2013届二轮复习：第1部分专题5第13讲 原子和原子核
2013届高三物理名校试题汇编系列专题5万有引力与航天
2013届高三物理名校试题汇编系列（第1期）专题5 万有引力定律一、单项选择题1.（江西师大附中、鹰潭一中2012届高三下学期4月联考理综）以下说法正确的是（ ）A ．丹麦天文学家第谷通过长期的天文观测，指出所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，揭示了行星运动的有关规律B ．电荷量e 的数值最早是由美国物理学家密立根测得的C ．库仑测出了引力常量G 的数值D ．万有引力定律和牛顿运动定律一样都是自然界普遍适用的基本规律2.（江西省九校2012届高三下学期第二次联考理综试卷）某人造卫星绕地球做匀速圆周运动，设地球半径为R ，地面重力加速度为g 。
下列说法正确的是（ ）A ．人造卫星的最小周期为g R /B ．卫星在距地面高度R 处的绕行速度为Rg 21 C ．卫星在距地面高度R 处的加速度为4g D ．地球同步卫星的速率比近地卫星速率小，所以发射同步卫星所需的能量较小3.（贵州省2012届高三年级五校第二次联考试卷）地球同步卫星绕地球做匀速圆周运动，轨道半径为r ，周期为T ，引力常量为G 。
根据题目提供的已知条件，可以估算出的物理量有（）A．地球的质量 B．同步卫星的质量C．地球的平均密度 D．同步卫星离地面的高度3.A 解析：根据222GMmm rr Tπ⎛⎫= ⎪⎝⎭可得2324rMGTπ=，选项A正确。
4.（江西省南昌市2012届高三第二次模拟测试卷）2011年科学家发现了可能存在生命的行星“开普勒22b”，它与地球相隔600光年，半径约为地球半径的2．4倍。
“开普勒22b”绕恒星“开普勒22”运动的周期为290天，轨道半径为R1，地球绕太阳运动的轨道半径为R2，测得R1∶R2= 0．85。
由上述信息可知，恒星“开普勒22”与太阳的质量之比约为（）A．0．l B．l C．10 D．1005.（江苏省昆山市2012届高三下学期高考模拟测试）身高为2 m的宇航员，用背越式跳高，在地球上能跳2 m，在另一星上能跳5 m，若只考虑重力因素影响，地球表面重力加速度为g，则该星球表面重力加速度约为（）A.52g B.25g C.15g D.14g6．（湖北省黄冈中学2012届高三下学期5月月考理科综合试题）2012年4月30日4时50分，我国在西昌卫星发射中心用“长征三号乙”运载火箭，成功发射两颗北斗导航卫星。
高三物理一轮复习优质课件2：13.3 原子与原子核
(2)原子的核式结构模型:在原子中心有一个很小的原子核,原子全 部的 正电荷 和几乎全部 质量 都集中在核里,带负电的电 子在核外空间绕核旋转。 2.光谱 (1)光谱:用光栅或棱镜可以把光按 波长 展开,获得光的波长( 频率)和强度分布的记录,即光谱。 (2)线状谱:有些光谱是一条条的 亮线 ,这样的光谱叫线状谱。 (3)连续谱:有些光谱是连在一起的 光带 ,叫连续谱。 (4)光谱分析:每种原子都有自己的 特征谱线 ,可以利用它来鉴 别物质或确定物质的组成成分,这种分析方法叫光谱分析。
5.放射性同位素的应用与防护 (1)放射性同位素:有 天然 放射性同位素和 人工 放射性同 位素两类,放射性同位素的化学性质相同。 (2)应用:消除静电、工业探伤、作 示踪原子 等。 (3)防护:防止放射线对人体组织造成伤害。
三、原子核的衰变
1.定义:原子核自发地放出某种粒子而转变为 新核 的变化叫 做原子核的 衰变 。
4.氢原子能级、能级公式 (1)氢原子的能级公式:En= n12 E1(n=1,2,3…) 某中E1为基态能量,E1=-13.6 3…) 其中r1为基态半径,r1=0.53×10-10 m。
知识梳理
二、原子核、天然放射现象 1.原子核的组成:原子核是由 质子 和中子组成的, 质子 和 中子统称核子;原子核的电荷数等于核内的 质子数 ;原子核的 质量数等于质子数加 中子数 。 2.同位素:具有相同 质子数 、不同中子数的原子,因为在元素 周期表中的位置相同,同位素具有相同的化学性质。 3.天然放射现象:某些元素 自发地 放射某些射线的现象称为 天然放射现象,这些元素称为 放射性元素 。
【自测题组】
1.卢瑟福通过对α粒子散射实验结果的分析,知道了 ( ) A.原子具有核式结构 B.原子核内有中子存在 C.原子核是由质子和中子组成的 D.在原子中,原子核占有的空间很小
高三年级物理,第一轮复习,第十三章第三节,《原子结构与原子核》,课件
第十三章
动量 近代物理初步
第三节：原子结构与原子核
第3节
原子结构与原子核
(1)原子中绝大部分是空的，原子核很小。 (3)氢原子光谱是由一条一条亮线组成的。 谱。
(√) (√)
(2)核式结构学说是卢瑟福在 α 粒子散射实验的基础上提出的。(√ ) (4)玻尔理论成功地解释了氢原子光谱，也成功地解释了氦原子光 (×) (5)按照玻尔理论，核外电子均匀分布在各个不连续的轨道上。(× ) (6)人们认识原子具有复杂结构是从英国物理学家汤姆孙研究阴极 (√ ) (7)人们认识原子核具有复杂结构是从卢瑟福发现质子开始的。(×) (8)如果某放射性元素的原子核有 100 个，经过一个半衰期后还剩 50 个。 (9)质能方程表明在一定条件下，质量可以转化为能量。 ( ×) (×) 射线发现电子开始的。
解析
)
2． (2015· 安徽高考)如图 1332 所示是 α 粒子(氦原子核)被重金 属原子核散射的运动轨迹，M、N、P、Q 是轨迹上的四点， 在散射过程中可以认为重金属原子核静止。 图中所标出的 α 粒子在各点处的加速度方向正确的是 ( )
图 1332 A． M 点 C． P 点 B． N 点 D． Q 点
(2)原子的核式结构模型 在原子的中心有一个很小的核，叫原子核，原子的所有 正电荷和几乎所有质量都集中在原子核里，带负电的电子在 核外绕核旋转。 (3)核式结构模型的局限性 卢瑟福的原子核式结构模型能够很好地解释 α 粒子散射 实验现象，但不能解释原子光谱是特征光谱和原子的稳定性。
[多角练通] 1．(2016· 通化二现象 C．电子的发现 D．氢原子光谱是线状谱
解析
要点二
1．对氢原子能级图的理解
高三物理二轮复习 第一部分 专题四 近代物理初步 第二讲 原子结构与原子核课件
则下面判断正确的是
()
A．射到 b 点的一定是 α 射线 B．射到 b 点的一定是 β 射线 C．射到 b 点的一定是 α 射线
或 β 射线 D．射到 b 点的一定是 γ 射线
γ 射线不带电，不会偏转，一 定射到 a 点，但因磁感应强度 B 和电场强度 E 的大小关系不确 定，故 α 射线和 β 射线均有可能 射到 b 点，故选项 C 正确。
量异种电荷。反氢原子和氢原子有相同的能级分
布，氢原子能级如图所示。下列说法中正确的是
()
A．反氢原子光谱与氢原子光谱不相同
B．基态反氢原子的电离能是 13.6 eV
C．基态反氢原子能吸收 11 eV 的光子发生跃迁
D．在反氢原子谱线中，从 n＝2 能级跃迁到基态辐射光子的波
长最长
反氢原子不能吸收能量为 11 eV 的光子发生跃迁，但可以吸收
A．用 10.2 eV 的光子照射 B．用 11 eV 的光子照射
C．用 14 eV 的光子照射
D．用 10 eV 的光子照射
解析：由氢原子能级图算出只有 10.2 eV 为第 2 能级与基态
之间的能级差，而大于 13.6 eV 的光子能使氢原子电离。
答案：AC
考点二 原子核的衰变 半衰期
本考点常考原子核 α 衰变和 β 衰变的规律、三种射线的特性 及有关半衰期问题的计算，多以选择题的形式命题，难度一 般，考生只要记忆并理解相关知识，再做一些对应练习，便 可轻松应对。建议考生适当关注即可
13.6 eV 以上的能量发生电离，故 B 正确，C 错误。
1．人们在研究原子结构时提出过许多模型，其中比较有名的是枣糕
模型和核式结构模型，它们的模型示意图如图所示。下列说法中
正确的是
高考一轮物理总复习第章《原子与原子核》章末总结ppt课件
2.关于核反应 原子核的变化叫核反应，常见的核反应有：衰变、 人工转变、裂变和聚变等几种类型.不论是哪种类型的 核反应，都遵守质量数守恒和电荷数守恒，这是写核 反应方程的重要依据.但是，写核反应方程时，应以实 验事实为依据，而不能仅仅根据这两个守恒随意去写 实际上不存在的核反应. 需要特别注意的是，核反应通常是不可逆的，方 程中只能用箭头符号“→”来连接，并指示反应的方 向，而不能用“＝”连接核反应方程. 核反应过程通常伴有巨大的能量转化.释放核能 的主要途径有：重核的裂变和轻核的聚变.
