、同位素的概念和计算。

以上是高三物理期末复习的主要知识点总结,希望可以帮助大家更好地复习和备考。

高中物理知识点总结原子和原子核

高中物理知识点总结原子和原子核

高中物理知识点总结原子和原子核原子和原子核1.粒子散射试验结果a)大多数的粒子不发生偏转;(b)少数粒子发生了较大角度的偏转;(c)极少数粒子出现大角度的偏转(甚至反弹回来)2.原子核的大小:10-15~10-14m,原子的半径约10-10m(原子的核式结构)3.光子的发射与吸收:原子发生定态跃迁时,要辐射(或吸收)一定频率的光子:h=E初-E末{能级跃迁}4.原子核的组成:质子和中子(统称为核子), {A=质量数=质子数+中子数,Z=电荷数=质子数=核外电子数=原子序数〔见第三册P63〕}5.天然放射现象:射线(粒子是氦原子核)、射线(高速运动的电子流)、射线(波长极短的电磁波)、衰变与衰变、半衰期(有半数以上的原子核发生了衰变所用的时间)。

射线是伴随射线和射线产生的〔见第三册P64〕6.爱因斯坦的质能方程:E=mc2{E:能量(J),m:质量(Kg),c:光在真空中的速度}7.核能的计算E=mc2{当m的单位用kg时,E的单位为J;当m用原子质量单位u时,算出的E单位为uc2;1uc2=931.5MeV}〔见第三册P72〕。

注:(1)常见的核反应方程(重核裂变、轻核聚变等核反应方程)要求掌握;(2)熟记常见粒子的质量数和电荷数;(3)质量数和电荷数守恒,依据实验事实,是正确书写核反应方程的关键;(4)其它相关内容:氢原子的能级结构〔见第三册P49〕/氢原子的电子云〔见第三册 P53〕/放射性同位数及其应用、放射性污染和防护〔见第三册P69〕/重核裂变、链式反应、链式反应的条件、核反应堆〔见第三册P73〕/轻核聚变、可控热核反应〔见第三册P77〕/人类对物质结构的认识。

