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,基础诊断,考点突破,随堂演练,基础课时,2,原子结构原子核,1/58,知识梳理,知识点一、原子,核式结构,、氢原子,光谱,、,原子能级,1,.,原子核式结构,(1),电子发觉：英国物理学家,_,发觉了电子。,(2),粒子散射试验：,1909,1911,年，英国物理学家,_,和他助手进行了用,粒子轰击金箔试验，试验发觉绝大多数,粒子穿过金箔后基本上仍沿,_,方向前进，但有少数,粒子发生了大角度偏转，偏转角度甚至大于,90,，也就是说它们几乎被,“,撞,”,了回来。,卢瑟福,原来,汤姆孙,2/58,(3),原子核式结构模型：在原子中心有一个很小核，原子全部,_,和几乎全部,_,都集中在核里，带负电电子在核外空间绕核旋转。,2,.,氢原子,光谱,(1),光谱,用光栅或棱镜能够把光按波长展开，取得光,_,(,频率,),和强度分布统计，即光谱。,(2),光谱分类,有些光谱是一条条,_,，这么光谱叫做线状谱。,有光谱是连在一起,_,，这么光谱叫做连续谱。,正电荷,质量,波长,亮线,光带,3/58,3,.,玻尔理论,(1),定态：原子只能处于一系列,_,能量状态中，在这些能量状态中原子是,_,，电子即使绕核运动，但并不向外辐射能量。,(2),跃迁：原子从一个定态跃迁到另一个定态时，它辐射或吸收一定频率光子，光子能量由这两个定态能量差决定，即,h,_,。,(,h,是普朗克常量，,h,6.63,10,34,Js),不连续,稳定,E,m,E,n,4/58,(3),轨道：原子不一样能量状态跟电子在不一样圆周轨道绕核运动相对应。原子定态是,_,，所以电子可能轨道也是,_,。,4,.,氢原子能级、能级公式,(1),氢原子能级,能级图如图,1,所表示,不连续,不连续,图,1,5/58,知识点二、原子核组成、,原子核衰变,、,半衰期、,放射性同位素,1,.,原子核组成：,原子核是由,_,和中子组成，原子核电荷数等于核内,_,。,质子,质子数,6/58,2,.,天然放射现象,(1),天然放射现象,元素,_,地放出射线现象，首先由贝克勒尔发觉。天然放射现象发觉，说明,_,含有复杂结构。,(2),放射性和放射性元素,物质发射某种看不见射线性质叫,_,。含有放射性元素叫,_,元素。,(3),三种射线：放射性元素放射出射线共有三种，分别是,_,_,、,_,、,_,。,(4),放射性同位素应用与防护,放射性同位素：有,_,放射性同位素和,_,放射性同位素两类，放射性同位素化学性质相同。,应用：消除静电、工业探伤、作,_,等。,防护：预防放射性对人体组织伤害。,自发,原子核,放射性,放射性,线,射,射线,射线,天然,人工,示踪原子,7/58,原子核,原子核,(3),半衰期：放射性元素原子核有,_,发生衰变所需时间。半衰期由原子核内部原因决定，跟原子所处,_,、,_,_,无关。,半数,物理,化学,状态,8/58,知识点三、核力,与,结合能、质量亏损,1,.,核力,(1),定义：,原子核内部，核子间所特有相互作用力。,(2),特点：,核力是强相互作用一个表现；,核力是短程力，作用范围在,1.5,10,15,m,之内；,每个核子只跟它相邻核子间才有核力作用。,2,.,结合能,核子结合为原子核时,_,能量或原子核分解为核子时,_,能量，叫做原子核结合能，亦称核能。,释放,吸收,9/58,3,.,比结合能,(1),定义：,原子核结合能与,_,之比，称做比结合能，也叫平均结合能。,(2),特点：,不一样原子核比结合能不一样，原子核比结合能越大，表示原子核中核子结合得越牢靠，原子核越,_,。,4.,质能方程、质量亏损,爱因斯坦质能方程,E,_,，原子核质量必定比组成它核子质量和要小,m,，这就是质量亏损。由质量亏损可求出释放核能,E,_,。