D.改用频率大于 ν 的光照射，光电子的最大初动 能变大
【解析】增大入射光强度，单位时间内照射到单 位面积的光电子数增加，则光电流将增大，故选项 A 正确；光电效应是否发生取决于照射光的频率，而与 照射强度无关，故选项 B 错误.用频率为 ν 的光照射光 电管阴极，发生光电效应，用频率较小的光照射时， 若光的频率仍大于极限频率，则仍会发生光电效应， 选项 C 错误；根据 hν－W 逸＝12mv2 可知，增加照射光 频率，光电子的最大初动能也增大，故选项 D 正确.
【答案】ABC
4.(2014 北京)质子、中子和氘核的质量分别为 m1、 m2 和 m3，当一个质子和一个中子结合成氘核时，释放 的能量是(c 表示真空中的光速)( )
A.(m1＋m2－m3)c B.(m1－m2－m3)c C.(m1＋m2－m3)c2 D.(m1－m2－m3)c2
【解析】本题考查质能方程，对于Δm 的计算是 关键.
1.对原子核的认识 认识原子当中有个核是从α粒子散射实验开始的，卢 瑟福从α粒子散射现象中提出了原子的核式结构学说，指 出在原子中存在一个很小的核；卢瑟福利用α粒子轰击氮 核得到了质子，查德威克用实验证实在原子核中除了质子 外，还有中子，从而确定了原子核是由质子和中子组成的； 天然放射现象的发现又说明了原子核也有复杂的结构，而 且原子核还能够按照一定的规律发生变化.
高三物理一轮复习课件-原子结构和与原子核
对原子结构和原子核的研究具有广泛的应用价值，涉及到能源、医学、材料等领域。
学习重点和难点
理解原子的组成和结构，掌握核反应的基本原理和强度。
原子的组成及基本粒子
原子由质子、中子和电子等基本粒子组成。
原子结构 - 原子结构
元素符号和原子序数
每种元素都有一个独特的符号代表，原子序数表示元素中质子的数量。
原子质量和相对原子质量
原子质量是指一个原子的质量，相对原子质量是相对于碳-12的质量比。
原子核和电子云
原子核位于原子的中心，含有质子和中子。电子云环绕在原子核周围。
2 质谱仪的发明
质谱仪的发明和应用进一步揭示了原子核的特性和组成。
原子核 - 原子核的组成
质子和中子
质子带正电荷，中子不带电荷，它们组成了原子核。
氢同位素的概念
氢同位素是指氢的同位素，其核心的质子数不同，但中子数相同。
原子核 - 原子核的结构
1 核的半径和密度
原子核的大小很小，密度很大。
2 核的结构模型
原子结构 - 原子的性质
1 原子半径
原子的半径指的是原子 的大小，在周期表中有 一定的规律。
2 原子的3 原子的电子亲和能
原子的电子亲和能是指 一个原子吸收一个电子 时释放的能量。
原子核 - 原子核的发现
1 放射现象的发现
通过对放射线现象的研究，科学家发现了原子核的存在。
原子核的结构可以通过壳模型和液滴模型 来描述。
原子核 - 原子核的分裂和融合
1 原子核的稳定性和放射性
某些原子核不稳定，会发生放射性衰变，而稳定的原子核不发生衰变。
2 核反应和核能的产生
核反应是指原子核之间的相互作用，核能是从核反应中释放出来的能量。
高考化学一轮复习 第1部分 专题5 第1单元 原子结构 核外电子排布教案
原子结构 核外电子排布 考纲定位 核心素养 1.了解元素、核素和同位素的含义。
2．了解原子构成。
了解原子序数、核电荷数、质子数、中子数、核外电子数及它们之间的相互关系。
3．了解原子的核外电子排布规律。
掌握原子结构示意图、原子符号、离子符号、元素符号的表示方法。
1.微观探析——从核电荷数、质子数、中子数、核外电子数及其排布掌握原子的微观结构。
2．模型认知——根据核外电子排布规律领会原子结构模型。
3．科学探究——能发现和提出有探究价值的原子结构及核外电子排布规律。
考点一| 原子结构和核素、同位素1．原子结构(1)原子的构成(2)核素(原子)符号表示AZ X 表示质子数为Z 、质量数为A 、中子数为A －Z 的核素，如氘21H 。
(3)微粒中的“各数”间的关系①质量关系：质量数(A )＝质子数(Z )＋中子数(N )。
②电性关系⎩⎪⎨⎪⎧ 原子AZ X ：核外电子数＝质子数Z ＝ 核电荷数＝原子序数阴离子o\al(A ,Z )X n －：核外电子数＝Z ＋n 阳离子A Z X n ＋：核外电子数＝Z －n提醒：原子结构中的“不一定”(1)原子中不一定都含有中子，如11H 中没有中子；(2)电子排布完全相同的原子不一定是同一种原子，如互为同位素的各原子；(3)易失去1个电子形成＋1价阳离子的不一定是金属原子，如氢原子失去1个电子形成H＋；(4)形成稳定结构的离子最外层不一定是8个电子，如Li＋为2电子稳定结构；(5)阳离子不一定均有电子，如H＋。
2．元素、核素、同位素(1)“三素”关系及含义(2)几种重要的核素及其应用11H：用字母H表示，名称为氕，不含中子。
21H：用字母D表示，名称为氘或重氢，含1个中子。
31H：用字母T表示，名称为氚或超重氢，含2个中子。
提醒：(1)现行元素周期表已发现的元素有118种，由于同位素的存在，故核素(或原子)的种数远大于118种。
(2)不同核素可能具有相同的质子数，如21H、31H；也可能具有相同的中子数，如14 6C、16 8 O；也可能具有相同的质量数，如11 6C、11 7N。
2013年高三物理二轮复习课件专题十 学案19
学案19
解析
本 学 案 栏 目 开 关
(1)其核反应方程为 41H→4He＋20e 1 2 1
(2)该核反应亏损的质量为 Δm＝4mp－mα－2me＝0.026 7 u，1 u 相当于 931.5 MeV， 故释放的能量为 ΔE＝0.026 7×931.5 MeV＝24.87 MeV.
