【推荐精选】2018届高考物理一轮复习专题原子结构原子核导学案

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高三物理一轮复习导学案：第十三章第4课时原子结构与原子核

第4课时原子结构与原子核【考纲解读】1.知道两种原子结构模型，会用玻尔理论解释氢原子光谱.2.掌握氢原子的能级公式并能结合能级图求解原子的跃迁问题.3.掌握原子核的衰变、半衰期等知识.4.会书写核反应方程，并能根据质能方程求解核能问题．【知识要点】考点一原子结构与α粒子散射实验1．α粒子散射实验的结果绝大多数α粒子穿过金箔后，基本上仍沿原来的方向前进，但α粒子发生了大角度偏转，极少数α粒子的偏转超过了90°，有的甚至被撞了回来，如图1所示．2．卢瑟福的原子核式结构模型在原子的中心有一个很小的核，叫，原子的所有正电荷和几乎都集中在原子核里，带负电的在核外绕核旋转．考点二玻尔理论的理解与计算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，但并不向外辐射能量．2．跃迁：原子从一种定态跃迁到另一种定态时，它辐射或吸收一定频率的光子，光子的能量由这两个定态的能量差决定，即hν＝E m－E n.(h是普朗克常量，h＝6.63×10－34 J·s)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，因此电子的可能轨道也是不连续的．4．氢原子的能级、能级公式(1)氢原子的能级图(2)氢原子的能级和轨道半径①氢原子的能级公式：E n＝1n2E1(n＝1,2,3，…)，其中E1为基态能量，其数值为E1＝－13.6 eV.②氢原子的半径公式：r n＝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.考点三原子核的衰变 1．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：A Z X →A －4Z －2Y ＋42He β衰变：A Z X → A Z ＋1Y ＋ 0－1e2．三种射线的成分和性质3.(1)根据半衰期的概念，可总结出公式 N 余＝N 原⎝⎛⎭⎫12t τ，m 余＝m 原⎝⎛⎭⎫12t τ式中N 原、m 原表示衰变前的放射性元素的原子核数和质量，N 余、m 余表示衰变后的放射性元素的原子核数和质量，t 表示衰变时间，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，与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．考点四核反应类型及核反应方程注意：(1)核反应过程一般都是不可逆的，所以核反应方程只能用单向箭头表示反应方向，不能用等号连接． (2)核反应的生成物一定要以实验为基础，不能凭空只依据两个守恒规律杜撰出生成物来写核反应方程．(3)核反应遵循质量数守恒而不是质量守恒；遵循电荷数守恒．考点五核力与核能的计算 1．应用质能方程解题的流程图书写核反应方程→计算质量亏损Δm →利用ΔE ＝Δmc 2计算释放的核能(1)根据ΔE ＝Δmc 2计算，计算时Δm 的单位是“kg ”，c 的单位是“m/s ”，ΔE 的单位是“J ”． (2)根据ΔE ＝Δm ×931.5 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Δm 的单位是“u ”，ΔE 的单位是“MeV ”．2．利用质能方程计算核能时，不能用质量数代替质量进行计算．【典型例题】例1.卢瑟福和他的助手做α粒子散射实验，获得了重要发现：关于α粒子散射实验的结果，下列说法中正确的是( ) A ．证明了质子的存在B ．证明了原子核是由质子和中子组成的C ．证明了原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在一个很小的核里D ．说明了原子中的电子只能在某些轨道上运动例2.氢原子处于基态时，原子能量E 1＝－13.6 eV ，已知电子电量为e ，电子质量为m ，氢的核外电子的第一条可能轨道的半径为r 1，已知氢原子各定态能量与基态能量之间关系为E n ＝E 1n 2，式中n ＝2、3、4、5……(1)氢原子核外电子的绕核运动可等效为一环形电流，处于基态的氢原子核外电子运动的等效电流多大？(用K ，e ，r 1，m 表示)(2)若氢原子处于n ＝2的定态，求该氢原子的电离能．例3.(1)232 90Th(钍)经过一系列α衰变和β衰变，变成20882Pb(铅)．以下说法中正确的是( )A ．铅核比钍核少8个质子B ．铅核比钍核少16个中子C ．共经过4次α衰变和6次β衰变D ．共经过6次α衰变和4次β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3015P衰变成3014Si的同时放出另一种粒子，这种粒子是________．例4．铀核裂变有多种形式，其中一种的核反应方程是23592U＋10n→14156Ba＋9236Kr＋310n.()(1)试计算一个铀235原子核裂变后释放的能量．(235 92U、14156Ba、9236Kr、10n的质量分别为235.043 9 u、140.913 9u、91.897 3 u、1.008 7 u、1 u相当于931 MeV)(2)1 kg铀235原子核发生上述裂变时能放出多少核能？它相当于燃烧多少煤释放的能量？(煤的热值为2.94×107 J/kg)【拓展训练】1．[α粒子散射现象分析]在卢瑟福α粒子散射实验中，有少数α粒子发生了大角度偏转，其原因是()A．原子的正电荷和绝大部分质量集中在一个很小的核上B．正电荷在原子内是均匀分布的C．原子中存在着带负电的电子D．原子只能处于一系列不连续的能量状态中2．[能级跃迁的理解]用频率为ν0的光照射大量处于基态的氢原子，在所发射的光谱中仅能观测到频率分别为ν1、ν2、ν3的3条谱线，且ν3＞ν2＞ν1，则()A．ν0＜ν1B．ν3＝ν2＋ν1C．ν0＝ν1＋ν2＋ν3 D.1ν1＝1ν2＋1ν33．[对原子核衰变的理解]2014年5月10日南京发生放射铱－192丢失事件，铱－192化学符号是Ir，原子序数是77，半衰期为74天，铱－192通过β衰变放出γ射线，γ射线可以穿透10～100 mm厚钢板．设衰变产生的新核用X表示，写出铱－192的衰变方程________；若现有1 g铱－192经过148天有________g铱－192发生衰变．4.[核反应方程的书写]原子核聚变可望给人类未来提供丰富的洁净能源．当氘等离子体被加热到适当高温时，氘核参与的几种聚变反应可能发生，放出能量．这几种反应的总效果可以表示为621H→k42He ＋d11H＋210n＋43.15 MeV由平衡条件可知()A．k＝1，d＝4 B．k＝2，d＝2C．k＝1，d＝6 D．k＝2，d＝35.[核能的计算]已知氦原子的质量为M He u，电子的质量为m e u，质子的质量为m p u，中子的质量为m n u，u为原子质量单位，且由爱因斯坦质能方程E＝mc2可知：1 u对应于931.5 MeV的能量，若取光速c＝3×108 m/s，则两个质子和两个中子聚变成一个氦核，释放的能量为()A．[2(m p＋m n)－M He]×931.5 MeVB．[2(m p＋m n＋m e)－M He]×931.5 MeVC．[2(m p＋m n＋m e)－M He]·c2 JD．[2(m p＋m n)－M He]·c2 J6．(2014·新课标Ⅰ·35(1))关于天然放射性，下列说法正确的是________．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．α、β和γ三种射线中，γ射线的穿透能力最强。

2018届高考物理一轮复习专题原子结构原子核导学案

原子结构原子核知识梳理知识点一、氢原子光谱、氢原子的能级、能级公式1 •原子的核式结构(1) 电子的发现：英国物理学家汤姆孙发现了电子。

(2) a粒子散射实验：1909〜1911年，英国物理学家卢瑟福和他的助手进行了用a粒子轰击金箔的实验，实验发现绝大多数a粒子穿过金箔后基本上仍沿原来方向前进，但有少数a粒子发生了大角度偏转，偏转的角度甚至大于90°,也就是说它们几乎被“撞”了回来。

(3) 原子的核式结构模型：在原子中心有一个很小的核，原子全部的正电荷和几乎全部质量都E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) 光谱分类有些光谱是一条条的亮线』样的光谱叫做线状谱。

有的光谱是连在一起的光带丄样的光谱叫做连续谱。

(3) 氢原子光谱的实验规律一一 1 <11^巴耳末线系是氢原子光谱在可见光区的谱线，其波长公式Y = R歹二, (n = 3, 4,5,…),R是里德伯常量，R= 1.10 x 10 7 m 1, n为量子数。

3. 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，但并不向外辐射能量。

(2) 跃迁：原子从一种定态跃迁到另一种定态时，它辐射或吸收一定频率的光子，光子的能量由这两个定态的能量差决定，即h v = En—E n o ( h 是普朗克常量，h = 6.63 x 10—34J • s)(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，因此电子的可能轨道也是不连续的。

4•氢原子的能级、能级公式⑴氢原子的能级能级图如图1所示图1(2)氢原子的能级和轨道半径1①氢原子的能级公式：E n=『E ( n= 1, 2, 3，…)，其中E为基态能量，其数值为E =—13.6 eV o2②氢原子的半径公式：r n= n「1(n= 1, 2, 3,…)，其中n为基态半径，又称玻尔半径，其数值为m = 0.53 x 10 —10 n知识点二、原子核的组成、放射性、原子核的衰变、半衰期、放射性同位素1. _________________________________________________________________________ 原子核的组成：原子核是由质子和中子组成的，原子核的电荷数等于核内的质子 __________________ 数。