考生们只要加油努力,就一定会有一片蓝天在等着大家。

以上就是的编辑为大家准备的高中物理知识点总结:原子和原子核。

新教材鲁科版高中物理选择性必修第三册第5章原子核与核能知识点考点重点难点提炼汇总

新教材鲁科版高中物理选择性必修第三册第5章原子核与核能知识点考点重点难点提炼汇总

第5章原子核与核能第1节认识原子核...................................................................................................... - 1 - 第2节原子核衰变及半衰期...................................................................................... - 8 - 第3节核力与核能.................................................................................................... - 14 - 第4节核裂变和核聚变............................................................................................ - 20 - 第5节核能的利用与环境保护................................................................................ - 20 -第1节认识原子核一、天然放射现象的发现1.天然放射现象:物质能自发地放出射线的现象.2.放射性:物质放出射线的性质,叫作放射性.3.放射性元素:具有放射性的元素,叫作放射性元素.4.天然放射现象的发现:1896年,法国物理学家贝可勒尔发现了天然放射现象.二、放射线的本质1.如图所示,让放射线通过强磁场,在磁场的作用下,放射线能分成三束,这表明有三种射线,且它们电性不同.带正电的射线向左偏转,为α射线;带负电的射线向右偏转,为β射线;不发生偏转的射线不带电,为γ射线.2.α射线是高速运动的氦原子核粒子流,有很强的电离作用,但是穿透能力很弱.一张铝箔或一张薄纸就能将它挡住.3.β射线是高速运动的电子,穿透能力较强,但电离作用较弱.能穿透几毫米厚的铝板.4.γ射线是波长很短的电磁波,穿透能力很强,但电离作用很弱.能穿透几厘米的铅板.三、原子和中子的发现1.质子的发现(1)实验:为探测原子核的结构,卢瑟福用α粒子轰击氮原子核发现了质子.(2)结论:质子是原子核的组成部分.2.中子的发现(1)卢瑟福的预想卢瑟福发现质子后,预想核内还有一种不带电的中性粒子,并给这种“粒子”起名为中子.(2)中子的发现是许多科学家研究的结晶.①1930年,用钋发出的α射线轰击铍时,会产生一种不受电场和磁场影响、穿透能力很强的射线.②1932年,约里奥—居里夫妇用这种射线轰击石蜡,能从石蜡中打出质子.③1932年,查德威克对云室中这种射线进行研究,发现这种射线是一种不带电、质量接近质子的粒子流,即为中子.四、原子核的组成1.原子核的组成(1)组成:原子核由质子和中子组成,并将质子和中子统称为核子.(2)原子核的符号:A Z X,其中X为元素符号;A表示原子核的质量数,Z表示核电荷数.(3)两个基本关系①核电荷数=质子数=原子序数.②质量数=质子数+中子数=核子数.2.同位素具有相同质子数、不同中子数的原子,如氢的三种同位素11H、21H、31H.3.核反应与核反应方程(1)核反应:原子核在其他粒子的轰击下产生新原子核的过程.(2)核反应方程:用原子核符号描述核反应过程的式子.(3)核反应规律:在核反应中,质量数和核电荷数均守恒.三种射线的本质特征在放射性现象中放出的射线是什么呢?它们除了有能穿透黑纸使照相底片感光的性质以外,这些射线带不带电呢?提示:α射线、β射线、γ射线;α射线带正电,β射线带负电,γ射线不带电.种类α射线β射线γ射线组成高速氦核流高速电子流光子流(高频电磁波) 带电荷量2e -e 0质量4m pm p=1.67×10-27 kgm p1 836静止质量为零速度0.1c 0.9c c 在电场或场中偏转与α射线反向偏转不偏转贯穿本领最弱用纸能挡住较强穿透几毫米的铝板最强穿透几厘米的铅板对空气的电离作用很强较弱很弱在空气中的径迹粗、短、直细、较长、曲折最长通过胶片感光感光感光【例1】(多选)将α、β、γ三种射线分别射入匀强磁场和匀强电场,图中表示射线偏转情况正确的是( )AD[已知α粒子带正电,β粒子带负电,γ射线不带电,根据正、负电荷在磁场中运动受洛伦兹力方向和正、负电荷在电场中受电场力方向可知,A、B、C、D四幅图中α、β粒子的偏转方向都是正确的,但偏转的程度需进一步判断.带电粒子在磁场中做匀速圆周运动,其半径r=mv Bq,将数据代入,则α粒子与β粒子的半径之比r αr β=m αm β·v αv β·q βq α=411 836×0.1c 0.99c ×12=371,A 对,B 错;带电粒子垂直进入匀强电场,设初速度为v 0,垂直电场线方向位移为x ,沿电场线方向位移为y ,则有x =v 0t ,y =12qE mt 2,消去t 可得y =qEx 22mv 20,对某一确定的x 值,α、β粒子沿电场线偏转距离之比 y αy β=q αq β·m βm α·v 2βv 2α=21×11 8364×0.99c 20.1c2=137.5,C 错,D 对.]判断三种射线性质的方法(1)射线的电性:α射线带正电、β射线带负电、γ射线不带电.α、β是实物粒子,而γ射线是光子流,它是波长很短的电磁波.(2)射线的偏转:在电场或磁场中,通过其受力及运动轨迹半径的大小来判断α和β射线偏转方向,由于γ射线不带电,故运动轨迹仍为直线.(3)射线的穿透能力:α粒子穿透能力较弱,β粒子穿透能力较强,γ射线穿透能力最强,而电离作用相反.质子和中子的发现放射性现象中放出的三种射线都是从放射性元素的原子核内释放出来的,这表明原子核也有内部结构. 原子核内究竟是什么结构?原子核又是由什么粒子组成的呢?提示:原子核还可以再分,原子核由质子和中子组成. (1)实验背景电子的发现使人们认识到,原子不再是构成物质的基本单位,进一步研究发现,原子的中心有一个原子核,原子核集中了原子的全部正电荷和几乎全部的质量.原子核的结构如何?1919年,卢瑟福做了用α粒子轰击氮原子核的实验.(2)实验装置(如图所示)T进气孔、A放射源、F铝箔、S荧光屏、M显微镜,C真空容器.(3)实验过程容器C里放有放射性物质A,从A放射出的α粒子射到铝箔F上,适当选取铝箔的厚度,使α粒子恰好被它完全吸收,而不能透过.在F的后面放一荧光屏S,M是显微镜,通过M 可以观察到S是否有闪光.(4)实验现象开始,S上无闪光(因为α粒子没有穿过铝箔).打开进气孔T的阀门,通入氮气,可以观察到S上有闪光.(5)实验分析容器C中通入氮气后,用显微镜观察到荧光屏上有闪光,闪光一定是α粒子击中氮核后产生的新粒子透过铝箔引起的.(6)新粒子性质研究①把这种粒子引进电磁场中,根据它在电磁场中的偏转,测出了它的质量和电量,进而确定它就是氢原子核,又叫质子.用符号表示为11H或11p.②人们用同样的办法从其他元素的原子核中也轰击出了质子.(7)实验结论质子是原子核的组成部分.2.中子的发现(1)科学家在1930年利用Po放出的α射线轰击铍原子核时,产生了一种看不见的、贯穿能力很强、不受电场和磁场影响的射线.(2)1932年,约里奥—居里夫妇发现如果用来自铍的射线去轰击石蜡,能从石蜡中打出质子,如图所示.(3)1932年,查德威克进一步研究这种射线时发现,这种射线是一种不带电的、质量接近质子的粒子流,即是卢瑟福猜想的中子.(4)结论:中子是原子核的组成部分.【例2】1934年,约里奥—居里夫妇用α粒子轰击铝核2713Al,产生了第一个人工放射性核素X:α+2713Al→n+X.X的原子序数和质量数分别为( )A.15和28 B.15和30C.16和30 D.17和31B[据α粒子和中子的质量数和电荷数写出核反应方程:42He+2713Al→10n+A Z X,结合质量数守恒和电荷数守恒得,A=4+27-1=30,Z=2+13-0=15,原子序数等于电荷数,故B 正确.]关于核反应方程的两点注意(1)核反应前后质量数守恒、核电荷数守恒,而不是质量守恒、总电荷量守恒.(2)为方便正确地写出核反应方程,应记住常见粒子的符号,如质子11H、中子10n、电子0-1e、α粒子42He等.原子核的组成1919年卢瑟福用镭放射出的α粒子轰击氮原子核,从氮核中打出了一种新的粒子(如图所示),叫作质子.(1)人们用α粒子轰击多种原子核,都打出了质子,说明了什么问题?(2)绝大多数原子核的质量数都大于其质子数,说明了什么问题?提示:(1)说明质子是原子核的组成部分.(2)说明原子核内除质子外,还有其他粒子存在.。