答案 (1)41H→4He＋20e 1 2 1 (2)24.87 MeV
(1)设物块 B 从光滑曲面 h 高处滑下时的速度为 v0， 由机 1 2 械能守恒定律， mgh＝ mv0， v0＝ 2gh＝ 2×10×1.0 m/s 得 故 2 μmg ＝2 5 m/s>u， B 滑上传送带后做匀减速运动． 故 加速度 a＝ m 解析 ＝μg＝2 m/s2，根据 v2－v2＝－2ax，得物块 B 到达传送带左端 0 时的速度 v1＝ v2－2al＝ 2 52－2×2×1.0 m/s＝4 m/s.离开 0 传送带后做匀速运动，故物块 B 与物块 A 第一次碰撞前的速度 v1＝4 m/s.
学案19
解析 因为 E4－E3＝0.66 eV<E3－E2＝1.89 eV，根据 c＝λν 和 hν＝Em－En 得，从 n＝4 能级跃迁到 n＝3 能级比从 n＝3 能级跃迁到 n＝2 能级辐射出电磁波的波长长，选项 A 正确；
本 学 案 栏 目 开 关
电磁波在真空中的传播速度都相等，与光子的频率无关，选 项 B 错误；氢原子的核外电子处于不同能级时在各处出现的 概率是不同的，能级越低，在靠近原子核较近的地方出现概 频率越大，选项 C 错误；氢原子从高能级跃迁到低能级时， 是氢原子核外的电子从高能级跃迁到低能级时向外放出的能 量，选项 D 错误．
本 学 案 栏 目 开 关
高考物理一轮复习 第13章 第2单元 原子结构 原子核
栏 目 链 接
题型探究
题型1 能级跃迁与氢原子光谱
1．对氢原子的能级图的理解． (1)氢原子的能级图(如下图)． (2)氢原子能级图的意义： ①能级图中的横线表示氢原子可能的能量状态——定态． ②横线左端的数字“1，2，3…”表示量子数，右端的数字“－13.6，－3.4…”表示氢
前后的总质量一般会发生变化(质量亏损)且释放核能．
考点梳理
考点六 结合能、质量亏损
1．结合能：把构成原子核的结合在一起的___核__子___分开所需的能量．
2．质能方程：一定的能量和一定的质量相联系，物体的总能量和它
的质量成正比，即___E_＝__m__c_2_．
核子在结合成原子核时出现质量亏损 Δm，其能量也要相应减少，
高考总复习物理
第十三章 光电效应 原子与原 子核
第二单元 原子结构 原子核
栏 目 链 接
高考展望
1.理解玻尔氢原子模型及能级概念，能解释原子的跃迁． 2.了解原子核的组成、天然放射现象、放射性同位素及其应 用．理解原子核衰变原理，α、β、γ射线的特性及半衰期． 3.掌握核反应方程及核能的计算． 4.考查主要是选择题．
缚在核内，形成稳定的原子核． (2)特点：
a．核力是_强___相__互___作___用__的一种表现．
b．核力是短程力，作用范围在 1.5×10－15 m 之内． c．每个核子只跟邻近的核子发生核力作用．
2．核反应方程：核反应遵循质___量___数__守恒和电___荷___数__守恒，核反应方程中反应
2e
－e
考点梳理
续表
24He
湖南省2013年高考化学二轮复习 元素周期表及其应用课件 新人教版
4
(2)半径大小规律 ① 原子半径：同主族——从上到下逐渐增大；同
周期——从左到右逐渐减小(0族除外)。
② 原子半径最大的是K，最小的是H。 物品种最多的，正负化合价代数和为零且气态氢化
物中含氢百分率最高的元素是C。 ④ 气体密度最小的，原子核中只有质子没有中子 的，原子序数、电子层数、最外层电子数三者均相 等的是H。
6
⑤ 气态氢化物最稳定的，只有负价而没有正价 的，无含氧酸的非金属元素是F。
⑥ 最高价氧化物对应的水化物酸性最强的是Cl，
分内容也属于最重要的基础知识之一，可以联系到 各部分内容中，编制成多种不同的题型进行考查。
2
1．原子结构和元素周期律知识的综合网络
3
2.对一些重要的知识点加以总结归纳
(1)金属性、非金属性变化规律
① 同一周期，从左到右(0族除外)金属性减弱，非金
属性增强；同一主族，从上到下金属性增强，非金属 性减弱。金属性最强的是位于左下角的铯(放射性元
18
(4)用M单质作阳极，石墨作阴极，NaHCO3溶液作 电解液进行电解，生成难溶物R，R受热分解生成 化合物Q。写出阳极生成R的电极反应式：
____________________________________________
____________________________；
由R生成Q的化学方程式：
子半径大小的比较；考查了电子式、结构式的
书写，元素周期律和电极反应式、化学方程式 的书写，是典型的学科内综合试题。
高三物理一轮复习选考部分第13章动量光电效应核能第3节核反应和核能教师用书
第3节核反应和核能知识点1原子核的组成放射性及放射性同位素1.原子核的组成(1)原子核由质子和中子组成，质子和中子统称为核子.质子带正电,中子不带电.(2)基本关系①核电荷数=质子数(力=元素的原子序数=核外电子数.②质量数U)=核子数=质子数+中子数.(3)X元素的原子核的符号为臥，苴中月表示质量数,Z表示核电荷数.2.天然放射现象(1)天然放射现象：元素自发地放岀射线的现象，首先由贝可勒尔发现.天然放射现象的发现，说明原子核具有复杂的结构.(2)放射性和放射性元素：物质发射某种看不见的肘线的性质叫放射性.具有放射性的元素叫放射性元素.(3)三种射线：放射性元素放射岀的射线共有三种，分别是射线、0射线、丫射线.3.放射性同位素的应用与防护(1)R位素：具有相同质子数和不同中子数的原子核.(2)放射性同位素：有天然放射性同位素和人工放対性同位素两类,放射性同位素的化学性质相同.(3)应用：消除静电、工业探伤、作示踪原子等.(4)防护：防止放射性对人体组织的伤害.知识点2原子核的衰变、半衰期1.原子核的衰变(1)泄义：原子核放出«粒子或3粒子，变成另一种原子核的变化.(2)分类：a 衰变：K；Y+lHeB 衰变：lX-*rAY+AeY辐射：当放射性物质连续发生衰变时，原子核中有的发生«衰变，有的发生B衰变，同时伴随着丫辐射.(3)两个典型的衰变方程：① a 衰变：MU-^Th+iHe；②B衰变：MTh-孝Pa+Ne.2.半衰期(1)左义：放射性元素的原子核有理发生衰变所需的时间.(2)影响因素：放射性元素衰变的快慢是由核血自身的因素决左的，跟原子所处的化文档从网络中收集，已重新整理排版.word版本可编辑•欢迎下载支持. 