高二物理选修第十八章原子结构18.1导学案

第十八章原子结构18.1 电子的发现教学目标（1）了解阴极射线及电子发现的过程；（2）知道汤姆孙研究阴极射线发现电子的实验及理论推导。

教学重点阴极射线的研究教学难点汤姆孙发现电子的理论推导教学过程任务一预习导学（一）电子的发现 1、阴极射线（1）产生：在研究气体导电的玻璃管内有阴、阳两极，当两极间加一定电压时，阴极便发出一种射线，这种射线为阴极射线。

（2）阴极射线的特点：碰到荧光物质能使其发光。

2、汤姆孙的发现（1）阴极射线电性的发现为了研究阴极射线的带电性质，他设计了如图18－1－1所示装置，从阴极发出的阴极射线，经过与阳极相连的小孔，射到管壁上，产生荧光斑点；用磁铁使射线偏转，进入集电圆筒；用静电计检测的结果表明，收集到的是负电荷。

（2）测定阴极射线粒子的比荷。

如图18－1－2所示，从阴极K 发出的阴极射线通过一对平行金属板P 、P ＇间的匀强电场，发生偏转，偏转角θ与电场强度E 、极板长度L 以及带电粒子的速度v 的关系：tanθ＝mv EqLv v =⊥ ①电场力与磁场力平衡，不发生偏转，由BEv =② 为Kg /C me1110≈ 1898这种粒子的“身份”子，物理学家把这种粒子叫做电子。

②现在测得电子的比荷为e/m ＝1.75881×1011电子的电荷量为e ＝1.60219×10－19C ，从而计算出电子的质量为m ＝9.10953×10－31kg.③电子的质量约为氢原子质量的18361任务二合作探究【例1】一只阴极射线管，正下方，放一通电直导线AB （）A ．导线中的电流由A 流向B B ．导线中的电流由B 流向AC 流方向来实现D ．电子束的径迹与AB 中的电流方向无关【例2】一种测定电子比荷的实验装置如图空玻璃管内、阴极发出的电子经阳极A 与阴极K 度进入两极板C 、D 荧光屏上的O 点；若在两极板间施加电压U 的电子将打在荧光屏上的P 直于纸面向外、磁感应强度为B 上产生的光点又回到O ，已知极板的长度l =5.00cm 距离d =1.50cm ，极板区的中点M L =12.50cm ，U =200V ，B =6.3×10-4T ，P 点到0试求电子的比荷。

一轮复习原子结构

例 1 下列关于202 ) 78Pt 的说法正确的是( 198 A.202 78Pt 和 78Pt 的中子数相同，互称为同位素 198 B.202 78Pt 和 78Pt 的质子数相同，互称为同位素 198 C.202 78Pt 和 78Pt 的核外电子数相同，是同一种核素 198 D.202 78Pt 和 78Pt 的质量数不同，不能互称为同位素
2、不同能层的能级组成不同能层含有的轨道数
能层
能级轨道数
一
1s 1 11
二
2s 2p 1 22 3
三
3s 3p 3d 1 3 33 5
四
4s 4p 4d 4f 1 3 5 44 7
任一能层的能级总是从s能级开始，各能层的能级等于该能层的序数，轨道数等于该能层序数的平方
3、各能级之间的能量大小关系
【例 1】下列叙述错误的是( ．．
)。
A．13C 和 14C 属于同一种元素，它们互为同位素 B．1H 和 2H 是不同的核素，它们的质子数相等 C．14C 和 14N 的质量数相等，它们的中子数不等 D．6Li 和 7Li 的电子数相等，中子数也相等
解析：同位素是指质子数相同而中子数(或质量数)不同的同
18
O 是氧元素的两种核素，设 )。
NA 表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是( A．16O2 与 18O2 互为同分异构体 B．16O 与 18O 核外电子排布方式不同
C．通过化学变化可以实现 16O 与 18O 间的相互转化 D．标准状况下，1.12 L 个氧原子
16
O2 和 1.12 L
18
例3 D A项中两种原子互为同位素；B项中两分子均为化合物，不属于同位素范畴；C项中两种分子的化学性质应几乎完全相同。

2018版高中物理第二章原子结构章末整合导学案教科版选修3-5

第二章原子结构一、对α粒子散射实验及核式结构模型的理解1．α粒子散射实验结果：α粒子穿过金箔后，绝大多数α粒子仍沿原来的方向前进，但有少数α粒子发生了大角度偏转，偏转的角度甚至大于90°，也就是说它们几乎被“撞了回来”．2．核式结构学说：在原子的中心有一个很小的原子核，原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核内，电子绕核旋转．【例1】(多选)关于α粒子散射实验现象的分析，下列说法正确的是( )A．绝大多数α粒子沿原方向运动，说明正电荷在原子内均匀分布，是α粒子受力平衡的结果B．绝大多数α粒子沿原方向运动，说明这些α粒子未受到明显的力的作用，说明原子是“中空”的C．极少数α粒子发生大角度偏转，说明原子内质量和电荷量比α粒子大得多的粒子在原子内分布空间很小D ．极少数α粒子发生大角度偏转，说明原子内的电子对α粒子的吸引力很大答案 BC解析在α粒子散射实验中，绝大多数α粒子沿原方向运动，说明α粒子未受到原子核明显的力的作用，也说明原子核相对原子来讲很小，原子内大部分空间是空的，故A 错，B 对；极少数α粒子发生大角度偏转，说明受到金原子核明显的力的作用的空间在原子内很小，α粒子偏转，而金原子核未动，说明金原子核的质量和电荷量远大于α粒子的质量和电荷量，电子的质量远小于α粒子，α粒子打在电子上，α粒子不会有明显偏转，故C 对，D 错．二、对玻尔原子模型的理解1．氢原子的能级对氢原子而言，核外的一个电子绕核运行时，若半径不同，则对应的原子能量也不同．原子各能级的关系为E n ＝E 1n 2 (n ＝1,2,3…)对于氢原子而言，基态能级：E 1＝－13.6 eV2．氢原子的能级图如图1所示．图1 【例2】已知氢原子基态的电子轨道半径为r 1＝0.528×10－10 m ，量子数为n 的能级值为E n ＝－13.6n 2 eV. (1)求电子在基态轨道上运动的动能；(2)有一群氢原子处于量子数n ＝3的激发态，画一张能级图，在图上用箭头标明这些氢原子能发出的光谱线；(3)计算这几种光谱线中最短的波长．(静电力常量k ＝9×109 N·m 2/C 2，电子电荷量e ＝1.6×10－19 C ，普朗克常量h ＝6.63×10－34 J·s，真空中光速c ＝3.0×108m/s) 答案见解析解析 (1)核外电子绕核做匀速圆周运动，库仑引力提供向心力，则ke 2r 21＝mv 2r 1，又知E k ＝12mv 2，故电子在基态轨道上运动的动能为：E k ＝ke 22r 1＝9×109－1922×0.528×10－10 J≈2.18×10－18 J≈13.6 eV.(2)当n ＝1时，能级值为E 1＝－13.612 eV ＝－13.6 eV. 当n ＝2时，能级值为E 2＝－13.622 eV ＝－3.4 eV. 当n ＝3时，能级值为E 3＝－13.632 eV≈－1.51 eV.能发出的光谱线分别为3→2,2→1,3→1共3种，能级图如图所示．(3)由E 3向E 1跃迁时发出的光子频率最大，波长最短．h ν＝E 3－E 1，又知ν＝c λ，则有 λ＝hcE 3－E 1＝ 6.63×10－34×3.0×108[－1.51－－－19 m≈1.03×10－7 m. 针对训练1 (多选)下列对玻尔原子理论的评价正确的是( )A ．玻尔原子理论成功解释了氢原子光谱规律，为量子力学的建立奠定了基础B ．玻尔原子理论的成功之处是引入了量子概念C ．玻尔原子理论的成功之处是它保留了经典理论中的一些观点D ．玻尔原子理论与原子的核式结构是完全对立的答案 AB解析玻尔原子理论成功解释了氢原子的发光问题，其成功之处是引入了量子化理论，局限是保留了经典理论中的一些观点，故A 、B 对，C 错；它继承并发展了原子的核式结构观点，故D 错．三、原子的能级跃迁与电离1．能级跃迁的两种方式(1)辐射和吸收光子发生跃迁，可表示如下：高能级低能级E n(2)吸收外来实物粒子(例如自由电子)的能量而发生跃迁．由于实物粒子的动能可全部或部分被原子吸收，所以只要入射粒子的能量大于或等于两能级的能量差(E ＝E m －E n ，m >n )，均可使原子发生能级跃迁．2．电离的两种方式(1)吸收光子能量发生电离．当光子能量大于或等于13.6 eV 时，可以被处于基态的氢原子吸收，使氢原子电离．(2)与实物粒子撞击发生电离．由于实物粒子的动能可全部或部分被原子吸收，所以只要入射粒子的能量大于或等于氢原子所处的能级的能量，均可使原子发生电离．【例3】将氢原子电离，就是从外部给电子能量，使其从基态或激发态脱离原子核的束缚而成为自由电子．(1)若要使n ＝2激发态的氢原子电离，至少要用多大频率的光照射该氢原子？(2)若用波长为200 nm 的紫外线照射处于n ＝2激发态的氢原子，则电子飞到离核无穷远处时的速度多大？(电子电荷量e ＝1.6×10－19 C ，普朗克常量h ＝6.63×10－34 J·s，电子质量m e ＝9.1×10－31 kg)答案 (1)8.21×1014 Hz (2)9.95×105 m/s解析 (1)n ＝2时，E 2＝－13.622 eV ＝－3.4 eV 所谓电离，就是使处于基态或激发态的原子的核外电子跃迁到n ＝∞的轨道，n ＝∞时，E ∞＝0.所以，要使处于n ＝2激发态的原子电离，电离能为ΔE ＝E ∞－E 2＝3.4 eVν＝ΔE h ＝3.4×1.6×10－196.63×10－34 Hz≈8.21×1014 Hz. (2)波长为200 nm 的紫外线一个光子所具有的能量 E 0＝h ν＝6.63×10－34×3×108200×10－9 J ＝9.945×10－19 J 电离能ΔE ＝3.4×1.6×10－19 J ＝5.44×10－19 J由能量守恒h ν－ΔE ＝12mv 2 代入数值解得v ≈9.95×105m/s.针对训练2 一个氢原子处于基态，用光子能量为15 eV 的光去照射该原子，问能否使氢原子电离？若能使之电离，则电子被电离后所具有的动能是多大？答案能 1.4 eV解析氢原子从基态n＝1处被完全电离至少吸收13.6 eV的能量．所以15 eV的光子能使之电离，由能量守恒可知，完全电离后电子具有的动能E k＝15 eV－13.6 eV＝1.4 eV.。