2025年高中物理复习配套课件含答案解析 第38讲 原子核

2025年高中物理复习配套课件含答案解析  第38讲 原子核

轨迹如图所示,大、小圆半径分别为1 、2 .下列关于此核衰变
方程和两圆轨迹半径比值的判断中正确的是(
211
A. 83 Bi

207
81 Tl
+
4
2 He
C.1 : 2 = 84: 1
211
B. 83 Bi

BC
)
0
211
84 Po + −1 e
D.1 : 2 = 207: 4
[解析] 由动量守恒定律可知0 = 1 − 2 ,衰变后两粒子速度方向相反,由左
BC )
MeV
6
4
B.2 He核比3 Li核更稳定
C.丁图中是工业部门使用X射线来测塑料板或金属板的厚度
238
222
D. 92 U(铀核)衰变为 88 Rn(氡核)要经过4次
[答案] AD
衰变,4次 衰变
核心考点探究
[解析] 因为 粒子的质量小,跟气体碰撞时容易改变方向,并且电离本领小,沿
途产生的离子少,所以低速 粒子的径迹又短又粗而且是弯曲的,A正确;不同
1
2


,余 = 原 ⋅
1
2


.
知识自查必备
2.放射性同位素
天然
人工
(1)放射性同位素:有______放射性同位素和______放射性同位素两类,放射
性同位素的化学性质相同.
示踪原子
(2)应用:射线测厚仪、放射治疗、培优保鲜、__________等.
(3)防护:防止放射性对人体组织的伤害.
知识自查必备
电荷数守恒、质量数守恒、动量守恒
衰变
核心考点探究
2. 三种射线的成分和性质