,核子数,稳定,mc,2,mc,2,10/58,知识点四、裂变反应和聚变反应、,链式,反应核反应方程,1,.,重核裂变,(1),定义：质量数较大原子核受到高能粒子轰击而分裂成几个质量数较小原子核过程。,(3),链式反应：由重核裂变产生,_,使裂变反应一代接一代继续下去过程。,(4),临界体积和临界质量：裂变物质能够发生,_,最小体积及其对应质量。,(5),裂变应用：,_,、核反应堆。,(6),反应堆结构：核燃料、减速剂、,_,、防护层。,链式反应,原子弹,镉棒,中子,11/58,2,.,轻核聚变,(1),定义：两轻核结合成,_,核反应过程。轻核聚变反应必须在高温下进行，所以又叫,_,。,(2),经典聚变反应方程：,质量较大,热核反应,12/58,思索,以下说法是否正确，正确画,“,”,，错误画,“”,。,(1),粒子散射试验说明了原子正电荷和绝大部分质量集中在一个很小核上。,(,),(2),氢原子由能量为,E,n,定态向低能级跃迁时，氢原子辐射光子能量为,h,E,n,。,(,),(3),氡半衰期为,3.8,天，若取,4,个氡原子核，经,7.6,天后就剩下一个原子核了。,(,),(4),核反应遵照质量数守恒而不是质量守恒，同时遵照电荷数守恒。,(,),(5),爱因斯坦质能方程反应了物体质量就是能量，它们之间能够相互转化。,(,),答案,(1),(2),(3),(4),(5),13/58,诊疗自测,1.,(,天津理综，,1),物理学重视逻辑，崇尚理性，其理论总是建立在对事实观察基础上。以下说法正确是,_,。,A.,天然放射现象说明原子核内部是有结构,B.,电子发觉使人们认识到原子含有核式结构,C.,粒子散射试验主要发觉是电荷是量子化,D.,密立根油滴试验表明核外电子轨道是不连续,解析,放射性现象中释放出了其它粒子，说明原子核内部含有一定结构，,A,正确；电子发觉使人们认识到：原子是能够分割，是由更小微粒组成，,B,错误；,粒子散射试验否定了汤姆逊提出枣糕式原子模型，建立了核式结构模型，,C,错误；密立根油滴试验测定了电子电荷量，,D,错误。,A,14/58,解析,衰变是重核自发放出,粒子天然放射现象，其中,粒子是,He,，所以,B,正确；,A,为人工转变，,C,为轻核聚变，,D,是,衰变，故,A,、,C,、,D,皆错误。,答案,B,15/58,16/58,答案,AD,17/58,4.,如图,2,所表示为氢原子四个能级，其中,E,1,为基态，若氢原子,A,处于激发态,E,2,，氢原子,B,处于激发态,E,3,，则以下说法正确是,_,。,图,2,A.,原子,A,可能辐射出,3,种频率光子,B.,原子,B,可能辐射出,3,种频率光子,C.,原子,A,能够吸收原子,B,发出光子并跃迁到能级,E,4,D.,原子,B,能够吸收原子,A,发出光子并跃迁到能级,E,4,18/58,解析,原子,A,从激发态,E,2,跃迁到,E,1,，只辐射一个频率光子，,A,错误；原子,B,从激发态,E,3,跃迁到基态,E,1,可能辐射三种频率光子，,B,正确；由原子能级跃迁理论可知，原子,A,可能吸收原子,B,由,E,3,跃迁到,E,2,时放出光子并跃迁到,E,3,，但不能跃迁到,E,4,，,C,错误；,A,原子发出光子能量,E,E,2,E,1,大于,E,4,E,3,，故原子,B,不可能跃迁到能级,E,4,，,D,错误。,答案,B,19/58,A.0.82 MeV B.0.31 MeV,C.1.33 MeV D.0.51 MeV,20/58,解析,最小质量对应着最小能量，中微子最小质量应为,36.956 91 u,0.000 55 u,36.956 58 u,0.000 88 u,，依据质能方程,E,mc,2,，可得中微子最小能量是,E,0.000 88,931.5 MeV,0.820 MeV,，选项,A,正确。