专题十四 原子和原子核分解
2024版高考物理一轮总复习专题十四原子与原子核第3讲原子核课件
30周年，核电站累计发电约6.9×1011 kW·h，相当于减排二氧化碳六亿
多吨.为了提高能源利用率，核电站还将利用冷却水给周围居民供热.下
列说法正确的是(
)
A.秦山核电站利用的是核聚变释放的能量
B.秦山核电站发电使原子核亏损的质量约为27.6 kg
C.核电站反应堆中需要用镉棒控制链式反应的速度
1 n →89 Ba＋144 Kr＋3 1 n的核反应
核亏损的质量大于27.6 kg，B错误；核电站反应堆中需要用镉棒能吸收
中子的特性，通过中子的数量控制链式反应的速度，C正确；反应堆利
用铀235的裂变，生成多个中核和中子，且产物有随机的两分裂、三分
1 n→ 89 Ba＋144 Kr＋3 1 n的核反应，D正确.
裂，即存在 235
U＋
0
56
0
92
36
1.(2020年全国卷Ⅱ)氘核 2
(1)结合能.
放出
核子结合为原子核时________的能量或原子核分解为核子时________的
吸收
能量，叫作原子核的结合能，亦称核能.
(2)比结合能.
①定义：原子核的结合能与核子数之比，称作比结合能，也叫平均结合
能.
②特点：不同原子核的比结合能不同，原子核的比结合能越大，表示原
子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定.
C.把该元素同其他的稳定元素结合成化合物
D.上述各种方法都无法减缓放射性元素的衰变速率
【答案】D
)
2.[原子核]下列有关原子结构和原子核的认识正确的是(
)
A.γ射线是高速运动的电子流
B.氢原子辐射光子后，其绕核运动的电子动能增大
C.太阳辐射能量的主要来源是太阳中发生的重核裂变
中考物理重难点精讲讲练(全国通用)专题14电流和电路电压电阻(原卷版+解析)
第十四课电流和电路电压电阻基础知识过关一、两种电荷1.摩擦起电：①定义：用摩擦的方法使物体带电，叫做摩擦起电。
②实质：自由电子发生了。
得到电子带负电，失去电子带正电。
2.带电体的性质：能够轻小物体。
3.两种电荷：①电荷：用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷；②电荷：用毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷。
4.相互作用：同种电荷互相，异种电荷互相。
5.验电器：①作用：检验物体是否带电；②原理：。
二、原子及其结构1.物质的构成：常见的物质是由、构成的。
2.原子原子核（带电荷）质子（带正电）（带负电）中子（不带电）3.在通常情况下，原子核和核外电子所带电荷数，原子整体不显电性，物体对外也不显电性。
三、电流1.形成：电荷的形成电流。
2.方向：规定定向移动的方向为电流方向。
3.单位及其换算：（A），毫安（mA），微安（µA）；1A= mA=106µA。
四、电压1.作用：使电路中自由电荷定向移动形成电流。
2.单位及其换算：（V），千伏（kV）；1kV= V。
五、电路1.电路的构成：①电源：能够提供的装置；②用电器：消耗电能的装置；③开关：控制电路的装置；④导线：输送电能的装置。
2.电路的三种状态六、串联和并联七、电流表和电压表八、电阻1.物质的导电性2.定义：在物理学中，用电阻来表示导体对电流作用的大小，导体的电阻越大，表示导体对电流的阻碍作用越，通常用字母表示。
3.单位：欧姆，简称欧，符号是，比较大的单位有千欧（kΩ）、兆欧（MΩ）。
4.单位换算：1kΩ= Ω= MΩ。
5.影响因素：导体的电阻是导体本身的一种性质，它的大小与导体的、、以及温度等因素有关；材料一定时，导体长度越长，横截面积越小，导体的电阻越。
6.滑动变阻器高频考点过关考点一：两种电荷1．（2022•盐城）用相同的绝缘细线将带正电的轻质甲球和不带电的轻质乙球悬挂，下列情形正确的是（）A．B．C．D．2．（2022•东营）关于静电的知识，下列说法正确的是（）A．摩擦起电创造了电荷B．用丝绸摩擦玻璃棒，正电荷从丝绸转移玻璃棒上C．用毛皮摩擦橡胶棒，电子从毛皮转移到橡胶棒上D．相互吸引的两个轻小物体，一定是带了异种电荷3．（2022•襄阳）小强的课桌上有以下物品，通常情况下属于导体的是（）A．塑料刻度尺B．玻璃镜片C．金属小刀D．橡皮4．（2022•常州）下列粒子中，带负电的是（）A．电子B．质子C．中子D．原子核5．（2022•西藏）如图所示，利用静电喷漆枪给物件上漆，涂料小液滴之间相互排斥，但被物件吸引。
2020版《新高考 二轮专题突破+考前集训 化学》 题库 14专题十四 物质结构与性质(选修)
限时：40分钟1．(2019四川绵阳第三次诊断，35)氮、磷是植物生长所需的重要元素。
回答下列问题：(1)下列N原子电子排布图表示的状态中，能量由低到高的顺序是________(填标号)。
(2)羟氨(NH2OH)可看成是氨分子内的一个氢原子被羟基取代的衍生物，分子中N的杂化类型是________。
羟氨易溶于水，其主要原因是__________________________________。
(3)第一电离能I1(N)______I1(P)(填“＞”“＜”“＝”)，原因是________________________________________________________________________。
(4)直链多磷酸根阴离子是由两个或两个以上磷氧四面体通过共用顶角氧原子连接起来的，如图所示。
则由n个磷氧四面体形成的这类磷酸根离子的通式为____________。
(5)氮化锗具有耐腐蚀、硬度高等优点，晶体中锗原子与氮原子之间存在明显的sp杂化现象，氮化锗晶体属于________晶体。
一种氮化锗晶胞的球棍模型如图，其化学式为__________，若晶胞长方体的高为b pm，设阿伏加德罗常数值为N A，晶体的密度为ρg·cm－3，则晶胞底面正方形的边长为____________ pm(列出计算式)。
1．(1)A＜C＜B＜D(2)sp 3杂化 羟氨分子与水分子均为极性分子，分子间都能形成氢键(3)＞ N 的原子半径比P 的原子半径小，原子核对最外层电子的吸引力较大(4)[P n O 3n ＋1](n ＋2)－(5)原子 Ge 3N 4 550b ρN A ×1015或550b ×10－10ρN A×1010 【解析】(1)基态N 原子具有的能量最低，激发态N 原子具有的能量较高，且较高能级轨道排布的电子越多，原子具有的能量越高，故N 原子能量由低到高的顺序是A ＜C ＜B ＜D 。
2024版高考物理一轮总复习专题十四原子与原子核第2讲原子结构课件
3.轨道：原子的不同能量状态跟电子在不同的圆周轨道绕核运动相对应. 原子的定态是不连续的，因此电子的轨道可能也是________的. 【答案】不连续 4.氢原子的能级、半径公式.