学状态和外部条件没有关系.知识点3核反应和核能1.核反应在核物理学中，原子核在英他粒子的轰击下产生新厘逑的过程.在核反应中，质量数守恒，电荷数守恒.2.重核裂变(1)定义：质量数较大的原子核受到高能粒子的轰击而分裂成几个质量数较小的原子核的过程.(2)特点：①裂变过程中能够放出巨大的能量；②裂变的同时能够放出2〜3(或更多)个中子；③裂变的产物不是唯一的.对于铀核裂变有二分裂、三分裂和四分裂形式，但三分裂和四分裂概率比较小.(3)典型的裂变反应方程：：9：U + Jn —•- ssKr+：5sBa + 3；n.(4)链式反应：由重核裂变产生的蛀使裂变反应一代接一代继续下去的过程.(5)临界体积和临界质量：裂变物质能够发生链式反应的最小体积及其相应的质量.(6)裂变的应用：原子弹、核反应堆.(7)反应堆构造：核燃料、减速剂、鯉、防护层.3.轻核聚变(1)左义：两轻核结合成质量较大的核的反应过程.轻核聚变反应必须在高温下进行，因此又叫热核反应.(2)特点：①聚变过程放出大量的能量，平均每个核子放出的能量，比裂变反应中每个核子放出的能量大3至4倍.②聚变反应比裂变反应更剧烈.③对环境污染较少.④自然界中聚变反应原料丰富.(3)典型的聚变反应方程：:H+泊一爼e+：n+17.6 MeV4.核能核子结合为原子核时鲤的能量或原子核分解为核子时吸收的能量，叫做原子核的结合能，亦称核能.5.质能方程、质量亏损爱因斯坦质能方程E=是、原子核的质量必然比组成它的核子的质量和要小5这就是质量亏损.由质量亏损可求出释放的核能"=皿・［核心精讲］1.a衰变、B衰变的比较2.衰变次数的确泄方法方法一：确左衰变次数的方法是依据两个守恒规律，设放射性元素啜经过m次u衰变和巾次B衰变后，变成稳左的新元素f Y,则表示该核反应的方程为2X-4Y+於He+必一】匸根据质量数守恒和电荷数守恒可列方程A=A f +4刀Z= Z' 4"2n~znJ—A r A—屮由以上两式联立解得力=亠血=七一+7 -Z4 2由此可见确定衰变次数可归结为求解一个二元一次方程组.方法二：因为P衰变对质量数无影响，可先由质量数的改变确左a衰变的次数，然后根据衰变规律确定B衰变的次数.3.对半衰期的理解（1）半衰期是大量原子核衰变时的统汁规律，对个别或少数原子核，无半衰期可言.⑵根据半衰期的概率，可总结出公式再（+片，恥式中丹、加廉表示衰变前的放射性元素的原子数和质量，A/、加倉表示衰变后尚未发生衰变的放射性元素的原子数和质量，上表示衰变时间，r表示半衰期.（3）影响因素：放射性元素衰变的快慢是由原子核内部因素决左的，跟原子所处的物理状态（如温度、压强）或化学状态（如单质、化合物）无关.［题组通关］1.（多选）（2014 •全国卷I）关于天然放射性，下列说法正确的是（）【导学号：96622228］A.所有元素都可能发生衰变B.放射性元素的半衰期与外界的温度无关C.放射性元素与别的元素形成化合物时仍具有放射性D.a、B和丫三种射线中，Y射线的穿透能力最强E.一个原子核在一次衰变中可同时放出a、B和丫三种射线BCD自然界中绝大部分元素没有放射现象，选项A错误；放射性元素的半衰期只与原子核结构有关，与其他因素无关，选项B、C正确：（」、0和丫三种射线电离能力依次减弱，穿透能力依次增强，选项D正确：原子核发生衰变时，不能同时发生«和B衰变，丫射线伴随这两种衰变产生，故选项E错误.2.（2015 •北京髙考）实验观察到，静止在匀强磁场中於点的原子核发生P衰变，衰变产生的新核与电子恰在纸而内做匀速圆周运动，运动方向和轨迹示意图如图13-3-1所示，则（）图13-3-1A.轨迹1是电子的，磁场方向垂直纸而向外B.轨迹2是电子的，磁场方向垂直纸而向外C.轨迹1是新核的，磁场方向垂直纸而向里D.轨迹2是新核的，磁场方向垂直纸而向里D根据动量守恒泄律，原子核发生P衰变后产生的新核与电子的动疑大小相等，设为Q根据qvB=—.得轨道半径『=先=± 故电子的轨迹半径较大，即轨迹1是电子的，轨r QD QD 迹2是新核的.根据左手左则，可知磁场方向垂直纸而向里.选项D正确.3.（1）（多选尺Th（锂）经过一系列a衰变和B衰变,变成MPb（铅）.以下说法中正确的是（）A.铅核比锂核少8个质子B.铅核比牡核少16个中子C.共经过4次a衰变和6次P衰变D.共经过6次a衰变和4次B衰变（2）约里奥•居里夫妇因发现人工放射性元素而获得了1935年的诺贝尔化学奖，他们发现的放射性元素組衰变成：：Si的同时放出另一种粒子，这种粒子是____________ .沖是沖的同位素，被广泛应用于生物示踪技术，1 mg :沖随时间衰变的关系如图13-3-2所示，请估算4 mg的沖经多少天的衰变后还剩0. 25 mg?图13-3-2【解析】（1）设“衰变次数为x, B衰变次数为y,由质量数守恒和电荷数守恒得232=208+4.Y90=82+2xp解得x=6, y=4, C错、D对.铅核、社核的质子数分别为82、90,故A对.铅核、社核的中子数分别为126、142,故B对.（2）写出衰变方程»：Si+ 0+心故这种粒子为0+1e（正电子）,由炉r图知訝的半衰期为14天，由也金=zz? . 得0. 25 mg=4 ,故t=56天.【答案】（l）ABD （2）正电子56天［名师微博］1.一个区别：静I上的原子核在磁场中发生«衰变和P衰变时的轨迹不同，分別为相外切圆和相内切圆.2.两个结论：（1）原子核发生衰变时遵循电荷数守恒和质量数守恒.（2）每发生一次a衰变，原子核的质量数减小“4”，每发生一次B衰变，原子核的质子数增大“1” .［核心精讲］1.核反应的四种类型2.核反应方程式的书写（1）熟记常见基本粒子的符号，是正确书写核反应方程的基础.如质子CH）、中子Gn）, a粒子（址）、P粒子（_：e）、正电子（0+址）、笊核（泊）、氟核CH）等.（2）掌握核反应方程遵守的规律，是正确书写核反应方程或判断某个核反应方程是否正确的依据，由于核反应不可逆，所以书写核反应方程式时只能用“一”表示反应方向.［题组通关］4.（2015 •北京高考）下列核反应方程中，属于a衰变的是（）【导学号:96622229］A.泾+俎e-；0+；HB.塔U-%Th+爼eB a衰变是放射性元素的原子核放出o粒子（爼e）的核反应，选项B正确.5・（2016 •全国丙卷）一静止的铝原子核浪1俘获一速度为1.0X107 m/s的质子p后, 变为处于激发态的硅原子核話i〔下列说法正确的是（）A.