届高考一轮复习课件原子结构玻尔的原子模型

1．电子的发现和汤姆孙的原子模型电子的发现： 1897年英国物理学家汤姆孙，对阴极射线进行了一系列的研究，从而发现了电子． 2．α 粒子散射实验和原子核式结构模型 (1)α粒子散射实验：1909年，由卢瑟福及助手盖革、马斯顿完成．
①装置示意图：如图14－3－1
②现象：
a．绝大多数粒子穿过金箔后，仍沿原来方向
运动，不发生偏转．
b．有少数粒子发生较大
角度的偏转．
c．有极少数粒子的偏转
角超过了90°，有的几乎
达到180°，即被反向弹回．
图14－3－1
(2)原子的核式结构模型： 1911年，卢瑟福通过对α粒子散射实验的分析计算提出原子核式结构模型：在原子中心存在一个很小的核，称为原子核，原子核集中了原子所有正电荷和几乎全部的质量，带负电荷的电子在核外空间绕核旋转．原子核半径数量级为10－15m，原子轨道半径数量级为10－10m.
②氢原子的能级图(如图14－3－2)：氢原子的
各个定态的能量值，
叫氢原子的能级
.按能量的大小用
图象表示出来即能级图．
Hale Waihona Puke 其中n＝1的定态称为基态 .n＝2以上
的定态，称为激发态 .
图14－3－2
1.卢瑟福的原子核式结构问题：卢瑟福为什么要用α粒子散射实验研究原子的结构？解答：原子结构无法直接观察到，要用高速粒子进行轰击，根据粒子的散射情况分析判断原子的结构，而α粒子有足够能量，可以穿过原子，并且利用荧光作用可观察α粒子的散射情况，所以选取 α粒子进行散射实验．
的电场的等势线，实线表示一个α粒子的运动轨
迹．在α粒子从a运动到b，再运动到c的过程中，下列
说法中正确的是( )

物理大一轮复习讲义5第十三章动量守恒定律波粒二象性原子结构与原子核第讲含答案

第2讲光电效应波粒二象性一、普朗克能量子假说黑体与黑体辐射1．黑体与黑体辐射（1)黑体:如果某种物质能够完全吸收入射的各种波长的电磁波而不发生反射，这种物体就是绝对黑体．(2）黑体辐射：辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关．2．普朗克能量子假说当带电微粒辐射或吸收能量时,是以最小能量值为单位一份一份地辐射或吸收的，这个最小能量值ε叫做能量子．ε＝hν。

二、光电效应及其规律1．光电效应现象在光的照射下,金属中的电子从表面逸出的现象，发射出来的电子叫光电子．2．光电效应的产生条件入射光的频率大于等于金属的极限频率．3．光电效应规律(1)每种金属都有一个极限频率，入射光的频率必须大于等于这个极限频率才能产生光电效应．(2)光电子的最大初动能与入射光的强度无关,只随入射光频率的增大而增大．(3)光电效应的发生几乎是瞬时的，一般不超过10－9 s.(4）当入射光的频率大于等于极限频率时,饱和光电流的大小与入射光的强度成正比．4．爱因斯坦光电效应方程(1)光子说:光的能量不是连续的，而是一份一份的，每一份叫做一个光子,光子的能量ε＝hν。

(2)逸出功W0:电子从金属中逸出所需做功的最小值．(3)最大初动能：发生光电效应时,金属表面上的电子吸收光子后克服原子核的引力逸出时所具有的动能的最大值．(4）光电效应方程①表达式：hν＝E k＋W0或E k＝hν－W0。

②物理意义：金属表面的电子吸收一个光子获得的能量是hν,这些能量的一部分用来克服金属的逸出功W0,剩下的表现为逸出后电子的最大初动能．三、光的波粒二象性物质波1．光的波粒二象性(1)波动性:光的干涉、衍射、偏振现象证明光具有波动性．(2）粒子性：光电效应、康普顿效应说明光具有粒子性．(3)光既具有波动性,又具有粒子性，称为光的波粒二象性．2．物质波（1)概率波光的干涉现象是大量光子的运动遵守波动规律的表现,亮条纹是光子到达概率大的地方,暗条纹是光子到达概率小的地方，因此光波又叫概率波．（2)物质波任何一个运动着的物体，小到微观粒子大到宏观物体都有一种波与它对应,其波长λ＝错误!，p为运动物体的动量，h为普朗克常量．1．判断下列说法是否正确．(1)任何频率的光照射到金属表面都可以发生光电效应．(×)(2)要使某金属发生光电效应,入射光子的能量必须大于金属的逸出功．(√）(3）光电子的最大初动能与入射光子的频率成正比．（×）（4）光的频率越高，光的粒子性越明显,但仍具有波动性．（√）(5）德国物理学家普朗克提出了量子假说，成功地解释了光电效应规律．(×）（6）美国物理学家康普顿发现了康普顿效应，证实了光的粒子性．(√)(7）法国物理学家德布罗意大胆预言了实物粒子具有波动性．(√）2．（多选）如图1所示，用导线把验电器与锌板相连接，当用紫外线照射锌板时，发生的现象是（)图1A．有光子从锌板逸出B．有电子从锌板逸出C．验电器指针张开一个角度D．锌板带负电答案BC3．（多选)在光电效应实验中，用频率为ν的光照射光电管阴极，发生了光电效应，下列说法正确的是()A．增大入射光的强度，光电流增大B．减小入射光的强度，光电效应现象消失C．改用频率小于ν的光照射，一定不发生光电效应D．改用频率大于ν的光照射,光电子的最大初动能变大答案AD解析增大入射光强度,单位时间内照射到单位面积的光子数增加，则光电流将增大，故选项A正确；光电效应是否发生取决于入射光的频率，而与入射光强度无关，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,若光的频率仍大于等于极限频率，则仍会发生光电效应,选项C错误；根据hν－W逸＝错误!mv2可知,增加入射光频率，光电子的最大初动能增大，故选项D正确．4．有关光的本性，下列说法正确的是(）A．光既具有波动性，又具有粒子性，两种性质是不相容的B．光的波动性类似于机械波，光的粒子性类似于质点C．大量光子才具有波动性，个别光子只具有粒子性D．由于光既具有波动性，又具有粒子性,无法只用其中一种性质去说明光的一切行为，只能认为光具有波粒二象性答案D5．黑体辐射的规律如图2所示，从中可以看出，随着温度的降低，各种波长的辐射强度都________（填“增大”“减小"或“不变)，辐射强度的极大值向波长________（填“较长"或“较短”）的方向移动．图2答案减少较长解析由题图可知,随着温度的降低，相同波长的光辐射强度都会减小;同时最大辐射强度向右侧移动,即向波长较长的方向移动。

第56讲原子和原子核(解析版) -【划重点】备战2025年高考物理一轮精细复习(新高考通用)

鉴集围
④实验的注意事项ａ．整个实验过程在真空中进行ｂ．公指下要做存很考，ａ粒子于能究ｃ．但则金漏的原国是仓的想度性场，可以做得根莲，易外一点施是给的原子市数火，ｎ验子金原核间的息仓定力大，偏特明显，而金原子微不会发生明显运动（２）对α粒子散射实验的解释 ①当α粒子穿过原子时，如果离正电体较远，受到的正电体斥力很小，α粒子的运动方向几乎不改变，所以绝大多数α粒子不发生偏转。 ②当α粒子接近原子核时，电子对它的影响可忽略，极少数α粒子在穿过原子时距离正电体很近，因此受到很强的库仑斥力，发生大角度散射，Ｊ．Ｊ．汤姆孙的模型无法解释这一实验结果．（３）Ｊ．Ｊ．汤姆孙原子模型与卢瑟福原子模型的比较
Ｄ．只有少数α粒子发生大角度散射的原因是原子的全部正电荷和几乎全部质量集中在一个很小
的核上
【答案】ＡＤ
【详解】ＡＢ．该实验的实验现象是绝大多数α粒子穿过金箔后，基本上仍沿原来的方向前进，即相
同时间内在Ａ时观察到屏上的闪光次数最多，但有少数ａ粒子发生大角度偏转，极少数偏转的角度
甚至大于９０°，即放在Ｃ位置时屏上观察到少数闪光，放在Ｄ位置屏上观察到极少数闪光，故Ａ正
核子数减少４
核子数不变
新核的变化
质子减少２个，中子减少２个
质子增加１个，中子减少１
个
元素周期表中位置前移２位元素周期表中位置后移１位
观察α、β衰变，我们不难发现质量数的减少是由于α衰变造
成的，所以我们在计算时先计算α衰变的次数，后计算β衰变
的次数以会Ｘ→Ｙ＋ｍ？Ｈｅ＋ｎ＿９ｅ为例，算法如下：
ｍ＝４（４－Ａ）衰变次数的计算第一步计算α衰变的次数
元素．
（２）三种射线的本质：α射线是氦核，β射线是电子，γ射线是光子．
３．原子核的衰变（１）衰变：原子核自发地放出某种粒子而转变成新核的变化。可分为α衰变、β衰变，并伴随着