(1)能级公式：En＝n12E1(n＝1，2，3，…)，其中E1为基态能量，其数值 式为E1＝－13.6 eV. (2)半径公式：rn＝n2r1(n＝1，2，3，…)，其中r1为基态半径，又称玻尔 半径，其数值为r1＝0.53×10－10 m.
【解析】根据 C32 ＝3知这群氢原子能够发出3种不同频率的光子，A正确； 由n＝3跃迁到n＝1，辐射的光子能量最大，ΔE＝(13.6－1.51) eV＝12.09 eV，B错误；从n＝3跃迁到n＝2辐射的光子能量最小，频率最小，则波 长最长，C正确；一群处于n＝3能级的氢原子发生跃迁，吸收的能量必 须等于两能级的能级差，D错误.
【解析】从n＝3跃迁到n＝1放出的光电子能量最大，根据Ek＝E－W0，
可得此时最大初动能为Ek＝9.8 eV，A错误；根据p＝hλ ＝ hcν，E＝hν，又 因为从n＝3跃迁到n＝1放出的光子能量最大，故可知动量最大，B正确；
大量氢原子从n＝3的激发态跃迁到基态能放出C32＝3种频率的光子，其 中从n＝3跃迁到n＝2放出的光子能量为ΔEk＝3.4 eV－1.51 eV＝1.89 eV ＜2.29 eV，不能使金属钠产生光电效应，其他两种均可以，C错误；由 于从n＝3跃迁到n＝4能级需要吸收的光子能量为ΔE＝1.51 eV－0.85 eV ＝0.66 eV≠0.85 eV，用0.85 eV的光子照射，不能使氢原子跃迁到n＝4激 发态，D错误.
【解析】由于氢原子发射的光子的能量E＝En－Em＝n12E1－m12E1＝ mn22－mn22E1，所以发射的光子的能量值E是不连续的，只能是一些特定频 率的谱线，故A错误，B正确；由于氢原子的轨道是不连续的，根据玻尔 原子理论知氢原子的能级也是不连续的，即是分立的，故C错误；当氢 原子从较高轨道第n能级跃迁到较低轨道第m能级时，发射的光子能量E ＝En－Em＝hν，显然n、m的取值不同，发射光子的频率就不同，故氢 原子光谱线的频率与氢原子能级的能量差有关，D错误.
第十四章 原子与原子核总结
射线的危害与防护
分析 2014 年全国高考新课标卷物理考试大纲可 知，本单元的知识考点的要求均为Ⅰ级，它与原来的 考试大纲相比，主要有下列几个方面的变化：
(1)新课程标准已降低了对光电效应、光电效应方 程、氢原子的能级结构、核能、质量亏损、爱因斯坦 质能方程等几个方面的要求，均由原来的Ⅱ级要求降 为Ⅰ级要求.
第十四章 原子与原子核(选修 3－5)
考点 波粒二象性
原子结构
原子核
内容
要求 说明
光电效应
Ⅰ
爱因斯坦光电应方程 Ⅰ
氢原子光谱 氢原子的能级结构、能级
公式
Ⅰ Ⅰ
原子核的组成、放射性、
原子核的衰变、半衰期 放射性同位素
核力、核反应方程 结合能、质量亏损 裂变反应和聚变反应、裂
变反应堆
Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ
分析近几年来的高考试题，光电效应、质能方程与 核能、原子能级、核反应方程、半衰期、原子的核式结 构、物理学史等内容是高考的热点内容，其中，光电效 应、原子能级、核反应方程与核能的计算等命题率较高. 考虑到新教材已新增了许多新的内容，结合分析新高考 的特点，预计近代物理学的基本观点与理论、重要的物 理现象等内容将可能在高考中有所表现.
(2)新课标卷物理考试大纲的提法与原来的大纲 的提法有多处不同.如从结合能的角度来分析核反应 中核能的释放成因，它更加注重介绍近代物理的基本 原理与规律，更加注重科普性与应用性，更加注重知 识与物理学史及现代科技相结合.
本章要复习的内容主要是近代物理的部分知识， 内容相对独立，知识面广，但要求相对较低，大部分 的知识考点只要求作了解或理解.高考对本章内容的考 查的题型主要以选择题或填空题为主.例如 2014 广东 卷第 18 题，江苏卷第 12 题 C(1)，浙江自选模块第 14 题(2)，全国卷Ⅱ第 35 题(1)，山东卷第 39 题(1)，北京 卷第 14 题，重庆卷第 1 题，2013 全国新课标Ⅰ卷第 35 题、Ⅱ卷第 35 题、广西第 16 题、山东第 38 题、福 建第 30 题、重庆第 23 题、广东第 17 题、上海第 7 题、 第 21 题等.根据“联系实际、联系生活、联系高科技、 联系社会热点问题”的高考命题趋向，考查的内容将 体现时代气息，新背景、新名词、新观点接近高考的 几率较大.试题将注重知识的联系，体现学科的综合性.