核反应方程为p+；jAl-*riSi*B・核反应过程中系统动量守恒C.核反应过程中系统能量不守恒D.核反应前后核子数相等，所以生成物的质量等于反应物的质量之和E.硅原子核速度的数量级为1（/ m/s,方向与质子初速度的方向一致ABE核反应过程中遵循质量数守恒和电荷数守恒，核反应方程为p+詡1一話门说法A正确.核反应过程中遵从动量守恒和能量守恒，说法B正确，说法C错误•核反应中发生质量亏损，生成物的质量小于反应物的质量之和，说法D错误•根据动量守恒泄律有处％ =抵仏，碰撞后硅原子核速度的数量级为105 nv^,方向与质子初速度方向一致，说法E正确.6.（1）（多选）关于核衰变和核反应的类型，下列表述正确的有（）A •魁U-%Th+爼eB・：N+田e-：0+：HC. ；H+!H-：He+on 是轻核聚变D.::Se-；；Kr+2^e 是重核裂变（2）现有四个核反应:A.B・；；U+；n~*X+；：Kr + 3；nC.^a-*I^Mg+AeD.:He 4- ^BeiC+on①.是发现中子的核反应方程. 是研究原子禅的基本核反应方程,是研究氢弹的基本核反应方程.②求B中X的质量数和中子数.【解析】（1）A为a衰变，B为原子核的人工转变，C为轻核聚变，D为B衰变，故A> C正确.(2)®D为查徳威克发现中子的核反应方程：B是研究原子弹的基本核反应方程：A是研究氢弹的基本核反应方程.②X 的质量数为：(235 + 1) —(89+3) =144X的质子数为：92—36=56X的中子数为：144-56=88.【答案】⑴AC⑵①D B A②144 88［名师微博］两点提醒：1.核反应方程一定满足质量数守恒和核电荷数守恒.2.在确泄生成物是哪种元素时应先由核电荷数守恒确定生成物的核电荷数.［核心精讲］1.对质能方程的理解⑴一泄的能量和一泄的质量相联系，物体的总能疑和它的质量成正比，即E=m& 方程的含义：物体具有的能量与它的质量之间存在简单的正比关系，物体的能疑增大，质量也增大：物体的能量减少，质量也减少.(2)核子在结合成原子核时岀现质量亏损 5 英能量也要相应减少，即二(3)原子核分解成核子时要吸收一泄的能量，相应的质量增加△皿吸收的能量为" —△ W.2.核能的计算方法⑴根据"=皿计算，计算时△亦勺单位是“kg”，c的单位是“m/s” , AE的单位是“J” .(2)根据A£= A 20X931. 5 MeV计算.因1原子质量单位(u)相当于931. 5 MeV的能量,所以计算时△山的单位是“u” , 的单位是“MeV” .(3)根据核子比结合能来il•算核能：原子核的结合能=核子比结合能X核子数.［师生共研］•考向1对原子核的结合能的理解卜例E!(多选)关于原子核的结合能，下列说法正确的是()A.原子核的结合能等于使貝完全分解成自由核子所需的最小能量B.一重原子核衰变成a粒子和另一原子核，衰变产物的结合能之和一泄大于原来重核的结合能C.钠原子核(^Cs)的结合能小于铅原子核隹Pb)的结合能D.比结合能越大，原子核越不稳定E.自由核子组成原子核时，苴质量亏损所对应的能量大于该原子核的结合能ABC原子核分解成自由核子时，需要的最小能量就是原子核的结合能，选项A正确；重核衰变时释放能量，衰变产物更稳立，即衰变产物的比结合能更大，衰变前后核子数不变, 所以衰变产物的结合能之和一立大于原来重核的结合能，选项B正确；艳核的核子数比铅核的核子数少，英结合能也小，选项C正确：比结合能越大，原子核越稳泄，选项D错误；自由核子组成原子核时，需放出能量，因此质量亏损所对应的能量等于该原子核的结合能，选项E错误.•考向2核能的计算卜例13 环的放射性同位素常Pu静止时衰变为铀核激发态谆U•和«粒子，而铀核激发态聲U•立即衰变为铀核VU,并放出能量为0. 097 MeV的丫光子.已知：當Pu、至U和a粒子的质量分别为皿=239. 052 1 u、处=235. 043 9 u 和皿=4. 002 6 u, 1 uc2=931. 5 MeV .(1)写出衰变方程：(2)已知衰变放出的光子的动量可忽略，求a粒子的动能.【规范解答】(1)衰变方程为注u—甌・+：He, MU•—啦+丫.或两式合并为许u― £U+：He+丫 .(2)上述衰变过程的质量亏损为氐m=呱—毗―,由质能方程得卜E= ' mf由能量守恒得+耳设衰变后的铀核和«粒子的速度分别为内和几，则由动量守恒左律得僦内=血几又民=£皿伉联立解得E"='—[(址一/zt+亦)c — E-t ],处十皿代入题给数据得啟=5. 034 MeV.【答案】⑴気Pu—迪J+爼e+Y(2) 5. 034 MeV核能求解的思路方法1.应用质能方程解题的流程图：书写核反应方程一计算质量U损A 2ZT-* 利用△ E= A me计算释放的核能2.在动量守恒方程中，各质量都可用质疑数表示.3.核反应遵守动量守恒和能量守恒龙律，因此我们可以结合动量守恒和能量守恒泄律来计算核能.［题组通关］7.恒星向外辐射的能量来自于英内部发生的各种热核反应，核反应方程为爼e+：He-爼e + Y.以下说法正确的是（）A.该核反应为裂变反应B.热核反应中有质量亏损，会放出巨大能量C.由于核反应中质量数守恒，所以质虽也是守恒的D.任意原子核内的质子数和中子数总是相等的B该核反应为聚变反应，故A错误：核反应中的裂变和聚变，都会有质量亏损，都会放出巨大的能量，故B正确：核反应中质量数守恒，质量不守恒，故C错误；原子中原子核内的质子数和中子数不一左相等，有的原子中相等，有的原子中不相等，有的原子没有中子, 例如氢原子核内有一个质子，没有中子，故D错误.8.（2014 •北京高考）质子、中子和址核的质量分别为加、处和处，当一个质子和一个中子结合成嵐核时，释放的能量是（c表示真空中的光速）（）A.（加+皿―za）cB. （za—/zt—/a）cC. （zoi + zzh —2Zb）CD.（血—ZZfc —ZZb） c~C由质能方程A E— A me ,其中、m= 处一ok可得△片（血+处一庞）选项C正确.。
高考物理二轮复习专题5原子与原子核课件
【答案】B 【解析】根据质量数守恒可知质量数为30，根据电荷数守恒可知原子序数为 15，所以选项B正确．
12/8/2021