,答案,A,21/58,考点一氢原子能级及能级跃迁,1.,定态间跃迁,满足能级差,22/58,2.,电离,电离态与电离能,电离态：,n,，,E,0,基态,电离态：,E,吸,0,（,13.6 eV,）,13.6 eV,电离能。,n,2,电离态：,E,吸,0,E,2,3.4 eV,如吸收能量足够大，克服电离能后，取得自由电子还携带动能。,23/58,【例,1,】,海南单科，,17,（,1,）,氢原子基态能量为,E,1,13.6 eV,。大量氢原子处于某一激发态。由这些氢原子可能发出全部光子中，频率最大光子能量为,0.96,E,1,，频率最小光子能量为,eV,（保留两位有效数字），这些光子可含有,种不一样频率。,答案,0.31,10,24/58,25/58,【变式训练】,1.,山东理综，,39(1),氢原子能级如图,3,，当氢原子从,n,3,跃迁到,n,2,能级时，辐射光波长为,656 nm,。以下判断正确是,_,。,图,3,26/58,A.,氢原子从,n,2,跃迁到,n,1,能级时，辐射光波长大于,656 nm,B.,用波长为,325 nm,光照射，可使氢原子从,n,1,跃迁到,n,2,能级,C.,一群处于,n,3,能级上氢原子向低能级跃迁时最多产生,3,种谱线,D.,用波长为,633 nm,光照射，不能使氢原子从,n,2,跃迁到,n,3,能级,27/58,答案,CD,28/58,考点二原子核衰变及半衰期,1.,衰变规律及实质,(1),衰变和,衰变比较,(2),射线：,射线经常是伴伴随,衰变或,衰变同时产生。,29/58,2.,三种射线成份和性质,30/58,31/58,【例,2,】,新课标全国卷,，,35(1),关于天然放射性，以下说法正确是,_,。,A.,全部元素都可能发生衰变,B.,放射性元素半衰期与外界温度无关,C.,放射性元素与别元素形成化合物时仍含有放射性,D.,、,和,三种射线中，,射线穿透能力最强,E.,一个原子核在一次衰变中可同时放出,、,和,三种射线,32/58,解析,只有原子序号超出,83,元素才能发生衰变，选项,A,错误；半衰期由原子核内部结构决定，与外界温度无关，选项,B,正确；放射性来自于原子核内部，与其形成化合物无关，选项,C,正确；,、,、,三种射线中，,射线能量最高，穿透能力最强，选项,D,正确；一个原子核在一次衰变中要么是,衰变、要么是,衰变，同时伴随,射线产生，选项,E,错误。,答案,BCD,33/58,34/58,35/58,36/58,答案,D,37/58,考点三核反应方程及核反应类型,核反应四种类型,38/58,39/58,解析,(1)D,是查德威克发觉中子核反应方程，,A,是氢弹核反应方程，,B,是原子弹核反应方程。,(2),由电荷数守恒和质量数守恒能够判定,X,质量数为,140,，电荷数为,54,，所以中子数为,140,54,86,。,(3),衰变是原子核自发地放出,粒子或,粒子反应，,C,是,衰变，,D,是人工控制原子核改变，属人工转变，裂变是重核吸收中子后分裂成几个中等质量核反应，,B,是裂变，聚变是几个轻核结合成较大质量核反应，,A,是聚变。,答案,(1)D,B,、,A,(2),质量数为,140,，中子数为,86(3),看法析,40/58,解析,衰变是放射出氦核天然放射现象，,A,正确；,衰变是放射出电子天然放射现象，而,B,项是发觉质子原子核人工转变，故,B,错误；,C,项是轻核聚变，,D,项是衰变现象，故,C,正确，,D,错误。,答案,AC,41/58,考点四质量亏损及核能计算,1,.,核能,(1),核子在结合成原子核时出现质量亏损,m,，其能量也要对应降低，即,E,mc,2,。,(2),原子核分解成核子时要吸收一定能量，对应质量增加,m,，吸收能量为,E,mc,2,。,2,.,核能释放两种路径了解,(1),使较重核分裂成中等大小核。