广西高考物理 核心考点复习冲刺十四 原子和原子核
原子和原子核原子和原子核为高考必考内容之一。
一般都在选择题中出现。
主要涉及α粒子散射实验、原子能级及跃迁、核反应方程、核能的利用、半衰期等。
其中能级、核反应方程、质能方程是考查热点，一般单独命题，有时也与动力学、动量、电磁学等知识相结合，特别是与电场、磁场的综合问题尤其需要注意。
在复习过程中关键是要识记一些常识性的知识和理解一些最基础的概念和规律，对于能级、半衰期等概念要认真地领会，对于α粒子散射实验，核反应的几个重点实验，质能方程等规律和实验要记住结果并学会应用。
【题型示例】【示例1】在金属中存在大量的价电子（可理解为原子的最外层电子），价电子在原子核和核外的其他电子产生的电场中运动．电子在金属外部时的电势能比它在金属内部作为价电子时的电势能大，前后两者的电势能差值称为势垒，用符号V表示．价电子就像被关在深为V 的方箱里的粒子，这个方箱叫做势阱，价电子在势阱内运动具有动能，但动能的取值是不连续的，价电子处于最高能级时的动能称为费米能，用 E f表示．用红宝石激光器向金属发射频率为ν的光子，具有费米能的电子如果吸收了一个频率为ν的光子而跳出势阱，则A．具有费米能的电子跳出势阱时的动能E K＝hν－V + E fB．具有费米能的电子跳出势阱时的动能E K＝hν－V－E fC．若增大激光器的发光强度，具有费米能的电子跳出势阱时的动能增大D．若增大激光器的发光强度，具有费米能的电子跳出势阱时的动能不变【示例2】重元素的放射性衰变共有四个系列，分别是 U238 系列（从23893U开始到稳定的20882Pb为止）、 Th232 系列、 U235 系列及 Np237 系列（从23793Np 开始到稳定的20983Bi 为止），其中，前三个系列都已在自然界找到，而第四个系列在自然界一直没有被发现，只是在人工制造出Np237 后才发现的，下面的说法正确的是A ．Np237 系列中所有放射性元素的质量数B ．从23793Np 到20983Bi ，共发生 7 次α衰变和 4 次 β衰变C ．可能Np237 系列中的所有放射性元素的半衰期相对于地球年龄都比较短D ．天然的Np237 系列中的放射性元素在地球上从来就没有出现过【解析】 由α衰变规律4422M M Z Z A B He --→+，β衰变规律011MMZ Z C D e +-→+可知每发生一次α衰变，原子核的质量数减少4，而发生β衰变时质量数不变，Np237的质量数237＝4×59＋1，所以每一次衰变后的质量数都等于 4n + 1 ( n 等于正整数），A 项正确；根据原子核衰变时质量数和电荷数守恒，从23793Np 到20983Bi 质量数减少237－209＝28＝4×7，即发生7次α衰变，电荷数减少93－83＝10，考虑7次α衰变带走电荷2×7＝14，所以发生了4次β衰变，总的衰变方程为2372094093832174Np Bi He e -→++，B 项正确；Np237这个系列在自然界一直没有被发现，可能是这个系列中的所有放射性元素的半衰期相对于地球年龄都比较短，C 项正确，D 项错误。
高中化学知识点归纳与分类突破 专题十四 物质结构与性质
专题十四物质结构与性质知识点一电子层、能级与原子轨道1.电子层(n)：在多电子原子中，核外电子的能量是不同的，按照电子的能量差异将其分成不同电子层。
通常用K、L、M、N……表示，能量依次升高。
2.能级：同一电子层里电子的能量也可能不同，又将其分成不同的能级，通常用s、p、d、f等表示，同一电子层里，各能级的能量按s、p、d、f的顺序依次升高，即E(s)<E(p)<E(d)<E(f)。
3.原子轨道：电子在原子核外的一个空间运动状态。
原子轨道轨道形状轨道个数s球形1p哑铃形3温馨提示：第一电子层(K)，只有s能级；第二电子层(L)，有s、p两种能级，p能级上有三个原子轨道p x、p y、p z，它们具有相同的能量；第三电子层(M)，有s、p、d三种能级。
知识点二原子核外电子的排布规律①能量在构建基态原子时，原子核外电子总是优先占据能量更低的原子轨道：最低原理1s→2s→2p→3s→3p→4s→3d→4p→5s→4d→5p→6s……②洪特规则基态原子中，填入简并轨道的电子总是先单独分占，且自旋平行③泡利原理每个原子轨道上最多只能容纳2个自旋方向相反的电子知识点三基态原子核外电子排布的四种表示方法表示方法举例电子排布式K：1s22s22p63s23p64s1简化电子排布式Cu：[Ar]3d104s1价层电子排布Fe：3d64s2轨道表示式(或电子排布图)O：①常见特殊原子或离子基态简化电子排布式微粒简化电子排布式微粒简化电子排布式微粒简化电子排布式Fe原子[Ar]3d64s2Cu+[Ar]3d1Cu2+[Ar]3d9Cr原子[Ar]3d54s1Fe2+[Ar]3d6Mn2+[Ar]3d5Cr 3+ [Ar ]3d 3 Fe 3+ [Ar ]3d 5 Ni 原子 [Ar ]3d 84s 2②基态原子轨道表示式书写的常见错误错误类型错因剖析 改正违背能量最低原理 违背泡利原理 违背洪特规则违背洪特规则知识点四电离能、电负性1.元素第一电离能的周期性变化规律一般规律同一周期，随着原子序数的增加，元素的第一电离能呈现增大的趋势，稀有气体元素的第一电离能最大，碱金属元素的第一电离能最小；同一主族，随着电子层数的增加，元素的第一电离能逐渐减小特殊情况第一电离能的变化与元素原子的核外电子排布有关。
专题十四 科学思想方法
专题十四科学思想方法一、选择题1．[2012·聊城]某化学兴趣小组在自制酸碱指示剂后，将其分别滴入酸碱性溶液中试效果。
这一做法属于科学探究过程的(C) A．猜想B．查阅资料C．实验D．交流2．[2012·兰州]实验室有一瓶标签残缺的试剂可能是浓盐酸，有同学提出打开瓶塞观察。