高中物理人教版选择性必修第三册教学课件《原子核-复习小结》

高中物理人教版选择性必修第三册教学课件《原子核-复习小结》
答案:D
专题4 核能的计算 重核的裂变和轻核的聚变,存在质量亏损,根据爱因斯坦质能方程 ΔE=Δmc2,可以判断两种核反应都会向外释放能量,计算核能的方法 如下: (1)质能方程ΔE=Δmc2是计算释放核能多少的主要方法,质量亏损 Δm的确定是计算核能的关键.
(2)核反应中如无光子辐射,核反应释放的核能全部转化为新核的 动能和新粒子的动能.这种情况下的核能可由下列关系计算:反应前总 动能+反应过程中释放的核能=反应后总动能.
(1)写出该核反应的方程式; (2)该核反应释放的核能是多少? (3)若测得反应后生成中子的动能是3.12 MeV,则反应前每个氘核 的动能是多少 MeV?
解:(1)核反应方程为 221H→32He+10n.
(2)质量亏损为Δm=2.013 6 u×2-3.015 0 u-1.008 7 u=0.003 5 u.
类型
可控性
核反应方程
人工转变
重核裂变 轻核聚变
人工控制
比较容易进 行人工控制
很难控制
2173Al+42He—→3105P+10n 约 里 奥 · 居 里 夫 妇 发
3105P—→3104Si+ +01e
现放射性同位素,同时 发现正电子
29325U+10n—→15464Ba+8396Kr+310n
29325U+10n—→15346Xe+9308Sr+1010n
答案:C
专题2 核反应方程 1.核反应的四种类型
类型
可控性
核反应方程
α 制
29328U—→29304Th+42He 29304Th—→29314Pa+-01e 174N+42He—→187O+11H(卢瑟福发现质子) 42He+94Be—→162C+10n(查德威克发现中子)
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高中物理-原子核章末复习
【知识网络梳理】
【知识要点与方法指导】
一、重点、难点、方法
1.物理学史
(1)贝克勒尔发现了天然放射现象,说明原子核有复杂的结构。

(2)卢瑟福用α粒子轰击氮原子核的实验,发现了质子。

(3)查德威克用α粒子轰击铍原子核实验,发现了中子。

(4)约里奥·居里夫妇用α粒子轰击铝箔的实验,发现了放射性同位素和正电子。

2.原子核衰变法则
衰变过程中遵守电荷数守恒和质量数守恒。

44
22011X Y He X Y e A A Z Z A A Z Z αβ--+-⎧→+⎪⎨→+⎪⎩
衰变:衰变: 3.几个重要的核反应
原子核2
2)E mc E mc ⎧⎪


⎪⎪⎪⎪

⎪⎨⎪⎪
⎪⎪


⎪⎪
⎪=∆=∆⎩
原子核原子核的转变核能、爱因斯坦的质能方程(或1011n H
⎧⎪⎪⎨
⎪⎪⎩中子质子核子:质子与中子的统称核力:只存在于相邻核子间的强相互作用力,是短程力⎧⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎪⎪⎩
衰变人工转变裂变聚变⎧⎪⎪⎨⎪⎪⎩质子的发现中子的发现正电子的发现放射性同位素及其应用αβ⎧⎨⎩衰变衰变
二、要点深化
1.三种射线在电场和磁场中偏转的特点和判断方法。

(1)不论在电场还是磁场中,γ射线总是做匀速直线运动,不发生偏转。

根据上述特点,在电场或磁场中不发生偏转的射线是γ射线。

(2)α射线和β射线在电场中偏转的特点。

在匀强电场中,α和β粒子沿相反方向作类平抛运动,且在同样的条件下,β粒子的偏移最大,根据粒子在电场力方向做初速为零的匀加速直
线运动,位移x 可表示为:2
201122qE y x at m v ⎛⎫
==⋅ ⎪⎝⎭
∝21mv 。

所以,在同样条件下β与α粒子偏移之比为 2
21410
3712/1837c x e v x e v c
βα⎛⎫
⎪⎝⎭=⨯
⨯=>。

(3)α射线和β射线在磁场中的偏转特点。

在匀强磁场中,α和β粒子沿相反方向做匀速圆周运动,且在同样条件下,β粒子的轨道半径最小,偏转最大。

根据 2mv mv
qvB R R qB
==
得∝mv q 所以,在同样条件下β与α粒子的轨道半径之比为
/183721
14/10367
R v c e R v c e βα
=
⨯⨯=<。

根据上述径迹特点,即使电场和磁场方向未知,也可以区分射线的种类。

2.核能的计算方法
(1)根据质量亏损计算,步骤如下:
①根据核反应方程,计算核反应前和核反应后的质量亏损m ∆。

②根据爱因斯坦质能方程22E mc E mc =∆=∆或计算核能。

③计算过程中m ∆的单位是千克,E ∆的单位是焦耳。

(2)利用原子单位u 和电子伏特计算。

①明确原子单位u 和电子伏特间的关系 因 271u 1.660610kg -=⨯
则 227821.660610(3.010)E mc -==⨯⨯⨯ 101.49410J -=⨯。