,(2),较小核结合成中等大小核，核子比结合能都会增加，都能够释放能量。,42/58,43/58,44/58,【变式训练】,4.,(,北京理综，,14),质子、中子和氘核质量分别为,m,1,、,m,2,和,m,3,，当一个质子和一个中子结合成氘核时，释放能量是,(,c,表示真空中光速,)_,。,A.(,m,1,m,2,m,3,),c,B.(,m,1,m,2,m,3,),c,C.(,m,1,m,2,m,3,),c,2,D.(,m,1,m,2,m,3,),c,2,解析,由质能方程知，该反应释放核能,E,mc,2,(,m,1,m,2,m,3,),c,2,，故选项,C,正确。,答案,C,45/58,46/58,答案,AC,47/58,48/58,答案,B,49/58,答案,B,50/58,4.,山东理综，,39(1),14,C,发生放射性衰变成为,14,N,，半衰期约,5700,年。已知植物存活期间，其体内,14,C,与,12,C,百分比不变；生命活动结束后，,14,C,百分比连续降低。现经过测量得知，某古木样品中,14,C,百分比恰好是当代植物所制样品二分之一。以下说法正确是,_,。,A.,该古木年代距今约,5700,年,B.,12,C,、,13,C,、,14,C,含有相同中子数,C.,14,C,衰变为,14,N,过程中放出,射线,D.,增加样品测量环境压强将加速,14,C,衰变,51/58,解析,因古木样品中,14,C,百分比恰好是当代植物所制样品二分之一，则可知经过时间为一个半衰期，即该古木年代距今约为,5 700,年，选项,A,正确；,12,C,、,13,C,、,14,C,含有相同质子数，因为质量数不一样，故中子数不一样，选项,B,错误；依据核反应方程可知，,14,C,衰变为,14,N,过程中放出电子，即发出,射线，选项,C,正确；外界环境不影响放射性元素半衰期，选项,D,错误。,答案,AC,52/58,5.,(,江西南昌二中模拟,),氦原子被电离出一个核外电子，形成类氢结构氦离子。已知基态氦离子能量为,E,1,54.4 eV,，氦离子能级示意图如图,4,所表示。在含有以下能量粒子中，能被基态氦离子吸收而发生跃迁是,_,。,图,4,A.54.4 eV(,光子,)B.50.4 eV(,光子,),C.48.4 eV(,电子,)D.42.8 eV(,光子,),53/58,解析,由玻尔理论可知，基态氦离子要实现跃迁，入射光子能量,(,光子能量不可分,),应该等于氦离子在某激发态与基态能量差，所以只有能量恰好等于两能级差光子才能被氦离子吸收；而实物粒子,(,如电子,),只要能量大于两能级差，均可能被吸收。,氦离子在图示各激发态与基态能量差为：,E,1,E,E,1,0,(,54.4 eV),54.4 eV,，,E,2,E,4,E,1,3.4 eV,(,54.4 eV),51.0 eV,，,E,3,E,3,E,1,6.0 eV,(,54.4 eV),48.4 eV,，,E,4,E,2,E,1,13.6 eV,(,54.4 eV),40.8 eV,。,可见，,42.8 eV,和,50.4 eV,光子不能被基态氦离子吸收而发生跃迁。选项,A,、,C,正确。,答案,AC,54/58,6.,(,江苏单科，,12C),(1),波粒二象性是微观世界基本特征，以下说法正确有,。,A.,光电效应现象揭示了光粒子性,B.,热中子束射到晶体上产生衍射图样说明中子含有波动性,C.,黑体辐射试验规律可用光波动性解释,D.,动能相等质子和电子，它们德布罗意波长也相等,55/58,56/58,答案,(1)AB,(2)3,大于,(3)4.3,10,12,J,57/58,58/58,
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