高考物理一轮复习习题：第十四章碰撞与动量守恒定律第3课时原子结构氢原子光谱【含解析】

一、原子的核式结构1．α粒子散射实验的结果．绝大多数α粒子穿过金箔后，基本上仍沿原来的方向前进，但少数α粒子发生了大角度偏转，极少数α粒子的偏转超过了90°，有的甚至被撞了回来，如图所示．2．卢瑟福的原子核式结构模型．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．原子核的尺度：原子核直径的数量级为10－15 m，原子直径的数量级约为10－10m.二、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，但并不向外辐射能量．2．跃迁：原子从一种定态跃迁到另一种定态时，它辐射或吸收一定频率的光子，光子的能量由这两个定态的能量差决定，即hν＝E m－E n(h是普朗克常量，h＝6.63×10－34 J·s)．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，因此电子的可能轨道也是不连续的．4．氢原子的能级、能级公式．(1)氢原子的能级图(如图所示)．(2)氢原子的能级和轨道半径．①氢原子的能级公式：E n＝1n2E1(n＝1，2，3，…)，其中E1为基态能量，其数值为E1＝－13.6_e V.②氢原子的半径公式：r n＝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.1．α粒子散射实验说明了原子的正电荷和绝大部分质量集中在一个很小的核上．(√) 2．阴极射线来源于原子核．(×)3．原子的核式结构模型是由英国物理学家卢瑟福提出的．(√)4．原子光谱是不连续的，是由若干频率的光组成的．(√)5．氢原子由能量为E n的定态向低能级跃迁时，氢原子辐射的光子能量为hν＝E n. (×) 6．电子跃迁时辐射的光子的频率等于电子绕核做圆周运动的频率．(×)7．氢原子吸收光子后，将从高能级向低能级跃迁．(×)8．原子的能量量子化现象是指原子的能量状态是不连续的．(√)1．(2015·开封模拟)在卢瑟福α粒子散射实验中，金箔中的原子核可以看作静止不动，下列各图画出的是其中两个α粒子经历金箔散射过程的径迹，其中正确的是()解析：金箔中的原子核与α粒子都带正电，α粒子接近原子核过程中受到斥力而不是引力作用，选项A、D错误；由原子核对α粒子的斥力作用及物体做曲线运动的条件，知曲线轨迹的凹侧应指向受力一方，选项B错误，C正确．答案：C2．(多选)(2016·芜湖模拟)按照玻尔原子理论，下列表述正确的是()A．核外电子运行轨道半径可取任意值B．氢原子中的电子离原子核越远，氢原子的能量越大C．原子跃迁时，辐射或吸收光子的能量由能级的能量差决定，即hν＝|E m－E n|D．氢原子从激发态向基态跃迁的过程，可能辐射能量，也可能吸收能量解析：由玻尔理论知核外电子轨道是不连续的，不可以取任意值，故选项A错误；电子离原子核越远，能级越高，故原子的能量越大，选项B正确；原子发生跃迁时，若从低能级向高能级跃迁，吸收能量，从高能级向低能级跃迁，释放能量，且吸收和放出的光子的能量，由能级的能量差决定，故选项C 正确，D 错误．答案：BC3．(2015·西安模拟)用频率为ν0的光照射大量处于基态的氢原子，在所发射的光谱中仅能观测到频率分别为ν1、ν2、ν3的3条谱线，且ν3＞ν2＞ν1，则( )A ．ν0＜ν1B ．ν3＝ν2＋ν1C ．ν0＝ν1＋ν2＋ν3D.1ν1＝1ν2＋1ν3解析：大量氢原子跃迁时，只有3个频率的光谱，这说明是从n ＝3能级向低能级跃迁，根据能量守恒有h ν3＝h ν2＋h ν1，解得ν3＝ν2＋ν1，B 正确．答案：B4．(2016·株洲模拟)根据玻尔原子结构理论，氦离子(He ＋)的能级图如图所示．电子处在n ＝3轨道上比处在n ＝5轨道上离氦核的距离________(填“近”或“远”)．当大量He ＋处在n ＝4的激发态时，由于跃迁所发射的谱线有______条．解析：根据玻尔原子理论，量子数n 越小，轨道越靠近原子核，所以n ＝3比n ＝5的轨道离原子核近，大量处于n ＝4 激发态的原子跃迁一共有6种情形，即产生6条谱线．答案：近 6一、单项选择题1．(2014·上海卷)不能用卢瑟福原子核式结构模型得出的结论是()A．原子中心有一个很小的原子核B．原子核是由质子和中子组成的C．原子质量几乎全部集中在原子核内D．原子的正电荷全部集中在原子核内解析：为了解释α粒子散射实验，卢瑟福提出了原子核式结构模型：在原子的中心有一个很小的核，叫原子核，原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里，但不能得到原子核内的组成，故选项B不能用卢瑟福原子核式结构模型得出，A、C、D可以．答案：B2．(2015·安阳模拟)已知处于某一能级n上的一群氢原子向低能级跃迁时，能够发出10种不同频率的光，下列能表示辐射光波长最长的那种跃迁的示意图是()解析：由图示可知，在A 所示能级间跃迁中释放光子的能量最小，辐射光波的波长最长．选项A 正确．答案：A3．(2016·大同模拟)氢原子的核外电子从距核较近的轨道跃迁到距核较远的轨道过程中( )A ．原子要吸收光子，电子的动能增大，原子的电势能增大，原子的能量增大B ．原子要放出光子，电子的动能减小，原子的电势能减小，原子的能量也减小C ．原子要吸收光子，电子的动能增大，原子的电势能减小，原子的能量增大D ．原子要吸收光子，电子的动能减小，原子的电势能增大，原子的能量增大解析：根据玻尔理论，氢原子核外电子在离核越远的轨道上运动时，其能量越大，由能量公式E n ＝E 1n 2(E 1＝－13.6 eV)，可知电子从低轨道(量子数n 小)向高轨道(n 值较大)跃迁时，要吸收一定能量的光子，选项B 可排除；氢原子核外电子绕核做圆周运动，其向心力由原子核对电子的库仑引力提供，即ke 2r 2＝mv 2r ，电子运动的动能E k ＝12mv 2＝ke 22r，由此可知电子离核越远，r 越大时，则电子的动能就越小，选项A 、C 均可排除；由于原子核带正电荷，电子带负电荷，事实上异种电荷远离过程中需克服库仑引力做功，即库仑力对电子做负功，则原子系统的电势能将增大，系统的总能量增大，选项D 正确．答案：D4．(2016·宝鸡模拟)氢原子的部分能级如图所示，氢原子吸收以下能量时，可以从基态跃迁到n ＝2能级的是( )A ．10.2 eVB ．3.4 eVC．1.89 eV D．1.51 eV解析：氢原子基态能量为－13.6 eV，n＝2能级的能量为－3.4 eV，两者的差值为10.2 eV，即所需要吸收的能量，故选项A正确．答案：A5．(2015·东营模拟)仔细观察氢原子的光谱，发现它只有几条分立的不连续的亮线，其原因是()A．氢原子只有几个能级B．氢原子只能发出平行光C．氢原子有时发光，有时不发光D．氢原子辐射的光子的能量是不连续的，所以对应的光的频率也是不连续的解析：光谱中的亮线对应不同频率的光，“分立的不连续的亮线”对应着不同频率的光，选项B、C错误；氢原子在不同的能级之间跃迁时，辐射不同能量的光子，并且满足E＝h ν，能量不同，相应光子频率不同，体现在光谱上是一些不连续的亮线，选项A错误，D 正确．答案：D6．(2015·秦皇岛模拟)如图所示为氢原子能级示意图，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种不同频率的光，下列说法正确的是()A．这些氢原子总共可辐射出3种不同频率的光B．由n＝2能级跃迁到n＝1能级产生的光频率最小C．由n＝4能级跃迁到n＝1能级产生的光最容易发生衍射现象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：由原子跃迁、光电效应的规律分析．这些氢原子向低能级跃迁时可辐射出6种光子，选项A错误；由n＝4能级跃迁到n＝3能级产生的光子能量最小，光频率最小，选项B错误；由n＝4能级跃迁到n＝1能级产生的光子能量最大，光频率最大，光波长最小，最不容易发生衍射现象，选项C错误；由n＝2能级跃迁到n＝1能级辐射出的光子能量为10.20 eV>6.34 eV，所以能使金属铂发生光电效应，选项D正确．答案：D二、多项选择题7．如图所示为卢瑟福和他的同事们做α粒子散射实验装置的示意图．荧光屏和显微镜一起分别放在图中的A、B、C、D四个位置时，观察到以下现象，其中正确的是()A．放在A位置时，相同时间内观察到屏上的闪光次数最少B．放在B位置时，相同时间内观察到屏上的闪光次数只比A位置时稍少些C．放在C、D位置时，屏上观察不到闪光D．放在D位置时，屏上仍能观察到一些闪光，但次数极少解析：根据α粒子散射现象，绝大多数α粒子沿原方向前进，少数α粒子发生较大偏转，放在A位置时，相同时间内观察到屏上的闪光次数最多．答案：BD8．(2016·大连模拟)如图所示为氢原子的能级示意图，锌的逸出功是3.34 eV，那么对氢原子在能级跃迁过程中发射或吸收光子的特征认识正确的是()A．用氢原子从高能级向基态跃迁时发射的光照射锌板一定不能产生光电效应现象B．一群处于n＝3能级的氢原子向基态跃迁时，能放出3种不同频率的光C．一群处于n＝3能级的氢原子向基态跃迁时，发出的光照射锌板，锌板表面所发出的光电子的最大初动能为8.75 eVD．用能量为10.3 eV的光子照射，可使处于基态的氢原子跃迁到激发态E．用能量为14.0 eV的光子照射，可使处于基态的氢原子电离解析：当氢原子从高能级向低能级跃迁时，辐射出光子的能量有可能大于3.34 eV，锌板有可能产生光电效应，选项A错误；由跃迁关系可知，选项B正确；从n＝3能级向基态跃迁时发出的光子最大能量为12.09 eV，由光电效应方程可知，发出光电子的最大初动能为8.75 eV，选项C正确；氢原子在吸收光子能量时需满足两能级间的能量差，因此选项D 错误；14.0 eV＞13.6 eV，因此可以使处于基态的氢原子电离，选项E正确．答案：BCE9．(2016·烟台模拟)已知氢原子的能级如图所示，现用光子能量在10～12.9 eV范围内的光去照射一群处于基态的氢原子，则下列说法中正确的是()A．在照射光中可能被吸收的光子能量有无数种B．在照射光中可能被吸收的光子能量只有3种C．照射后可能观测到氢原子发射不同波长的光有6种D．照射后可能观测到氢原子发射不同波长的光有3种解析：n＝1→n＝5，hν＝E5－E1＝13.06 eV，故能量在10～12.9 eV范围内的光子，仅吸收符合n＝1→n＝2，n＝1→n＝3，n＝1→n＝4的能级差的三种光子，选项A错误，B 正确；照射后处于最高能级的原子的量子数n＝4，故向低能级跃迁能辐射的光谱条数N＝n（n－1）－12＝6，选项C正确，D错误．答案：BC三、非选择题10．玻尔氢原子模型成功解释了氢原子光谱的实验规律，氢原子能级图如图所示．当氢原子从n＝4的能级跃迁到n＝2的能级时，辐射出频率为____Hz的光子，用该频率的光照射逸出功为 2.25 eV的钾表面，产生的光电子的最大初动能为____eV(电子电荷量e＝1.60×10－19C，普朗克常量h＝6.63×10－34J·s)．解析：氢原子从n＝4的能级跃迁到n＝2的能级时，释放出光子的能量为E＝－0.85 eV －(－3.40eV)＝2.55 eV，由hν＝E解得光子的频率ν＝6.2×1014Hz.用此光照射逸出功为2.25 eV的钾时，由光电效应方程知，产生光电子的最大初动能为E k＝hν－W＝(2.55－2.25) eV＝0.30 eV.答案：6.2×10140.3011．氢原子基态能量E1＝－13.6 eV，电子绕核做圆周运动的半径r1＝0.53×10－10m.求氢原子处于n＝4激发态时：(1)原子系统具有的能量；(2)电子在n＝4轨道上运动的动能(已知能量关系E n＝1n2E1，半径关系r n＝n2r1，k＝9.0×109N ·m 2/C 2，e ＝1.6×10－19C)；(3)若要使处于n ＝2轨道上的氢原子电离，至少要用频率为多大的电磁波照射氢原子 (普朗克常量h ＝6.63×10－34 J ·s)?解析：(1)由E n ＝1n 2E 1得 E 4＝E 142＝－0.85 eV . (2)因为r n ＝n 2r 1，所以r 4＝42r 1，由圆周运动知识得k e 2r 24＝m v 2r 4，所以E k4＝12mv 2＝ke 232r 1＝9.0×109×（1.6×10－19）232×0.53×10－10J ≈0.85eV(3)要使处于n ＝2的氢原子电离，照射光的光子能量应能使电子从第2能级跃迁到无限远处，最小频率的电磁波的光子能量应为h ν＝0－E 14，得ν≈8.21×1014Hz.答案：(1)－0.85 eV (2)0.85 eV (3)8.21×1014 Hz。