该同学的做法属于科学探究中的(C) A．猜想假设B．收集证据C．设计实验D．得出结论3．[2012·长沙]银杏是植物中的活化石，如果想了解校园中银杏的形态结构，常用的科学方法是(D) A．比较法B．模拟实验法C．调查D．观察法4．[2012·乐山]下列数轴表示正确的是(B)图Z14－15．[2011·保定]表内是探究蚂蚁食性的过程，属于科学探究过程中作出假设步骤的是(B)A.步骤1 B．步骤2C．步骤3 D．步骤46．[2011·潍坊]为探究温度与蟋蟀鸣叫之间是否存在联系，某同学将蟋蟀放在以温度为变量的环境中饲喂，并在同一时间段内统计蟋蟀的鸣叫次数，该研究过程主要采用了(B) A．观察法B．实验法C．测量法D．调查法7．下表是“探究子叶的不同处理对花生幼苗发育的影响”的实验结果：由此分析可知，该实验(D) A．证明胚是植物体发育所必需的结构B．实验组为a和b，对照组为cC．实验组为a和c，对照组为bD．实验组为b和c，对照组为a8．[2012·菏泽]认真细致地观察和分析实验现象，有助于获得科学知识并学会科学探究的方法。
以下分析你认为合理的是(B) A．在碳酸钠溶液中滴加酚酞试液变红色，可证明碳酸钠属于碱类B．某固体化肥与熟石灰混合研磨产生氨味，可证明该化肥一定是铵态氮肥C．某物质在氧气中完全燃烧，生成了氧化物，可证明该物质一定是单质D．将浓盐酸放置于空气中浓度会减小，可证明浓盐酸具有吸水性9．[2012·枣庄]下表是探究绿豆种子萌发所需外界条件的实验设计，如果还要探究种子萌发是否需要光，还需设置5号瓶，对5号瓶的处理是(A)A.5号瓶应放置在无光的环境中，其他处理与1号瓶相同B．5号瓶应放置在无光的环境中，其他处理与2号瓶相同C．5号瓶应放置在无光的环境中，其他处理与3号瓶相同D．5号瓶应放置在无光的环境中，其他处理与4号瓶相同10．下面是科学家为揭开糖尿病的发病原因，以狗为实验动物进行研究的结果：对该实验结果的分析，不正确的是(B) A．由A、C实验可知：胰岛提取液可防止糖尿的出现B．由A、B实验可知：胰腺由内分泌部和外分泌部组成C．由B、C实验可知：胰岛提取液是由胰岛细胞分泌的D．该研究证明：糖尿病的发病可能与胰岛细胞的分泌物有关【解析】考查对照实验的设计和实验结论的分析。
高中物理高考 第2讲 原子和原子核 课件
(3)γ 辐射：原子核的能量不能连续变化，存在着能级。放射性的原子 核在发生 α 衰变、β 衰变时产生的新核处于高能级，这时它要向低能级跃迁， 并放出 09 __γ_光__子____。因此，γ 射线经常是伴随 α 射线和 β 射线产生的。
速度
可达110c
垂直进入电场或磁 场的偏转情况
偏转
穿透能力
最弱
对空气的电离作用
很强
β 射线 －01e
接近 c
偏转 较强 较弱
γ 射线
γ 09 _c__
10 _不__偏__转____ 11 _最__强___ 12 _很__弱___
2．原子核的组成 (1)原子核由 13 __质__子__和 14 _中__子___组成，质子和中子统称为 15 __核__子__。
(4)同位素：具有相同 21 __质__子__数___而 22 __中__子__数___不同的原子核组成的 元素，在元素周期表中处于 23 _同__一___位置，因而互称同位素，具有相同的 24 _化__学___性质。
知识点
放射性元素的衰变 Ⅰ
射线的危害和防护 Ⅰ1.原子核的衰变
(1)原子核自发地放出 α 粒子或 β 粒子，变成另一种 01 __原__子__核___的变
第十五章 近代物理初步
第2讲 原子和原子核
主干梳理 对点激活
知识点
原子结构、光谱和能级跃迁 Ⅰ
1．原子的核式结构 (1)电子的发现：英国物理学家 01 ____J_．__J_.汤__姆__孙_____在研究阴极射线
时发现了电子，提出了原子的“枣糕模型”。
(2)α 粒子散射实验：1909～1911 年，英国物理学家 02 __卢__瑟__福___和他
__正__电__荷___和几乎全部 05 _质__量___都集中在核里，带负电的电子在核外空间绕
高考物理最新近代物理知识点之原子核图文解析(1)
高考物理最新近代物理知识点之原子核图文解析(1)一、选择题1．关于原子和原子核的组成，说法正确的是（）A．汤姆孙通过对阴极射线一系列研究，发现了原子核内部放出的β射线B．玻尔将量子观念引入原子领域，建立了氢原子量子化模型C．卢瑟福分析α粒子散射实验数据，发现了原子核内部的质子D．贝克勒尔研究了铀的天然放射性，建立了原子核式结构模型2．科学家们对微观粒子的研究推动了科学的进步，下列符合历史事实的是A．普朗克发现了电子B．爱因斯坦提出能量子假说C．贝克勒尔发现了天然放射现象D．汤姆孙提出了原子的核式结构3．如图所示，一个静止的铀核，放在匀强磁场中，它发生一次α衰变后变为钍核，α粒子和钍核都在匀强磁场中做匀速圆周运动，则以下判断正确的是（）A．1是α粒子的径迹，2是钍核的径迹B．1是钍核的径迹，2是α粒子的径迹C．3是α粒子的径迹，4是钍核的径迹D．3是钍核的径迹，4是α粒子的径迹4．关于天然放射性，下列说法正确的是A．天然放射现象说明原子是可分的B．放射性元素的半衰期与外界的温度有关，温度越高半衰期越短C．放射性元素发生β衰变时所释放出的电子是原子核内的中子转化为质子时产生的D．机场、车站进行安检时，能发现箱内危险物品，是利用了α射线较强的穿透能力5．下列说法正确的是A．原子核经过一次α衰变，质量数减少4B．氢原子从激发态向基态跃迁只能吸收特定频率的光子C．只要强度足够大的光照射金属就能发生光电效应现象D．将放射性物质放在密闭的铅盒内，可以延长它的半衰期6．目前，在居室装修中经常用到花岗岩、大理石等装饰材料．这些岩石都不同程度地含有放射性元素，下列有关放射性知识的说法中正确的是（）A．