6．(多选)(2019年天津卷)我国核聚变反应研究大科学装置“人造太阳”2018 年获得重大突破，等离子体中心电子温度首次达到1亿度，为人类开发利用核聚变 能源奠定了重要的技术基础．下列关于聚变的说法正确的是( )
A．氢原子从第 4 激发态跃迁到第 2 激发态需要吸收光子 B．—个处于 n＝4 激发态的氢原子向基态跃迁时，最多可能 发出 6 条光谱线 C．用光子能量为 13.06 eV 的光照射一群处于基态的氢原子，可观测到多种不同 频率的光子 D．氢原子的核外电子由低能级跃迁到高能级时，氢原子的电势能减小，电子的 动能增大
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【解析】大量处于基态的氢原子吸收了某种单色光的能量后能发出 6 种不同频
率的光子，可知氢原子从 n＝1 跃迁到了 n＝4 能级，根据能级差可知从 n＝4 跃迁到
n＝1 放出光子的频率最大即 ν1，有 E4－E1＝hν1，可得 h＝12.5ν61 eV，故 A 错误；根 据能级差可知从 n＝3 跃迁到 n＝1 放出光子的频率为 ν2，有 E3－E1＝hν2，可得 h＝
释放的能量约为( )
A．8 MeV
B．16 MeV
C．26 MeV
D．52 MeV
【答案】C
【解析】由ΔE＝Δmc2知ΔE＝(4mp－mα－2me)c2，忽略电子质量，则ΔE＝ (4×1.007 8－4.002 6)×931 MeV/c2×c2≈26 MeV，故C选项符合题意．
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栏 目 导 航
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高考物理一轮复习课件原子和原子核
利用盖革-米勒计数器测量半衰期方法介绍
准备盖革-米勒计数器，了解其工作原理和使用方法。
将放射性物质样本放置在盖革-米勒计数器中，启动计 数器并记录实验数据。
选择合适的放射性物质样本，了解其半衰期和放射性特 性。
根据实验数据绘制放射性衰变曲线，计算半衰期并分析 结果。
结合生活实际，开展创新性课题研究活动建议
衰变过程中能量守恒定律应用
01
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衰变过程中能量守恒定律指出 ，衰变前后系统的总能量保持
不变。
α衰变和β衰变都会释放能量 ，这些能量以射线的形式放出
。
γ衰变释放的能量以高能光子 的形式放出。
根据能量守恒定律，可以计算 衰变过程中释放的能量以及新
核的激发能等。
射线性质及其检测方法
射线具有穿透性、电离性和荧光性等性质。
原子光谱与激光原理
原子光谱
是由原子中的电子在能量变化时 所发射或吸收的一系列波长的光 所组成的光谱。每一种原子的光 谱都不同，遂称为特征光谱。
激光原理
光与物质的相互作用，实质上是 组成物质的微观粒子吸收或辐射 光子，同时改变自身运动状况的 表现。
CHAPTER 02
原子核组成与性质
原子核组成及同位素概念
原子核由质子和中子组成，质 子带正电，中子不带电。
同位素是指质子数相同而中子 数不同的核素，具有相同的化 学性质但不同的物理性质。
同位素在自然界中广泛存在， 如氢的同位素有氕、氘、氚三 种。
放射性衰变类型及规律
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放射性衰变是指原子核自发地放出射线并转变为另一种核 素的过程。
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常见的放射性衰变类型有α衰变、β衰变和γ衰变。
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高三物理一轮复习精品课件3：13.3 原子与原子核
(4)氢原子光谱 氢原子光谱线是最早发现、研究的光谱线，这些 光谱线可用一个统一的公式表示： 1λ＝R(m12－n12) 式中 m＝1,2,3，…对每一个 m，有 n＝m＋1，m ＋2，m＋3，…构成一个谱线系．
[特别提醒] 氢原子光谱是线状的、不连续的，波 长只能是分立的值.
知识点2 氢原子的能级结构、能级公式 Ⅰ 1. 玻尔理论 (1)定态：原子只能处于一系列不连续的能量状态 中，在这些能量状态中原子是稳定的，电子虽然绕核 运动，但并[玻尔理论的跃迁假说][2011·四川高考]氢原子 从能级 m 跃迁到能级 n 时辐射红光的频率为 ν1，从能 级 n 跃迁到能级 k 时吸收紫光的频率为 ν2，已知普朗 克常量为 h，若氢原子从能级 k 跃迁到能级 m，则( )
A．吸收光子的能量为 hν1＋hν2 B．辐射光子的能量为 hν1＋hν2 C．吸收光子的能量为 hν2－hν1 D．辐射光子的能量为 hν2－hν1
C. 这些氢原子总共可辐射出 3 种不同频率的光 D. 用 n＝2 能级跃迁到 n＝1 能级辐射出的光照射 逸出功为 6.34 eV 的金属铂能发生光电效应
解析：大量氢原子从 n＝4 的激发态向低能级跃迁 时能辐射出 6 种不同频率的光；频率最高的是由 n＝4 能级跃迁到 n＝1 能级的光，其波长最短，最难表现出 衍射现象；频率最小的光是由 n＝4 能级跃迁到 n＝3 能级产生的；从 n＝2 能级跃迁到 n＝1 能级辐射出的 光子能量 hν＝E2－E1＝[－3.40－(－13.6)] eV＝10.2 eV>6.34 eV，能发生光电效应，选项 D 正确．
答案：D
3. [跃迁假设和光电效应]右图为氢原 子能级的示意图，现有大量的氢原子处 于n＝4的激发态，当向低能级跃迁时辐 射出若干不同频率的光．关于这些光下 列说法正确的是( )
高考物理一轮复习5：13-3 原子与原子核优质课件
(3)跃迁假设：原子从一个能量状态向另一个能量状 态跃迁时要__吸__收___或__放_出____一定频率的光子，光子的能
量等于两个状态的__能_级__差___，即 hν＝__E_m_－__E__n ____．
2．能级：在玻尔理论中，原子各个可能状态的 ____能__量__值______叫能级．
(2)氢原子的半径公式：rn＝n2r1(n＝1，2，3，…)， 其中 r1 为基态半径，又称玻尔半径，r1＝0.53×10－10 m.