高三物理一轮复习《原子的核式结构原子核》导学案

高三物理一轮复习《原子的核式结构原子核》导学案（学生用）【学习目标】1.了解原子结构模型建立的历史过程及各种模型建立的依据；2.知道α粒子散射实验的实验方法和实验现象，及原子核式结构模型的主要内容3．知道原子核的组成，知道核子和同位素的概念。

【学习重点、难点】1.引导学生对α粒子散射实验的结果分析，得出原子的核式结构；2. 知道原子核的组成【使用方法】通读教材P61-63，进行知识梳理，再认真独立完成导学案，并将自己的疑问记下来。

【课前预习案】1．________发现电子，电子带____电，而原子呈电____性，电子是____的组成部分。

2．α粒子散射实验结果及原因：①________数α粒子不偏移→原子内部绝大部分是“空”的。

②少数α粒子发生_______偏转→原子内部有“核”存在。

③极少数α粒子被_______ 表明：作用力很大；质量很大；电量集中。

3.卢瑟福原子模型（核式结构模型）：在原子的中心有一个很小的核，叫做__________，原子的全部____电荷和几乎全部_____都集中在原子核里，带_____电的电子在核外的空间运动，原子的核式结构学说可完满解释α粒子散射实验。

4.原子和原子核的大小：原子的直径数量级为____m，原子核的直径数量级为10-15m。

5.原子核的组成：（1）质子的发现：用α粒子轰击______核获得质子。

（2）原子核的组成：原子核由核子（___子和___子）组成。

（3）原子核的质子数（Z）=原子核的______数=______序数。

（4）原子核的质量数（A）=______数 + ____数。

X表示原子核，X：_____符号；A：核的_______数；（5）原子核的符号表示：AZZ：核_____数6.同位素（1）定义：具有相同_______数而_____数不同的原子，称同位素。