射线与射线一样是电磁波，但穿透本领远比射线强B．氡的半衰期为天，个氡原子核经过天后就一定只剩下个氡原子核C．衰变成要经过次衰变和次衰变D．放射性元素发生衰变时所释放的电子是原子核内的中子转化为质子时产生的7．下列实验或发现中能提示原子具有核式结构的是 A ．粒子散射实验 B ．光电效应实验 C ．中子的发现 D ．氢原子光谱的发现8．若用x 代表一个中性原子中核外的电子数，y 代表此原子的原子核内的质子数，z 代表此原子的原子核内的中子数，则对23490Th 的原子来说( )A ．x ＝90，y ＝90，z ＝234B ．x ＝90，y ＝90，z ＝144C ．x ＝144，y ＝144，z ＝90D ．x ＝234，y ＝234，z ＝324 9．下列说法正确的是（ ）A ．2382349290U Th →+X 中X 为中子，核反应类型为衰变 B ．234112H+H He →+Y 中Y 为中子，核反应类型为人工核转变C ．2351136909205438U+n Xe+Sr →+K ，其中K 为10个中子，核反应类型为重核裂变 D ．14417728N+He O →+Z ，其中Z 为氢核核反应类型为轻核聚变10．23290Th 具有放射性，经以下连续衰变过程：2322282282282089088899082Th Ra Ac Th Pb →→→→→，最后生成稳定的20882Pb ，下列说法中正确的是 A ．23290Th 和22890Th 中子数相同，质子数不同B ．整个衰变过程共发生6次α衰变和4次β衰变C ．22888Ra 发生β衰变后变为22889Ac ，说明22888Ra 原子核内有β粒子D ．22888Ra 的半衰期为6.7年，取40个该种原子核，经过13.4年剩下10个该种原子核11．原子核反应有广泛的应用，如用于核电站等。
专题十四动量守恒定律原子和原子核
专题十四动量守恒定律原子和原子核1．(仿2013广东高考，17T)放射性物质铯(137Cs)和碘(131I)进入大气，该地区水源、空气和生活环境被污染．下列说法正确的是()．A．核反应堆中的废料具有很强的放射性，需要装入特制的容器，深埋地下或海底B．铀核裂变的一种可能核反应是23592U＋10n―→13755Cs＋9637Rb＋210nC．放射性碘(131I)发生的β衰变方程为13153I―→13154Xe＋0－1eD.23592U裂变形式有多种，每种裂变产物不同，质量亏损也不同，但释放的能量一定相同解析核反应堆中的废料具有很强的放射性，需要装入特制容器深埋地下或海底，A正确；23592U＋10n―→13755Cs＋9637Kr＋310n，B错误；放射性碘衰变方程与选项C相符，故C正确；对于同一重核的裂变反应，每种裂变产物不同，质量亏损不同，因而释放的能量也不同，D错误．答案AC2．(仿2013天津高考，1T)下列关于原子核的说法正确的是()．A．原子核的能量与原子的能量相似，也是不连续变化的，是量子化的B．原子核的半衰期与原子核所处的环境有关C．贝克勒尔发现了原子核的放射性现象，并提出了“放射性”这个词用来描述这一现象D．原子核的结合能越大，原子核越稳定解析原子核的能量是不连续变化的，是量子化的，A正确；半衰期的大小由放射性元素的原子核内部本身的因素决定，跟元素所处的物理状态(如压强、温度)或化学状态(如单质、化合物)无关，B错误；“放射性”这个术语是由居里夫人提出来的，用它来描述铀的辐射能力，C错误；原子核的平均结合能越大，原子核越稳定，而不是原子核的结合能越大，原子核越稳定，D错误．答案 A3．(仿2013江苏高考，12CT)(1)自由中子是不稳定的，它的平均寿命大约是900 s，它能自发地发生放射性衰变，衰变方程是：10n―→11H＋X＋v e，其中v e是反电子中微子(不带电的质量很小的粒子)．下列说法中正确的是________．A．自由中子的衰变是β衰变，X是负电子B．有20个自由中子，半小时后一定剩下5个中子未发生衰变C．衰变过程遵守动量守恒定律D．衰变过程有质量亏损，所以能量不守恒(2)电子俘获即原子核俘获1个核外轨道电子，使核内1个质子转变为中子．一种理论认为地热是镍58(5828Ni)在地球内部的高温高压下发生电子俘获核反应生成钴(Co)58时产生的，则镍58电子俘获核反应方程为________________；生成的钴核处于激发态，会向基态跃迁，辐射γ光子的频率为ν，已知真空中的光速和普朗克常量是c和h，则此核反应过程中的质量亏损为________．(3)在电子俘获中，原子核俘获了K层一个电子后，新核原子的K层上将出现一个电子空位，当外层L层上电子跃迁到K层填补空位时会释放一定的能量：一种情况是辐射频率为ν0的X射线；另一种情况是将该能量交给其他层上的某电子，使电子发生电离成为自由电子．若该能量交给M层电子，电离后的自由电子动能是E0，已知普朗克常量为h，试求新核原子的L层电子和K层电子的能级差及M层电子的能级(即能量值)．答案(1)AC(2)5828Ni＋0－1e―→5827Co hνc2(3)hν0E M＝E0－hν04．(仿2013新课标全国高考，35T)(1)2011年中国宣布突破快中子增殖反应堆技术，使核反应原料利用率提升到百分之六十以上．第一代核反应堆以铀235为裂变燃料，而在天然铀中占99%的铀238不能被利用，为了解决这个问题，科学家们研究出快中子增殖反应堆，使铀238变成高效核燃料．在快中子增殖反应堆中，使用的核燃料是钚239，裂变时释放出快中子，周围的铀238(23892 U)吸收快中子后变成铀239(23992U)，铀239很不稳定，经过________次β衰变后变成钚239(23994Pu)，从而实现核燃料的增殖．