(3)氢原子能级图(如图)
①能级图中的横线表示氢原子可能的能量状态—— 定态．
②横线左端的数字“1、2、3…”表示量子数，右端 的数字“－13.6，－3.4，…”表示氢原子的能级．
四、原子核的衰变 1．原子核放出α粒子或 β 粒子，变成另一种原子核 的变化称为原子核的衰变． 2．分类 α衰变：AZX→AZ－－24Y＋42He β衰变：AZX→AZ＋1Y＋0－1e
3．半衰期：放射性元素的原子核有__半__数___发生衰变 所需的时间．半衰期由__核__内__部__本__身___的因素决定，跟原 子所处的__物__理__或__化__学_状__态___无关．如果放射性元素初始时 刻的质量为 m0，它的半衰期是 T，则经
2．放射性同位素的应用 (1)放射性同位素放出的射线应用于工业、探伤、农业、 医疗等． (2)作示踪原子．
六、核力与核能 1．核力：组成原子核的核子之间有很强的相互作用 力，使核子能克服库仑力而紧密地结合在一起，这种力 称为核力．其特点为： (1)核力是强相互作用的一种表现，在原子核的尺度 内，核力比库仑力大得多． (2)核力是短程力，作用范围在 1.5×10－15 m 之内． (3)每个核子只跟相邻的核子发生核力作用，这种性 质称为核力的饱和性．
(新人教版)新版高考化学二轮复习 专题五 有机化学 第13讲 常见有机化合物(必考)学案【提分必备】
第13讲常见有机化合物(必考)选择题(本题包括25个小题,共100分)1.(2018全国Ⅲ,9)苯乙烯是重要的化工原料。
下列有关苯乙烯的说法错误的是( )A.与液溴混合后加入铁粉可发生取代反应B.能使酸性高锰酸钾溶液褪色C.与氯化氢反应可以生成氯代苯乙烯D.在催化剂存在下可以制得聚苯乙烯答案C解析液溴与铁粉混合产生FeBr3,进而催化Br2与苯环发生取代反应,A项正确;苯乙烯分子中含有碳碳双键,能被KMnO4氧化,B项正确;苯乙烯与HCl发生加成反应,而不是取代反应,C项错误;苯乙烯分子中含有碳碳双键,一定条件下可以发生加聚反应,D项正确。
2.(2018北京理综,10)一种芳纶纤维的拉伸强度比钢丝还高,广泛用作防护材料。
其结构片段如下图。
下列关于该高分子的说法正确的是( )A.完全水解产物的单个分子中,苯环上的氢原子具有不同的化学环境B.完全水解产物的单个分子中,含有官能团—COOH或—NH2C.氢键对该高分子的性能没有影响D.结构简式为:答案B解析由示意图可知芳纶纤维的单体为对苯二胺()和对苯二甲酸()。
A项,对苯二胺()和对苯二甲酸()苯环上的氢原子类型分别相同,错误;B项,对苯二胺()的官能团为氨基,对苯二甲酸()的官能团为羧基,正确;C项,氢键的存在使高分子的熔、沸点升高,错误;D项,对苯二胺()和对苯二甲酸()发生缩聚反应生成高聚物,错误。
3.(2018全国Ⅰ改编,8)下列说法错误的是( )A.蔗糖、果糖和麦芽糖均为双糖B.大多数的酶是一类具有高选择催化性能的蛋白质C.植物油含不饱和脂肪酸酯,能使Br2/CCl4褪色D.淀粉和纤维素水解的最终产物均为葡萄糖答案A解析果糖属于单糖,A项错误;大多数的酶是一种特殊的蛋白质,其催化作用具有专一性、高效性等特点,B项正确;植物油某些分子中含有碳碳双键,可与溴的四氯化碳溶液发生加成反应而使之褪色,C项正确;淀粉和纤维素都属于多糖,水解的最终产物都是葡萄糖,D项正确。
高考物理二轮复习专题六原子与原子核1613原子与原子核课件
[解析] 这群氢原子能发出三种频率不同的光，根据玻尔理论 hν＝Em－En(m>n)得知，从 n＝3 跃迁到 n＝2 所发出的光能量最
小，由 E＝hν＝hλc 得知，频率最低，波长最长，故 A、B 错误；
从 n＝3 跃迁到 n＝1 辐射的光子能量最大，发生光电效应时，产 生的光电子最大初动能最大，光子能量最大值为 13.60 eV－1.51
[答案] AD
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3．(多选)如图所示是用光照射某种金属时逸出的光电子 的最大初动能随入射光频率的变化图线(直线与横轴的交点 坐标为，与纵轴的交点坐标为0.5)。由图可知( )
12/8/2021
A．该金属的极限频率为×1014 Hz B．该金属的极限频率为×1014Hz C．该图线的斜率表示普朗克常量 D．该金属的逸出功为0.5 eV [解析] 根据光电效应方程Ek＝hν－hν0，结合题图知，该金属 的极限频率为×1014 Hz，选项A正确，B错误；根据光电效应方 程Ek＝hν－hν0知，该图线的斜率表示普朗克常量，选项C正确 ；该金属的逸出功W逸＝hν0＝ ××1014 Hz＝1.74 eV，选项D错误。 [答案] AC
12/8/2021
A．这群氢原子能发出3种频率不同的光，其中从n＝3跃 迁到n＝2所发出的光波长最短
B．这群氢原子能发出2种频率不同的光，其中从n＝3跃 迁到n＝1所发出的光频率最小
C．金属钾表面所发出的光电子的最大初动能为9.84 eV D．金属钾表面所发出的光电子的最大初动能为12.86 eV
第13讲 原子与原子核
12/8/2021
12/8/2021
1．(2018·课标Ⅱ)用波长为300 nm的光照射锌板，电子逸
出锌板表面的最大初动能为×10－19 J。已知普朗克常量为
高三物理二轮复习 第一篇 专题攻略 考题回访 专题六 原子与原子核 第14讲 原子与原子核(202
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考题回访专题六原子与原子核第14讲原子与原子核1。
（多选）下列说法正确的是（)A。
放射性元素无论是以单质还是以化合物形式存在,元素都具有放射性，说明射线与核外电子无关而是来自原子核B.绝大多数原子核的质量与原子核的电荷量之比都大于质子质量与质子的电量之比说明原子核不仅由质子组成C。
结合能越大，原子核中的核子结合得越牢固，原子核越稳定D。
α衰变中产生的γ射线是发生衰变的原子核从高能级向低能级跃迁时，能量以γ光子的形式辐射出来【解析】选A、B。
放射性元素无论是以单质还是以化合物形式存在，元素都具有放射性,说明射线与核外电子无关而是来自原子核，故A正确;绝大多数原子核的质量与原子核的电荷量之比都大于质子质量与质子的电量之比说明原子核不仅由质子组成,故B正确；当比结合能越大，原子核中的核子结合得越牢固，原子核越稳定,故C错误；原子核衰变产生的γ射线是反应生成的新核从高能级向低能级跃迁辐射出的,不是发生衰变的原子核辐射出来的，故D错误。
2。
（多选)下列说法正确的是( ）A.β衰变现象说明电子是原子核的组成部分B。
在光电效应现象中,光电子的最大初动能与照射光的频率成正比C.用能量等于氘核结合能的光子照射静止氘核，不可能使氘核分一个质子和一个中子D.氢原子从n=3能级跃迁到n=1能级和从n=2能级跃迁到n=1能级，前者跃迁辐射出的光子波长比后者的短【解析】选C、D。
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力学规律(动量守恒和能量守恒)来计算核能．
2．核能计算：ΔE＝Δmc2 (1)若Δm以kg为单位，则ΔE＝Δmc2. (2)若Δm以原子质量u为单位，则 ΔE＝Δm×931.5 MeV.
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专题五
热、光、原
例2 (8分)(2011年山东济南模拟)2010年上海世
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专题五
热、光、原
解析：(1)41H→4He＋20e＋2ν0 1 2 1 在此过程中质量亏损 Δm＝4mp－mα－2me 根据质能方程可得:ΔE＝Δmc ≈4.14×10 Pt (2)由能量守恒定律可得：m＝ ΔE mα≈6.1×1039 kg 6.1×1039 m 氦的含量 k＝ ＝ 41 ≈2%. M 3×10
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专题五
热、光、原
特别提醒:(1)原子的跃过条件:hν＝E初－E终只适
用于光子和原子作用而使原子在各定态之间跃
迁的情况．
(2)至于实物粒子和原子碰撞情况,由于实物粒子
的动能可全部或部分地被原子吸收,所以只要入
射粒子的动能大于或等于原子某两定态能量之
差,也可以使原子受激发而向较高能级跃迁.
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专题五
热、光、原
核能的计算
1．书写核反应方程的注意事项 (1)书写核反应方程时要以事实为依据． (2)核反应通常不可逆,方程中要用“→”连接, 不能用“＝”连接. (3)质量数守恒并不意味着反应前后粒子的总质 量相等.
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专题五
热、光、原
(4)无光子辐射时，核反应中释放的核能转化为
专题五
热、光、原
第十三讲
原子和原子核
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专题五
热、光、原
重点知识归纳
一、原子结构模型
项目
内容 实验基础,电子的发现
汤姆生 内容:原子是一个球体,正电荷均匀分 模型 布在整个球内,电子像枣糕里的枣子 样镶嵌在原子里面
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专题五
热、光、原
项目
内容
实验基础：α粒子散射实验
核式 内容:(1)原子的中心有一个很小的核,它 结构 集中了全部正电荷和几乎所有质量; (2)电子绕核运动
差hν＝ΔE.