（2）性质：原子核的_____数决定了核外电子数目，也决定了电子在核外的分布情况，进而决定了这种元素的化学性质，因而同种元素的同位素具有______的化学性质。

2018届高考物理一轮复习专题原子核导学案

原子核知识梳理知识点一放射现象、三种射线1. 天然放射现象(1) 定义：放射性元素自发地发出射线的现象叫做 ____________ 现象•(2) 原子序数_______ 的元素，都能自发地发出射线，原子序数_____________ 的元素，有的也能放出射线.(3) 射线种类：放射性物质发出的射线有三种： ___________ 、________ 、________ ，有放射性的元素称为 __________ .2. 三种射线的本质(1) a射线：a射线是高速a粒子流，实际就是_________________ ，电荷数是 ________ ，质量数是________ ，可记为_________ .(2) B射线：3射线是高速___________ .(3) 丫射线：丫射线是能量很高的 __________ .3. 三种射线的特点(1) a射线：a粒子容易使空气____________ ，使胶片________ ，但贯穿本领很 _________ .(2) 3射线：3粒子贯穿本领 __________ ，但电离能力________ .(3) 丫射线：丫粒子电离本领_________ ，但贯穿本领_______ .答案：1.(1)天然放射(2)大于或等于83小于83 (3) a射线3射线丫射线放射性元素2.(1)氦原子核 2 4 ；He (2)电子流(3)电磁波 3.(1)电离感光弱⑵较强较弱(3)很弱很强知识点二原子核的衰变、半衰期1. 原子核的衰变(1) _______________________________________________ 原子核放出a粒子或3粒子，变成另一种___________________________________________________ 的变化称为原子核的衰变•⑵分类a 衰变：Z X「Z-2丫+ _________ .3衰变：Z X T z+1 Y+ ________ .2. 半衰期(1) __________________________________ 定义：放射性元素的原子核有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___________________________________________________ 自身的因素决定的，跟原子所处的化学状态和外部条件没有关系•答案：1.(1)原子核⑵；He J?e 2.(1)半数(2)内部知识点三核力、结合能、质量亏损1. 核力(1) 定义：原子核内部，核子间所特有的相互作用力⑵特点①核力是强相互作用的一种表现；②核力是短程力，作用范围在 1.5 X 10 T5 m之内；③每个核子只跟它的相邻核子间才有核力作用2. 结合能核子结合为原子核时_________ 的能量或原子核分解为核子时___________ 的能量，叫做原子核的结合能，亦称核能•3. 比结合能(1) 定义：原子核的结合能与_________ 之比，称做比结合能，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 _________ .4. 质能方程、质量亏损爱因斯坦质能方程E= _________ ，原子核的质量必然比组成它的核子的质量和要小△ m这就是质量亏损•由质量亏损可求出释放的核能△E=_________ .答案：2.释放吸收 3.(1)核子数(2)稳定2 A 24. mc △ mc知识点四裂变反应和聚变反应、裂变反应堆核反应方程1. 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) 典型的裂变反应方程：235. ■ 1 89 144 192U+ o n f 36Kr + 56 Ba+ 3o n.(3) 链式反应：由重核裂变产生的__________ 使裂变反应一代接一代继续下去的过程.(4) 临界体积和临界质量：裂变物质能够发生___________ 的最小体积及其相应的质量.(5) 裂变的应用： ________ 、核反应堆•(6) 反应堆构造：核燃料、减速剂、__________ 、防护层•2. 轻核聚变(1) 定义：两轻核结合成__________ 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________ .(2) 典型的聚变反应方程：泊+ ；He+ O n.答案：1.(3)中子(4)链式反应(5)原子弹(6)镉棒2.(1)质量较大热核反应考点精练考点一天然放射现象原子核的衰变1. 三种射线的性质、特征的比较(1) 原子核放出a粒子或3粒子后，就变成了新的原子核，我们把这种变化称为原子核的衰变.a粒子、3粒子都是从原子核里发射出来的，但不能认为原子核是由这些粒子组成的，原子核是由质子和中子组成的.(2) a衰变的实质是原子核中的2个质子和2个中子结合在一起并发射出来.3衰变的实质是原子核内的一个中子变成一个质子和一个电子，放出高速电子流(3) 在发生a 、3衰变的过程中，由于新核处于不稳定状态，它要通过辐射光子而达到稳定的状态，因此丫射线总是伴随a 、3衰变而产生•3.放射性元素的半衰期(1) 半衰期的理解半衰期是表示放射性元素衰变快慢的物理量，同一放射元素具有的衰变速率一定，不同元素半衰期不同，有的差别很大式中N 原、m 原表示衰变前的放射性元素的原子数或质量, 衰变的放射性元素的原子数或质量，t 表示衰变时间，T 表示半衰期对应训练考向1对三种射线性质的理解［典例1］如图所示，x 为未知的放射源，L 为薄铝片，计数器对 a 粒子、3粒子、丫光子均能计数•若在放射源和计数器之间加上 L 后，计数器的计数率大幅度减小，在 L 和计数器之间再加竖直向下的匀强磁场，计数器的计数率不变，则x 可能是( )A. a 、3和丫的混合放射源B.纯a 放射源C. a 和丫的放射源D. 纯丫放射源［解析］在放射源和计数器之间加上铝片后，计数器的计数率大幅度减小，说明射线中有穿透力很弱的粒子，即a 粒子；在铝片和计数器之间再加竖直向下的匀强磁场，计数器的计数率不变，说明穿过铝片的粒子中无带电粒子，故只有丫射线.因此放射源可能是a 和丫的放射源，故选C.［答案］C考向2衰变方程的书写和衰变次数的计算(1) 一共经过几次 a 衰变和几次 3衰变?⑵^Pb 与238U 相比，求质子数和中子数各少多少?N 余、m 余表示衰变后尚未发生［典例Uu 核经一系列的衰变后变为駕Pb 核•问:(2)公式(3) 综合写出这一衰变过程的方程•［解题指导］(1)可根据衰变过程中质量数守恒和电荷数守恒求解(2) 根据每发生一次a衰变原子核的质子数和中子数均少2，每发生一次3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•［解析］(1)设238U衰变为经过x次a衰变和y次3衰变•由质量数守恒和电荷数守恒可得238= 206 + 4x ①92= 82 + 2x—y②联立①②解得x= 8, y = 6,即一共经过8次a衰变和6次3衰变•(2) 由于每发生一次a衰变质子数和中子数均减少2，每发生一次3衰变中子数减少1,而质子数增加1, 故^Pb较238U质子数少10，中子数少22.⑶核反应方程为238L R2°6Pb+ 8；He+ 6—?e.［答案］(1)8 6 (2)10 22 (3)1?L R^Pb* 8；He+ 6—考向3对半衰期的理解及计算［典例3］ (2017 •湖北黄石期中)一质量为M的矿石中含有放射性元素钚其中钚238 的质量为m 已知钚的半衰期为88年，那么下列说法中正确的是()A. 经过176年后，这块矿石中基本不再含有钚B. 经过176年后，原来含有钚元素的原子核有4发生了衰变C. 经过264年后，钚元素的质量还剩m8D. 经过88年后，该矿石的质量剩下m［解析］半衰期表示有一半原子核发生衰变的时间，经过176年后，也就是2个半衰期，则还剩m勺钚原子核没有发生衰变，故A B错误；经过264年后，也就是3个半衰期，钚元素的质量还剩m故C正确；经过88年后该矿石的质量基本不变，只是其中钚238的质量变成殳故D错误•［答案］C考向4 a衰变和3衰变在磁场中的轨迹分析［典例4］(多选)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a粒子A. a 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 90C.反冲核的核电荷数为 88D. a 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遵循动量守恒定律，由于初始总动量为零，则末动量也为零，即a 粒子和反冲核的动量大小相等，方向相反•由于释放的a 粒子和反冲核均2mv mv在垂直于磁场的平面内且在洛伦兹力作用下做圆周运动，由 qvB=-R ，得R = q§.若原来放射性元素的核电荷数为 Q,则对a 粒子：R =百牛；对反冲核：F 2= ..由于p iB-2 eB(Q — 2) e=p 2, R : FF>= 44 : 1，所以Q= 90°. a 粒子和反冲核的速度大小与质量成反比，但质量大小未知，故D 错误.［答案］ABC 反思总结1. 半衰期是大量原子核衰变的统计规律，只对大量原子核有意义，对少数原子核是没有意义的•对于一个特定的原子核，无法确定其何时发生衰变，但可以确定各个时刻发生衰变的概率，即某时刻衰变的可能性，因此，半衰期只适用于大量的原子核2. 静止的原子核在匀强磁场中发生衰变，当运动方向与磁场方向垂直时，轨迹为外切圆的为a 衰变，轨迹为内切圆的为3衰变.a 衰变亦 A —4丫+ 2He两圆外切，a 粒子半径大3衰变亦 z (1Y + 01e时强慮场中的械两圆内切，3粒子半径大考点二核反应方程及核反应类型后，其速度方向与磁场方向垂直，测得示，则()a 粒子和反冲核轨道半径之比为 44： 1,如图所对应训练考向1对核反应类型的考查［典例5］（2016 •新课标全国卷n ）在下列描述核过程的方程中，属于a衰变的是 _____ ，属于3衰变的是 _________ ，属于裂变的是_______ ，属于聚变的是 ______ .（填正确答案标号）A. 63 4C- ；5 6N+ - i e32 32 0B. is P^ i6S+ - i eC. 92 90 Th+ 2HeD.74N+ 2He^ 87O+ ；H235 1 140 94 1E. 92 U+ n 人工转变.［答案］C AB E F［变式1］（多选）下列核反应方程及其表述完全正确的是（）3 24 1F「H+ 1HH 2He+ °n［解析］一个原子核自发地放出一个a粒子，生成一个新核的过程是a衰变，因此C 项是a衰变；一个重核在一个粒子的轰击下，分裂成几个中等质量原子核的过程是重核的裂变，因此E项是重核的裂变；两个较轻的原子核聚合成一个较大的原子核，并放出粒子的过程是轻核的聚变，因此F项是轻核的聚变；另外，A、B项是3衰变，D项是原子核的A. 2He+ （H R 2He+ !H是聚变反应B. ^UR 234Th+ ；He是人工核转变C. 2925U+ o n R 36Kr +156 Ba+ 3n 是裂变反应D・2：Na^ 24Mg+ 0i e是裂变反应答案：AC解析：A选项中的反应方程式是由质量较小的核变成质量较大的核，是聚变反应；B选项中的是a衰变；C选项中的是裂变反应；D选项中的是3衰变•考向2对核反应方程的考查［典例6］（2015 •广东卷）（多选）科学家使用核反应获取氚，再利用氘和氚的核反应获得能量•核反应方程分别为：X+ Y R 2He+泊+ 4.9 MeV和O H+O H R；He+ X+ 17.6 MeV.下列表述正确的有（）A. X是中子B. Y的质子数是3,中子数是6C. 两个核反应都没有质量亏损D. 氘和氚的核反应是核聚变反应［解析］核反应方程遵守核电荷数守恒和质量数守恒，则由泊+ 1H R 2He+ X+ 17.6 MeV 知X为Y R；He+ O H+ 4.9 MeV知Y为；Li，其中Y的质子数是3，中子数也是3,选项A正确，B错0n,由X+误.两个核反应都释放出核能，故都有质量亏损，选项C错误.X + Y R；He+3H+ 4.9 MeV是原子核的人工转变，O H+；He+ 0n+ 17.6 MeV为轻核聚变，选项D正确.［答案］AD反思总结解答有关核反应方程问题的技巧（1）熟记常见基本粒子的符号一一是正确书写核反应方程的基础.如质子（11H）、中子（0 n）、a粒子（2He）、3粒子（-O e）、正电子（O e）、氘核（O H）、氚核（O H）等.（2）熟悉核反应的四种基本类型一一衰变、人工转变、裂变和聚变（3）掌握核反应方程遵守的规律一一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，所以要理解并应用好质量数守恒和电荷数守恒的规律（4）明白核反应过程是不可逆的一一核反应方程只能用箭头连接并表示反应方向，不能用等号连接.考点三核力、核能、质量亏损、质能方程1. 