又 191eV 1.610J -=⨯, 则 101.49410J 931.5MeV E -=⨯=
②根据1原子质量单位(u )相当于931.5 MeV 能量,用核子结合成原子核时质量亏损的原子质量单位数乘以931.5 MeV,即
931.5MeV E m ∆=∆⨯
③上式中,m ∆单位是u,E ∆的单位是MeV 。

(3)根据能量守恒和动量守恒来计算核能。

参与核反应的粒子所组成的系统,在核反应过程中的动量和能量是守恒的,因此,在题给条件中没有涉及到质量亏损,或者核反应所释放的核能全部转化为生成的新粒子的动能而无光子辐射的情况下,从动量和能量守恒可以计算出核能的变化。

(4)应用阿伏加德罗常数计算核能。

若要计算具有宏观质量的物质中所有原子核都发生核反应所放出的总能量,应用阿伏加德罗常数计算核能更为简便。

①根据物体的质量m 和摩尔质量M ,由m
n M
=
求出摩尔数,并求出原子核的个数 A A
m
N N n N M
==。

②由题设条件求出一个原子核与另一个原子核反应放出或吸收的能量0E (或直接从题目中找出0E )
③再根据0E NE =求出总能量。

【典题探究】
例1:23892U 核经一系列的衰变后变为206
28Pb 核,问:
(1)一共经过几次α衰变和几次β衰变?
(2)20628Pb 与238
92U 相比,质子数和中子数各是多少?
(3)综合写出这一衰变过程的方程。

[解析](1)可根据衰变过程中质量守恒和电荷数守恒求解;(2)根据每发生一次α衰变原子核
的质子数和中子数均少2,每发生一次β衰变原子核的中子数少1,质子数多1来推算;(3)根据(1)的解答结果写方程。

[答案](1)设23892U 衰变为20628Pb 经过x 次α衰变和y 次β衰变。

由质量数守恒和电荷数守恒可得 238=206+4x , 92=82+2x -y ,
联立①②解得8,6x y ==。

即一共经过8次α衰变和6次β衰变。

(2)由于每发生一次α衰变质子数和中子数均减少2,每发生一次β衰变中子数少1,而质
子数增1,故20628Pb 较23892U 质子数少10,中子数少22。

(3)核反应方程为 206
23840
829221U Pb 8He 6e -−−→+⋅+⋅。

例2:静止在匀强磁场中的某放射性元素的原子核,当它放出一个α粒子后,其速度方向与磁场方向垂直,测得α粒子和反冲核轨道半径之比为44 : 1,如图所示,则( )。

A .α粒子与反冲粒子的动量大小相等,方向相反
B .原来放射性元素的原子核电荷数为90
C .反冲核的核电荷数为88
D .α粒子和反冲粒子的速度之比为1 : 88
[解析]微粒之间相互作用的过程中遵守动量守恒,由于初始总动量为零,则末动量也为零,即α粒子和反冲核的动量大小相等,方向相反。

由于释放的α粒子和反冲核均在垂直于磁场的平面内且在洛伦兹力作用下作圆周运动。

由 2mv mv
Bqv R R Bq
==
得:。

若原来放射性元素的核电荷为Q ,则对α粒子:1
12P R Be
=。

对反冲核: 2
2(2)P R B Q e
=
-
由于1212:44:190P P R R Q ===,得,得。

它们的速度大小与质量成反比,故D 错误,上述选项正确的为A 、B 、C 。

[答案] A 、B 、C
例3:已知21084Po 原子核质量为209.982 87u,20682Pb 原子核的质量为205.974 46u,42He 原子核的质
量为4.002 60u,静止的21084Po 在α衰变中放出α粒子后变成206
82Pb ,求:
(1)在衰变过程中释放的能量;
×
××
(2)α粒子从Po 核中射出的动能;
(3)反冲核的动能(已知1 u =931.5 MeV,且核反应释放的能量只转化为动能)。

[解析](1)衰变方程2102064
84822Po Pb+He →。

衰变过程中质量亏损为:209.98287u 205.97446u 4.00260u 0.00581u m ∆=-=-。

反应后释放的能量为0.1005810931.5 5.412MeV E ∆=⨯=。

(2)因衰变前后动量守恒,则衰变后α粒子和铅核的动量大小相等,方向相反。


p mv =, 则
即 Pb kPb k m E m E αα=⋅ 则 kPb 4=206k E E α
又因核反应释放的能量只转化为两者的动能,故:kPb = 5.142k E E E α+∆= 由(1)(2)得:α粒子从钋核中射出的动能=5.31MeV k E α (3)反冲核即铅核的动能kPb =0.10MeV E。

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