(2)碰撞、加热等：只要入射粒子能量大于或
等于能级差即可．E外≥ΔE. (3)大于电离能的光子可被吸收将原子电离．
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专题五
热、光、原
例1
(2010年高考重庆理综卷)氢原子部分能级的
示意图如图13－2所示．不同色光的光子能量如下
表所示.
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专题五
热、光、原
处于某激发态的氢原子,发射的光的谱线在可 见光范围内仅有2条,其颜色分别为( A．红、蓝靛 )
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专题五
热、光、原
项目
内容 轨道量子化:核外电子只能在一些分立的 轨道上运动,rn＝n2r1(n＝1、2、3„)
玻尔 能量量子化:原子只能处于一系列不连续 模型 的能量状态中,En＝ 12 E1(n＝1、2、3„) n 跃迁:原子从一个定态跃迁至另一个定态 时辐射或吸收能量,hν＝Em－En
2.各种放射线性质的比较
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专题五
热、光、原
3.三种射线在电磁场中的偏转情况比较
图13－1
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专题五
热、光、原
如图13－1所示，在匀强磁场和匀强电场中都
是β比α的偏转大，γ不偏转；区别是：在磁场
中偏转轨迹是圆弧，在电场中偏转轨迹是抛物
线．如图13－1丙图中γ肯定打在O点；如果α也
打在O点，则β必打在O点下方；如果β也打在O 点，则α必打在O点下方．
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专题五
热、光、原
【规范解答】 (1)热核反应方程为：41H→4He＋20e(2 分) 1 2 1 (2)一次热核反应过程中的质量亏损为： Δm＝4mp－mα－2me(4 分) 代入数据得： Δm＝4×1.0073 u－4.0015 u－2×0.0005 u ＝0.0267 u(6 分) 故一次热核反应释放的能量为 ΔE＝0.0267 u×931.5 MeV/u＝24.87 MeV.(8 分) 【答案】 (1)41H→4He＋20e 1 2 1
2．质能方程E＝mc2的理解 (1)质量数与质量是两个不同的概念.核反应中质 量数、电荷数都守恒,但核反应中依然有质量亏
损.
(2)核反应中的质量亏损,并不是这部分质量消失
或质量转化为能量,质量亏损也不是核子个数的
减少,核反应中核子的个数是不变的.
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专题五
热、光、原
(3)质量亏损不是否定了质量守恒定律，生成的 γ射线虽然静质量为零，但动质量不为零，且 亏损的质量以能量的形式辐射出去． 特别提醒：在核反应中，电荷数守恒，质量数 守恒，质量不守恒，核反应中核能的大小取决 于质量亏损的多少，即ΔE＝Δmc2.
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专题五
热、光、原
热点题型示例
能级跃迁的分析与计算
1.自发跃迁:高能级→低能级.释放能量,发出光子. ΔE E高－E低 (1)光子的频率 ν：ν＝ ＝ h h nn－1 (2)光的条数：N＝ 2
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专题五
热、光、原
2．受激跃迁：低能级→高能级，吸收能量．
(1)光照(吸收光子)：光子的能量必恰等于能级
(2)24.87 MeV
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专题五
热、光、原
强化训练2
(改编题)有关研究表明，宇宙中
氦生成的途径有两条：一是在宇宙诞生后2分
钟左右生成的；二是在宇宙演化到恒星诞生后，
由恒星内部的氢核聚变反应生成的．天文学家 测得银河系中氦的含量约为25%.
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专题五
热、光、原
(1)把氢核聚变简化为 4 个氢核(1H)聚变成氦核(4 1 2 He)，同时放出 2 个正电子(0e)和 2 个中微子(ν0)， 1 请写出该氢核聚变反应的方程， 并计算一次反应释 放的能量． (2)研究表明,银河系的年龄约为 t＝3.8×1017 s,每秒 银河系产生的能量约为 1×1037 J(P＝1×1037 J/s), 现假定该能量全部来自上述氢核聚变反应,试估算 银河系中氦的含量(最后结果保留一位有效数字).
博会倡导“绿色世博”和“低碳世博”的理念, 世博会中国主题馆“东方之冠”高大68米的屋顶 台上“镶嵌”有与建筑相融合的太阳能光伏组件 ,屋面太阳能板面积达3万多平方米,是目前世界最 大的单体面积太阳能屋面,上海世博会场馆周围
80%～90%的路灯利用太阳能发电技术来供电.
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专题五
热、光、原
科学研究发现太阳发光是由于其内部不断发生从 氢核到氦核的核聚变反应，即在太阳内部 4 个氢 核(1H)转化成一个氦核和两个正电子(0e)并放出能 1 1 量．已知质子的质量 mp＝1.0073 u，α 粒子的质量 mα＝4.0015 u，电子的质量 me＝0.0005 u．1 u 的 质量相当于 931.5 MeV 的能量． (1)写出该热核反应方程； (2)一次这样的热核反应过程释放出多少 MeV 的 能量？(结果保留四位有效数字)
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专题五
热、光、原
强化训练1
(2011年高考四川卷)氢原子从能级m
跃迁到能级n时辐射红光的频率为ν1,从能级n跃迁 到能级k时吸收紫光的频率为ν2,已知普朗克常量
为h,若氢原子从能级R跃迁到能级m,则(
A．吸收光子的能量为hν1＋hν2
)
B．辐射光子的能量为hν1＋hν2
C．吸收光子的能量为hν2－hν1
栏目 导引
专题五
热、光、原
(3)根据你的估算结果,对银河系中氦的主要生成 途径作出判断． (可能用到的数据:银河系的质量约为M＝3×1041 kg,原子质量单位1 u＝1.66×10－27 kg,1 u相当于 1.5×10－10 J的能量,电子质量me＝0.0005 u,氦核 质量mα＝4.0026 u,氢核质量mp＝1.0078 u,中微子 ν0质量为零)
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专题五
热、光、原
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专题五
热、光、原
项目
内容 原料:铀235U,用慢中子打击时发生链式 92 反应 反应条件:(1)铀浓度足够大； (2)体积大于临界体积 反应方程:2H＋3H→4He＋1n 1 1 2 0 反应条件:温度达到几百万度
重核 裂变
轻核 聚变
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专题五
热、光、原
D．辐射光子的能量为hν2－hν1
栏目 导引
专题五
热、光、原
解析:选D.氢原子从能级m跃迁到能级n时辐射红 光,说明能级m高于能级n,而从能级n跃迁到能级 k时吸收紫光,说明能级k也比能级n高,而紫光的 频率ν2大于红光的频率ν1,所以hν2>hν1,因此能级 k比能级m高,所以若氢原子从能级k跃迁到能级 m,应辐射光子,且光子能量应为hν2－hν1.故选项 D正确.
栏目 导引
专题五
热、光、原
三、核力与质能方程的理解
1．核力的特点 (1)核力是强相互作用的一种表现，在它的作用 范围内，核力远大于库仑力． (2)核力是短程力,作用范围在1.5×10－15 m之内. (3)每个核子只跟相邻的核子发生核力作用,这种 性质称为核力的饱和性.
栏目 导引
专题五
热、光、原
栏目 导引
2
－12
J.
专题五
热、光、原
(3)由估算结果可知，k≈2%远小于25%的实际
值，所以银河系中的氦主要是宇宙诞生后不久
生成的．
答案：(1)41H→4He＋20e＋2ν0 1 2 1 (2)2% (3)见解析
4.14×10
－12
J
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B．黄、绿
C．红、紫