核力的特点(1) 核力是强相互作用(强力)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 X 10 T5 m之内.核力在距离大于0.8 X 10 T5 m时表现为吸引力，且随距离增大而减小，超过 1.5 X 10 -15 m核力急剧下降几乎消失；而在距离小于0.8 X 10_15 m时，核力表现为斥力，因此核子不会融合在一起.(3) 每个核子只与相邻的核子发生核力作用，这种性质称为核力的饱和性2. 结合能克服核力束缚，使原子核分解为单个核子时吸收的能量；或若干个核子在核力作用下结合成原子核时释放的能量3. 比结合能与原子核的稳定性(1) 比结合能的大小反映核的稳定程度，比结合能越大，原子核就越难拆开，表示该核就越稳定.(2) 核子数较小的轻核与核子数较大的重核，比结合能都比较小，中等核子数的原子核比结合能较大，表示这些原子核较稳定.(3) 当比结合能较小的原子核转化成比结合能较大的原子核时，就可能释放核能4. 质量亏损的理解所谓质量亏损，并不是质量消失，减少的质量在核子结合成核的过程中以能量的形式辐射出去了.反过来，把原子核分裂成核子，总质量要增加，总能量也要增加，增加的能量要由外部供给.总之，物体的能量和质量之间存在着密切的联系，它们之间的关系就是E=2me.对应训练考向1对核力的理解［典例7］(多选)对于核力，以下哪些说法是正确的()A. 核力是弱相互作用，作用力很小B. 核力是强相互作用，是强力C. 核子之间的距离小于0.8 X 10 -15 m时，核力表现为斥力，因此核子不会融合在一起D. 人们对核力的了解很清楚，特别是在小于0.8 X 10T5 m时，核力的变化规律更清楚［解析］核力是强相互作用的一种表现，它的作用范围在 1.5 X 10 一15 m之内，核力比库仑力大得多•因此，选项B正确，A错误•核力在大于0.8 X 10「15m时，表现为吸引力，且随距离增大而减小，在距离小于0.8 X 10 T5m时，核力表现为斥力，因此核子不会融合在一起，所以选项C正确.人们对核力的了解还不是很清楚，这是科学家们奋力攻克的堡垒，故D不正确.［答案］BC考向2对结合能、比结合能的理解［典例8］（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其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定大于原来重核的结合能C. 铯原子核（15?cs）的结合能小于铅原子核（??Pb）的结合能D. 比结合能越大，原子核越不稳定［解析］根据结合能的定义，A正确；由比结合能曲线可知，轻原子核和重原子核的比结合能较小，中等质量的原子核比结合能较大，故B、C正确；比结合能越大原子核越稳定，D错误.［答案］ABC［变式2］（多选）人们发现，不同的原子核，其核子的平均质量（原子核的质量除以核子数）与原子序数有如图所示的关系.下列关于原子结构和核反应的说法正确的是（）A. 由图可知，原子核D和E形成原子核F时会有质量亏损，要吸收能量B. 由图可知，原子核A分裂成原子核B和C时会有质量亏损，要放出核能C. B的比结合能大于C的比结合能D. B的比结合能大于F的比结合能答案：BD解析：原子核D和E的核子平均质量大于原子核F的核子平均质量，原子核D和E形成原子核F时会有质量亏损，释放能量，故A选项错误；同理，原子核A的核子平均质量大于原子核B C的核子平均质量，A分裂成B和C时会有质量亏损，要放出核能，故B选项正确；核子平均质量越小的原子核，其比结合能要小，故B的比结合能小于C的比结合能，大于F的比结合能，故C选项错误，D选项正确.考向3对质量亏损、质能方程的理解［典例9］为纪念爱因斯坦对物理学的巨大贡献，联合国将2005年定为“国际物理年” •对于爱因斯坦提出的质能方程E= mC,下列说法中不正确的是()A. E= mC表明物体具有的能量与其质量成正比B. 根据△ E= A mC可以计算核反应中释放的核能C. 一个中子和一个质子结合成氘核时释放出核能，表明此过程中出现了质量亏损D. E= mC中的E是发生核反应时释放的核能［解析］E= mC中的E表示物体具有的总能量，m表示物体的质量，A项正确.A E=A mW表示的意义：当物体的能量增加或减小 A E时，它的质量也会相应地增加或减少A m B项正确•只有出现质量亏损，才能释放核能，C项正确•公式E= me中的E为质量为m的物体所对应的能量，而非核反应中释放的能量，D项错误•［答案］D［变式3］为了直接验证爱因斯坦狭义相对论中著名的质能方程E= mC，科学家用中子轰击硫原子，分别测出原子捕获中子前后质量的变化以及核反应过程中放出的能量，然后进行比较，精确验证了质能方程的正确性•设捕获中子前的原子质量为m,捕获中子后的原子质量为m,被捕获的中子质量为m,核反应过程放出的能量为 A E,则这一实验需验证的关系式是()2 2A. A E= (m—m—m) cB. A E= (m+ m—m) c— 2 — 2C. A E= (m—m—m) cD. A E= (m—m+ m) c答案：B解析：反应前的质量总和为m+ m,质量亏损A E= m+ m —m，核反应释放的能量A E= (m+ m—m) c2,选项B正确.反思总结爱因斯坦质能方程反映的是质量亏损和释放出核能这两种现象之间的联系，并不表示质量和能量之间的转变关系.以下几点要明确：(1) 物体的质量包括静止质量和运动质量，质量亏损指的是静止质量的减少，减少的静止质量转化为和辐射能量有关的运动质量.(2) 质量亏损并不是这部分质量消失或转变为能量，只是静止质量的减少(3) 在核反应中仍然遵守质量守恒和能量守恒定律.(4) 质量只是物体具有能量多少及能量转变多少的一种量度考点四核能的计算、重核裂变、轻核聚变 1. 根据质量亏损计算(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 △ E =A mC 计算核能• 其中△ m 的单位是千克，△ E 的单位是焦耳•2. 利用原子质量单位 u 和电子伏特计算 (1) 明确原子单位u 和电子伏特之间的关系 —27 —191 u = 1.660 6 X 10 kg,1 eV = 1.602 178 x 10 J—27 8 2丄 2/口1.660 6 x 10 x(2.998 x 10 ) 由 E = mC 得 E = feV = 931.5 MeV.1.6 x 10(2) 根据1原子质量单位(u)相当于931.5 MeV 的能量，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 ，即卩A E = A m X 931.5 MeV.其中A m 的单位是u , A 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，利用动量和能量守恒可以计算出核能的变化.4. 利用平均结合能来计算核能原子核的结合能=核子的平均结合能X 核子数.核反应中反应前系统内所有原子核的总结合能与反应后生成的所有新核的总结合能之差，就是该次核反应所释放(或吸收)的核能.对应训练考向1重核裂变与核能计算［典例10］浙江秦山核电站的核能来源于O 2U 的裂变，下列说法中你认为正确的是36Kr + 3°nC. 1TU 是天然放射性元素，常温下它的半衰期约为 45亿年，升高温度时半衰期将缩短D. 若一个2SU 裂变，反应时的质量亏损为 0.357 8 X 10—27kg ，则释放的能量约为 201—11MeV 合 3.2 X 10 —JA.2S U 原子核中有 92个质子、 143个中子235B. 92 U 的一种典型的裂变是变成两个中等质量的原子核，反应方程式为 235 114192U+ 6 Ba +［解析］原子核中的质子数即为原子序数，所以235U的质子数为92，中子数为235—92=143, A项正确；由电荷数和质量守恒可判断，B项正确；半衰期与外部环境无关，C项错2误；由爱因斯坦质能方程△ E= A me可判断，D项正确•［答案］ABD考向2轻核聚变与核能计算［典例11］ (2017 •广东肇庆三模)(多选)已知氘核的平均结合能是1.09 MeV，氚核的平均结合能是2.78 MeV，氦核的平均结合能是7.03 MeV.在某次核反应中，1个氘核和1个氚核结合生成1个氦核和一个中子，并放出17.6 MeV的能量，下列说法正确的是()A. 这是一个裂变反应B. 核反应方程为；He+ O nC. 目前核电站都采用上述核反应发电D. 该核反应会有质量亏损［解析］核反应方程如B所述，不是裂变反应，故A错误，B正确.该反应释放能量，故有质量亏损，D正确.目前核电站利用核裂变工作，故C错误.［答案］BD［典例12］用中子轰击锂核(3Li)发生核反应，生成氚核(?H)和a粒子，并放出 4.8MeV的能量.(1 u 相当于931.5 MeV)(1) 写出核反应方程；(2) 求出质量亏损；(3) 若中子和锂核是以等值反向的动量相碰，则生成的氚核和a粒子的动能之比是多少？［解析］(1) ；Li + i n^ ；H+ 2He.4.8A m 931.5 u = 0.005 2 u.⑵ 根据质能方程A E= A仆931.5 MeV得(3) 中子与锂核以等值反向的动量相碰，则初动量p= 0,根据动量守恒，则碰后氚核与a粒子的合动量也为0,设氚核质量为m ,速度为V1, a粒子质量为m,速度为V2得0 = mv1 + mv2①由①②得2 2 丄：丄2m ：2m民m 4得ET mr 3.4［答案］⑴3Li + 0n f ；H+ 4He （2）0.005 2 u （3） 33反思总结关于结合能的计算关键要理解结合能的定义，结合能是指把原子核分开成核子时吸收的能量或核子结合成原子核时放出的能量，这部分能量可以根据爱因斯坦的质能方程来求解，基本方法是根据核反应方程，先计算反应前和反应后的质量亏损△ m再根据质能方程△ E= △ mC计算结合能，注意计算时应灵活选取国际单位或实用单位随堂检测1. ［核力］（多选）下列关于核力的说法，正确的是（）A. 核力存在于任何核子之间B. 核力只存在于相邻的核子之间C. 核力与万有引力性质相同D. 核力是一种短程的强作用力2. ［比结合能］（多选）铁的比结合能比铀核的比结合能大，下列关于它们的说法正确的是（）A. 铁的结合能大于铀核的结合能B. 铁核比铀核稳定C. 铀核发生核变化变成铁核要放出能量D. 铀核发生核变化变成铁核质量要亏损3. ［核反应方程、质量亏损］某核反应方程为泊+ ?H R ；He+ X.已知2H的质量为2.013 6u, 3H的质量为3.018 0 u , 4He的质量为4.002 6 u , X的质量为1.008 7 u.则下列说法正确的是（）A. X是质子，该反应释放能量B. X是中子，该反应释放能量C. X是质子，该反应吸收能量D. X是中子，该反应吸收能量4. ［重核裂变］关于重核的裂变，以下说法正确的是（）A. 核裂变释放的能量等于它俘获中子时得到的能量B. 中子从铀块中通过时，一定发生链式反应C. 重核裂变释放出大量能量，产生明显的质量亏损，所以核子数要减小D. 由于重核的核子平均质量大于中等质量核的核子平均质量，所以重核裂变为中等质量的核时，要发生质量亏损，放出核能5. ［核反应方程、核能计算］在所有能源中，核能具有能量密度大、地区适应性强的优势.在核电站中，核反应堆释放的核能被转化为电能•核反应堆的工作原理是利用中子轰击重核发生裂变反应，释放出大量核能•核反应方程式235U+ 1n f1561Ba+ 36Kr + a X是反应堆中发生的许多核反应中的一种，On为中子，X为待求粒子，a为X的个数，贝U X为 _____________ , a = _________ ，以m u、m Ba、m Kr分别表示2392U> 145e Ba> 3>Kr核的质量，m、m p分别表示中子、质子的质量，c为光在真空中传播的速度，则在上述核反应过程中放出的核能△ E参考答案1. 答案：BD解析：核力是强作用力、短程力，只存在于相邻的核子间，而核力与万有引力是不同性质的力.2. 答案：BCD解析：铁核的比结合能比铀核的大，则铁核比铀核稳定，铀核比结合能小，变成铁核会放出核能，出现质量亏损，B、C D正确.3. 答案：B解析：由题目所给核反应方程式，根据核反应过程质量数、电荷数守恒规律，可得泊+ 1卜2 ；He+ i n, X为中子，在该反应发生前反应物的总质量m= 2.013 6 u + 3.018 0 u = 5.031 6 u ，反应后产物的总质量m=4.002 6 u + 1.008 7 u =5.011 3 u，总质量减少，出现了质量亏损.根据爱因斯坦的质能方程可知该反应释放能量，故B正确.4. 答案：D解析：根据重核发生裂变的条件和裂变放出能量的原理分析可知，裂变时因铀核俘获中子即发生核反应，是核能转化为其他形式能的过程，因此其释放的能量是远大于其俘获中子时吸收的能量.链式反应是有条件的，即铀块的体积必须大于临界体积，如果体积小，中子从铀块中穿过时，碰不到原子核，则链式反应就不会发生.在裂变反应中核子数是不会减小的，因此选项A、B、C均错误.重核裂变为中等质量的原子核时，由于核子平均质量减小，还会发生质量亏损，从而释放出核能，故选项D正确.1 25. 答案：o n 3 (m u- m a—mv—2m) c解析：由反应方程可知：X为1n, a = 3，释放的能量为△ E= (m—m a —rnv—2m) c2.。