铀238转变为钚239的全过程的核反应方程式为____________________________________________.图3(2)如图3所示，长为L ＝2 m 的木板A 质量为M ＝2 kg ，A 静止于足够长的光滑水平面上，小物块B (可视为质点)静止于A 的左端，B 的质量为m 1＝1 kg ，曲面与水平面相切于M 点．现让另一小物块C (可视为质点)从光滑曲面上离水平面高h ＝3.6 m 处由静止滑下，C 与A 相碰后与A 粘在一起，C 的质量为m 2＝1 kg ，A 与C 相碰后，经一段时间B 可刚好离开A ，g ＝10 m/s 2.求A 、B 之间的动摩擦因数μ.解析 (1)核反应过程中质量数和电荷数均守恒，239 92U 经过2次β衰变转变为239 94Pu.238 92U 转变为239 94Pu 经历了两个过程，即238 92U ＋10n ―→239 92U ，239 92U ―→239 94Pu ＋2 0－1e ，两式合并后得238 92U ＋10n ―→239 94Pu ＋2 0－1e.(2)设C 滑至水平面的速度为v ，有v ＝2gh ，对C 、A 碰撞过程分析，设碰后共同速度为v 1，由动量守恒有m 2v ＝(M ＋m 2)v 1 v 1＝m 2v M ＋m 2B 恰好滑离A 时与A 有相同的速度，设为v 2对A 、C 、B 由动量守恒定律得m 2v ＝(M ＋m 1＋m 2)v 2v 2＝m 2v M ＋m 1＋m 2对A 、B 、C 由功能关系得μm 1gL ＝12(M ＋m 2)v 21－12(M ＋m 1＋m 2)v 22联立以上各式并代入数据解得μ＝0.15答案 (1)2238 92U ＋10n ―→239 92U ，239 92U ―→239 94Pu ＋2 0－1e 或238 92U ＋10n ―→239 94Pu ＋2 0－1e(2)0.155．(仿2013山东高考，38T)(1)我国科学家经过艰苦努力，率先建成了世界上第一个全超导托克马克试验装置并调试成功．这种装置被称为“人造太阳”，它能够承受上亿摄氏度高温且能够控制等离子态的核子发生聚变并稳定持续地输出能量，就像太阳一样为人类提供无限清洁能源．在该装置内发生的核反应方程是21H ＋31H ―→42He ＋X ，其中粒子X 的符号是________．已知21H 的质量是m 1，31H 的质量是m 2，42He 的质量是m 3，X 的质量是m 4，光速是c ，则发生一次上述聚变反应所释放的核能表达式为______________________________________________________________．(2)光滑水平面上静止放置一长方形木板B ，B 的质量为M ＝2 kg ，B 的右端离竖直墙6 m ．现有一小物体A ，其质量m ＝1 kg ，以v 0＝6 m/s 的速度从B 的左端水平滑上B ，如图4所示．A 和B 之间的动摩擦因数μ＝0.4，B 与墙碰撞时间极短，且碰撞时无能量损失．要使A 最终不脱离B ，B 的最短长度是多少？图4解析 (1)由核反应方程遵循质量数守恒和电荷数守恒，可知粒子X 为中子，即10n ；据爱因斯坦质能方程得所释放的核能表达式为ΔE ＝(m 1＋m 2－m 3－m 4)c 2.(2)设A 、B 向右滑动时达到的共同速度为v ，则由动量守恒定律有m v 0＝(m ＋M )v ，解得v ＝2 m/s.由功能关系μmgL 1＝12m v 20－12(m ＋M )v 2解得，A 相对于B 滑行的距离L 1＝3 m此过程中B 的加速度a B ＝μmg M ＝2 m/s 2，B 滑行位移s B ＝v 22a B＝1 m<6 m ，说明此时B 未碰到墙壁．B 与墙壁碰后，B 以速度2 m/s 向左运动，A 以速度2 m/s 向右运动，最终A 和B 以共同的速度向左运动，设向左运动的共同速度为v ′，则由动量守恒定律有M v －m v ＝(m ＋M )v ′，解得v ′＝23 m/s由功能关系μmgL 2＝12(M ＋m )v 2－12(M ＋m )v ′2解得，该过程中A 相对于B 滑行的距离L 2＝43 m则B 的长度至少为L ＝L 1＋L 2＝133 m ＝4.33 m答案 (1)10n ΔE ＝(m 1＋m 2－m 3－m 4)c 2(2)4.33 m6．(仿2013海南高考，17T)(1)研究发现两个氘核(21H)可聚变成32He ，已知氘核的质量为2.013 6 u ，中子的质量为1.008 7 u ，32He 核质量为3.015 0 u ．若质量亏损1 u 对应的核能为931.5 MeV ，则两个氘核聚变成32He 核的核反应方程为________________；上述反应中释放的核能为________．(2)如图5所示，光滑水平面上三个物块A 、B 、C ，A 、B 间有压缩且被锁定的轻弹簧，三物块均处于静止状态．现解除对弹簧的锁定，B 离开弹簧后，以速度v 0与C 相碰，最终B 与A 运动的速度相同，已知m A ＝6 kg ，m B ＝1 kg ，m C ＝14 kg ，求B 与C 相碰后C 的速度大小．图5解析 (2)对A 、B ，由动量守恒定律m A v ＝m B v 0①对B 、C ，由动量守恒定律m B v 0＝－m B v ＋m C v C ②得v C ＝v 012③答案 (1)221H ―→32He ＋10n 3.26 MeV (2)v 012。
高中物理原子与原子核知识点总结选修
高中物理原子与原子核知识点总结(选修3－5)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同学们有所帮助.一波粒二象性1光电效应的研究思路(1)两条线索：h为普朗克常数 h=×J·Sν为光子频率2．三个关系(1)爱因斯坦光电效应方程E k＝hν－W0。
(2)光电子的最大初动能E k可以利用光电管实验的方法测得，即E k＝eU c，其中U c是遏止电压。
(3)光电效应方程中的W0为逸出功，它与极限频率νc的关系是W0＝hνc。
3波粒二象性波动性和粒子性的对立与统一(1)大量光子易显示出波动性，而少量光子易显示出粒子性。
(2)波长长(频率低)的光波动性强，而波长短(频率高)的光粒子性强。
(3)光子说并未否定波动说，E＝hν＝hcλ中，ν（频率）和λ就是波的概念。
光速C=λν(4)波和粒子在宏观世界是不能统一的，而在微观世界却是统一的。
3．物质波(1)定义：任何运动着的物体都有一种波与之对应，这种波叫做物质波，也叫德布罗意波。
(2)物质波的波长：λ＝h p ＝hmv ，h 是普朗克常量。
二 原子结构与原子核 （1）卢瑟福的核式结构模型卢瑟福根据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.(1)电子的发现：1897年，英国物理学家汤姆孙通过对阴极射线的研究发现了电子。
原子核的组成——上好高中化学第十四课
夸克
原子核 10-14m
质子 中子
10-15m
C u
原子 10-10m
电子 10-18m
导学互动，归纳提升
活动一．进一步认识构成原子的微粒及其性质：
2、观察下表,比较一下质子、中子、电子质量，分析原子的质量 集中在哪部分,为什么?相对于整个原子来说，原子核外某个电子 的质量能否忽略不计?
构成原子的粒 子
指质量数，即将原子核内所有的质子和中子的 相对质量取整数加起来所得的数值，用A表示。
质量数（A）= ___质__子__数_（__Z_）____+ __中__子__数_（__N__）___ 2、观察下表,质子数与中子数之和跟相对原子质量有什么关系？
原子 质子数（Z） 中子数（N） 质子数+中子数（A） 相对原子质量
↓
↑
Ar→ HCl、H2S、PH3、SiH4
↓
F2、H2O2、N2H4、CH3F
F－、O2－、N3－、 OH－、 NH2－
Cl－、S2－、P3－、 SH－
导学互动，归纳提升
活动二．原子组成的一种表示方法：
1、相对原子质量定义为“某原子的质量与C-12原子质量的1/12 的比”。C-12原子指的是什么原子？
电性和电量 质量/kg
电子
原子核
质子
中子
1个单位负电荷 1个单位正电荷
不显电性
1.602 x 10-19C 1.602 x 10-19C
0
9.109×10-31 1.673×10-27 1.675×10-27
相对质量
1/1836
1.007
3、原子: 核电荷数 = 质子数 = 核外电子数
阴离子: 所带电荷数 = 核外电子数 －质子数
高考原子结构和原子核PPT课件
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(对应学生用书P249) 要点一 跃迁与电离的区别 1.跃迁：根据玻尔理论，当原子从低能态向高能态跃迁时，必须 吸收光子才能实现．相反，当原子从高能态向低能态跃迁时，必须辐射 光子才能实现，跃迁时不管是吸收还是辐射光子，其光子的能量都必须 等于这两个能级的能量差．
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间，τ 表示半衰期． 2．影响因素：放射性元素衰变的快慢是由原子核内部因素决定的，
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．
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(1)半衰期是大量原子核衰变时的统计规律，个别原子核经多长时 间衰变无法预测；对个别或极少数原子核子的能级及轨道半径 ①氢原子的能级公式：En＝n12E1(n＝1,2,3…)，其中 E1 为基态能量， E1＝－13.6eV. ②氢原子的轨道半径公式：rn＝n2r1(n＝1,2,3…)，其中 r1 为基态半 径，又称玻尔半径，r1＝0.53×10－10m. (4)氢原子的能级图如下图所示．
这个对应关系是我们作出准确判断的依据．若是在电子的碰撞下 引起原子的跃迁，则要求电子的能量必须大于或等于原子的某两个能级 差，两种情况有所不同，要引起注意．
2.电离：原子一旦电离，原子结构被破坏，而不再遵守有关原子 结构理论，如基态氢原子的电离能为13.6 eV，只要能量大于或等于13.6 eV的光子都能使基态的氢原子吸收而电离，只不过入射光子的能量越 大，原子电离后产生的自由电子的动能就越大，不论原子处于什么状态 ，只要入射光子的能量大于该状态的电离所需要的能量就可使之电离．
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(对应学生用书P248) 一、原子结构 1．电子的发现：1897年， 汤姆逊通过对阴极射线的研究发现了 电子，从而说明电子是原子的组成部分，即原子是可以再分的．
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3、爱因斯坦质能方程
E=mc2
式中c是真空中的光速，m是物体的质量，
E是物体的能量。
核子在结合成原子核时出现的质量亏损Δm， 正表明它们在互相结合过程中放出了能量
ΔE=Δm·c2
例题．一个质子和一个中子聚变结合成一个氘 核，同时辐射一个光子γ。已知质子、中子、氘 核的质量分别为m1、m2、m3,普朗克常量为h,真 空中的光速为c。下列说法正确的是 B
第十四章 原子物理 1、原子结构
科学进程——原子结构的建立和修正
金属片
n=
n=4
影子
n=3
n=2
0 -0.85eV -1.51eV
-3.4eV
荧光
n=1
-13.6eV
1、汤姆孙的实验