一轮复习导学案第2节原子结构原子核

第2节原子结构原子核考点一原子的核式结构【典例1】电子是组成原子的基本粒子之一，下列对电子的说法中正确的是（） A ．天然放射现象中的β射线实际是高速电子流，穿透能力比α射线强 B ．汤姆孙最早发现电子，并测量出电子电荷量为191.610C -⨯C ．氢原子的电子由激发态向基态跃迁时，向外辐射光子，原子能量增加D ．金属中的电子吸收光子逸出成为光电子，光电子最大初动能等于入射光子的能量【训练题组1】1．[α粒子散射实验]在α粒子散射实验中，电子对α粒子运动的影响可以忽略。

这是因为与α粒子相比，电子的( )A ．电量太小B ．速度太小C ．体积太小D ．质量太小2．[α粒子散射实验现象]如图是卢瑟福的α粒子散射实验装置，在一个小铅盒里放有少量的放射性元素钋，它发出的α粒子从铅盒的小孔射出，形成很细的一束射线，射到金箔上，最后打在荧光屏上产生闪烁的光点。

下列说法正确的是( )A ．该实验是卢瑟福建立原子核式结构模型的重要依据B ．该实验证实了汤姆孙原子模型的正确性C ．α粒子与原子中的电子碰撞会发生大角度偏转D ．绝大多数的α粒子发生大角度偏转3．[α粒子散射实验分析]如图所示是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( ) A ．M 点 B ．N 点 C ．P 点D ．Q 点4．在α粒子散射实验中，α粒子以速度v 0与静止的金原子核发生弹性正碰，碰后α粒子以速度v 1被反向弹回，若金原子核的质量是α粒子质量的k 倍，则v 0与v 1的大小的比值为( ) A ．k B ．k ＋1 C.k ＋1k －1 D.k －1k ＋1【典例2】如图为氢原子的能级示意图，现有大量的氢原子处于n ＝4的激发态，当原子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( ) A ．最容易发生衍射现象的光是由n ＝4能级跃迁到n ＝1能级产生的 B ．频率最小的光是由n ＝2能级跃迁到n ＝1能级产生的 C ．这些氢原子总共可辐射出3种不同频率的光D ．用由n ＝2能级跃迁到n ＝1能级辐射出的光去照射逸出功为6.34 eV 的金属铂能发生光电效应E ．用能量为12.80 eV 的电子轰击氢原子可使处于基态的氢原子跃迁到n=4能级班级：姓名：[延伸思考](1)这群氢原子辐射出的光子的最大能量为多少？(2)若要电离这群氢原子，至少需要吸收多少光子的能量？(3)若一个处于n＝4能级的氢原子发生跃迁，发出的光谱线最多可能有几种？【训练题组2】1．[玻尔理论]一个氢原子从n＝3能级跃迁到n＝2能级，该氢原子()A．放出光子，能量增加B．放出光子，能量减少C．吸收光子，能量增加D．吸收光子，能量减少2．[氢原子的能级跃迁]如图是氢原子的能级示意图。

物理一轮复习第十四章近代物理初步第2讲原子结构与原子核练习含解析

第2讲原子结构与原子核一、单项选择题：在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的.1．（2020·贵州毕节模拟）物理学重视逻辑，崇尚理性，其理论总是建立在对事实观察的基础上.下列说法正确的是（D）A．贝可勒尔发现天然放射现象，其中β射线来自原子最外层的电子B．密立根油滴实验表明核外电子的轨道是不连续的C．卢瑟福的α粒子散射实验发现电荷量子化D．汤姆孙发现电子使人们认识到原子内部是有结构的[解析］本题考查近代原子物理学史及相关科学家的贡献。

贝可勒尔发现天然放射现象,其中β射线来自原子核内的中子转化为质子和电子，这种转化的电子发射到核外,也就是β射线，而不是来自原子核外的电子，A错误；玻尔的氢原子模型说明原子核外的电子的轨道是不连续的，B错误；密立根油滴实验首次发现了电荷量子化，C错误；电子的发现让人们认识到原子可以再分，说明原子内部是有结构的，D正确。

2．(2019·云南昆明测试）大科学工程“人造太阳”主要是将氘聚变反应释放的能量用来发电。

氘核聚变反应方程是：错误!H＋21H→错误!He＋错误!n。

已知错误!H的质量为2。

013 6 u，错误!He的质量为3。

015 0 u,错误!n的质量为1。

008 7 u,1 u＝931 MeV/c2.氘核聚变反应中释放的核能约为(B）A．3。

7 MeV B．3.3 MeVC．2。

7 MeV D．0。

93 MeV[解析］氘核聚变反应的质量亏损为Δm＝2×2。

013 6 u－（3.015 0 u＋1.008 7 u）＝0.003 5 u，释放的核能为ΔE＝Δmc2＝0.003 5×931 MeV/c2×c2≈3.3 MeV,选项B正确。

3．（2020·山东高考模拟）2019年是世界上首次实现元素人工转变100周年。

1919年，卢瑟福用氦核轰击氮原子核，发现产生了另一种元素，该核反应方程可写为4，2He＋14 7N→m，8X＋错误!Y。

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