E
证明了射线带负电
E B
qvB qE
v E B
B
qvB m v2 R
q v m BR
q E m B2R
2、卢瑟福：α粒子散射实验
01n
答案：BD
• 电子轨道量子化 rn n2r1
– 电子绕核做圆周运动仍然服从 经典力学规律。但轨道不是任 意的，且不产生电磁辐射。
• 原子能量量子化 En E1 / n2
– 电子在不同的轨道，原子具 有的能量不同。
n=
n=4 n=3
0
-0.85eV -1.51eV
n=2
-3.4eV
激发态 激发态 基态
En Ek Ep
4、聚变和裂变
三．重核的裂变 １．核裂变：铀核在俘获一个中子后，发生了一个重核
分裂成两个中等质量的核的反应过程
２核反应方程
23952Ｕ＋01ｎ
9308Ｓr+
136 54
Xe+10
1 0
n
23925Ｕ＋01ｎ
137 56
Ba+
83 36
Kr+16
1 0
n
23925Ｕ＋01ｎ
121 51
Sb+
93 41
a24 c b 2 2 31 d
天然放射性衰变
238 92
U
23940Th
4 2
H
e
23940Th
234 91
Pa
0 1
e
人教版
核 反
质子的发现
14 7
N
4 2
He
178
O
1 1
H
教科版
应
中子的发现
9 4
Be
4 2
He
162
C
1 0
n
人教版
的 类 型
人 工 核
人工放射性同位素
27 13
Al
控制棒：镉棒 作用：镉棒吸收中子的能力 很强，通过棒的深、浅吸收 中子，控制反应速度。
轻核的聚变 （1）定义： 轻核结合成质量较大的核叫核聚变
（2）热核反应：通过加热使轻核在碰撞中达到近 距离，实现核聚变
太阳释放的能量主要来自热核反应
3、氢弹：
2 1
H
31H
4 2
He
01n
2 1
H
2 1
H23
He
第十三章 原子物理
2、原子核
1、天然放射射线及特点
名称 带电 电离 穿透 构成 速度 性 能力 能力
正强弱
4 2
He
C/10
负弱
强
0 1
e
0.99C
中 最弱 极强 光子 C
实质
氦核流 电子流 光子流
衰变的本质
• 为什么说射线都来自于从原子核内部？
– 实验发现，如果一种元素具有放射性，那么，无 论它是以单质存在，还是以化合物形式存在，都 具有放射性。放射性的强度也不受温度，外界压 强的影响。由于元素的化学性质决定于原子核外 的电子，这就说明射线与这些电子无关，也就是 说，射线来自原子核。这说明原子核内部是有结 构的。
Nb+22
1 0
n
３链式反应: 铀核裂变时,同时放出几个中子,这些中子再 引起其它铀核裂变,就可以使裂变过程不断 地进行下去,这种反应过程叫链式反应
4.临界体积: 能够发生链式反应的铀块的最小体积
核反应堆
铀棒：天然铀或浓缩铀组成
减速剂：石墨或重水、普通水
作用：裂变产生的速度很 大的中子跟这些物质相碰 后，速度很慢，变成容易 被铀235吸收的慢中子
其中最小频率是多少?最小波长又是多少?
4
-0.85eV (1)6种
3
-1.51eV (2)最小频率对应能级差最小
2
- 3.4eV hv （1.51-0.85）1.610-19
1
-13.6eV
E初
E终
h
C
目的：
vn 1.6 1014 Hz
(3)最小波长对应最大能量 λ=9.75×10-8m
能根据能级图画出辐射光子的多种可能，并能根 据能级差判断出光子波长的大小
• 实验装置由几部分组成
– 放射源、金箔、荧光屏
• 实验的结果：
– 绝大多数α 粒子基本上仍沿原 来的方向前进。
– 少数 α 粒子(约占八千分之一) 发生了大角度偏转，甚至超过 了90o。
• 卢瑟福对实验结果的解释
– 核式结构模型
• 核式结构的不足
– 认为原子寿命的极短 – 认为原子发射的光谱应该是连
– 放射性元素的原子核有半数发 生衰变需要的时间。
氡222的半衰期3.8天 镭226的半衰期1620年 铀238的半衰期4.5 109年
例：一个原子核
a b
X
变成稳定的原子核
经过2次α衰变和3次β衰变后 dc。Y 其中a、c的关系
a=___c__8______，b、d的关系是b=d__1_____。
• α衰变 规律
• β衰变： 规律
本质
衰变的本质
A Z
X
A4 Z2
Y
4 2
He
A Z
X
A Z 1
Y
0 1
e
1 0
n
11
H
0 1
e
• 在发生α衰变和β衰变时，若新核处于能量较高的 激发态，这时它就要向低能级越强，这能量就以 γ光子形式向外辐射出来。
• 原子核衰变过程，电荷数、质量数守恒。
半衰期
• 何为“半衰期”？
4 2
He
30 15
P
1 0
n
30 15
P
30 14
Si
0 1
e
反
应
重核的裂变
235 92
U
1 0
n 15461
Ba
92 36
Kr
301
n
轻核的聚变
2 1
H
3 1
H
4 2
He
1 0
n
2、人工放射性的应用
• 人工放射性同位素的特点
– 放射强度容易控制 – 制成需要的各种形状 – 半衰期短
• 有何应用？
续的
卢瑟福 α粒子散射实验
• 利用核式结构解释实验结果
– 电子对α 粒子的作用忽略不计。 – 因为原子核很小，大部分α 粒
子穿过原子时离原子核很远， 受到较小的库仑斥力，运动几 乎不改变方向。 – 极少数α 粒子穿过原子时离原 子核很近，因此受到很强的库 仑斥力，发生大角度散射。
3、玻尔的原子模型 定态
能级
n=1
-13.6eV
玻尔的原子模型
• 频率条件 hv E初 E末
n=
n=4 n=3 n=2
吸收光子
n=1
0 -0.85eV -1.51eV
-3.4eV
放出光子
-13.6eV
吸收光子(单击) 放出光子(单击)
• 例题.如图给出了氢原子的最低的四个能级,氢原子在
这些能级之间跃迁,所辐射的光子的频率最多几种?