第3課時(shí)原子與原子核氫原子光譜

1、第3課時(shí)原子與原子核氫原子光譜考綱解讀 1.知道兩種原子結(jié)構(gòu)模型，會(huì)用玻爾理論解釋氫原子光譜.2.掌握氫原子的能級(jí)公式并能結(jié)合能級(jí)圖求解原子的躍遷問(wèn)題.3.掌握原子核的衰變、半衰期等知識(shí).4.會(huì)書(shū)寫(xiě)核反應(yīng)方程，并能根據(jù)質(zhì)能方程求解核能問(wèn)題1原子核式結(jié)構(gòu)模型的理解下列說(shuō)法正確的是()A湯姆孫首先發(fā)現(xiàn)了電子，并測(cè)定了電子電荷量，且提出了“棗糕”式原子模型B盧瑟福做粒子散射實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)絕大多數(shù)粒子穿過(guò)金箔后基本上仍沿原來(lái)的方向前進(jìn)，只有少數(shù)粒子發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn)C粒子散射實(shí)驗(yàn)說(shuō)明了原子的正電荷和絕大部分質(zhì)量集中在一個(gè)很小的核上D盧瑟福提出了原子核式結(jié)構(gòu)模型，并解釋了粒子發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn)的原因答案BCD2玻爾

2、原子結(jié)構(gòu)模型的理解根據(jù)玻爾理論，下列說(shuō)法正確的是()A電子繞核運(yùn)動(dòng)有加速度，就要向外輻射電磁波B處于定態(tài)的原子，其電子繞核運(yùn)動(dòng)，但它并不向外輻射能量C原子內(nèi)電子的可能軌道是不連續(xù)的D原子能級(jí)躍遷時(shí)，輻射或吸收光子的能量取決于兩個(gè)軌道的能量差答案BCD解析根據(jù)玻爾理論，電子繞核運(yùn)動(dòng)有加速度，但并不向外輻射能量，也不會(huì)向外輻射電磁波，故A錯(cuò)誤，B正確玻爾理論中的第二條假設(shè)，就是電子繞核運(yùn)動(dòng)可能的軌道半徑是量子化的，不連續(xù)的，C正確原子在發(fā)生能級(jí)躍遷時(shí)，要放出或吸收一定頻率的光子，光子能量取決于兩個(gè)軌道的能量差，故D正確3光譜與光譜分析對(duì)于原子光譜，下列說(shuō)法正確的是()A原子光譜是不連續(xù)的B由于原子

3、都是由原子核和電子組成的，所以各種原子的原子光譜是相同的C各種原子的原子結(jié)構(gòu)不同，所以各種原子的原子光譜也不相同D分析物質(zhì)發(fā)光的光譜，可以鑒別物質(zhì)中含哪些元素答案ACD解析原子光譜為線(xiàn)狀譜，選項(xiàng)A正確；各種原子都有自己的特征譜線(xiàn)，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤，選項(xiàng)C正確；根據(jù)各種原子的特征譜線(xiàn)進(jìn)行光譜分析可鑒別物質(zhì)的組成，選項(xiàng)D正確4原子核衰變的理解下列說(shuō)法正確的是()A原子核在衰變時(shí)能夠放出射線(xiàn)或射線(xiàn)B.Th經(jīng)過(guò)一系列和衰變，成為Pb，鉛核比釷核少12個(gè)中子C原子核的半衰期與物質(zhì)的質(zhì)量有關(guān)，質(zhì)量大，半衰期長(zhǎng)D對(duì)物質(zhì)加熱或加壓可以縮短原子核的半衰期答案A一、原子的核式結(jié)構(gòu)1粒子散射實(shí)驗(yàn)的結(jié)果絕大多數(shù)粒子穿過(guò)金

4、箔后，基本上仍沿原來(lái)的方向前進(jìn)，但少數(shù)粒子發(fā)生了大角度偏轉(zhuǎn)，極少數(shù)粒子的偏轉(zhuǎn)超過(guò)了90°，有的甚至被撞了回來(lái)，如圖1所示圖12盧瑟福的原子核式結(jié)構(gòu)模型在原子的中心有一個(gè)很小的核，叫原子核，原子的所有正電荷和幾乎所有質(zhì)量都集中在原子核里，帶負(fù)電的電子在核外繞核旋轉(zhuǎn)二、玻爾理論1定態(tài)：原子只能處于一系列不連續(xù)的能量狀態(tài)中，在這些能量狀態(tài)中原子是穩(wěn)定的，電子雖然繞核運(yùn)動(dòng)，但并不向外輻射能量2躍遷：原子從一種定態(tài)躍遷到另一種定態(tài)時(shí)，它輻射或吸收一定頻率的光子，光子的能量由這兩個(gè)定態(tài)的能量差決定，即hEmEn.(h是普朗克常量，h6.63×1034 J·s)3軌道：原子的不

5、同能量狀態(tài)跟電子在不同的圓周軌道繞核運(yùn)動(dòng)相對(duì)應(yīng)原子的定態(tài)是不連續(xù)的，因此電子的可能軌道也是不連續(xù)的4氫原子的能級(jí)、能級(jí)公式(1)氫原子的能級(jí)圖(如圖2所示)圖2(2)氫原子的能級(jí)和軌道半徑氫原子的能級(jí)公式：EnE1(n1,2,3，)，其中E1為基態(tài)能量，其數(shù)值為E113.6 eV.氫原子的半徑公式：rnn2r1(n1,2,3，)，其中r1為基態(tài)半徑，又稱(chēng)玻爾半徑，其數(shù)值為r10.53×1010 m.三、天然放射現(xiàn)象、原子核的組成1天然放射現(xiàn)象(1)天然放射現(xiàn)象元素自發(fā)地放出射線(xiàn)的現(xiàn)象，首先由貝克勒爾發(fā)現(xiàn)天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)，說(shuō)明原子核還具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)(2)放射性和放射性元素物質(zhì)發(fā)射射線(xiàn)

6、的性質(zhì)叫放射性具有放射性的元素叫放射性元素2原子核(1)原子核的組成原子核由中子和質(zhì)子組成，質(zhì)子和中子統(tǒng)稱(chēng)為核子原子核的核電荷數(shù)質(zhì)子數(shù)，原子核的質(zhì)量數(shù)中子數(shù)質(zhì)子數(shù)X元素原子核的符號(hào)為X，其中A表示質(zhì)量數(shù)，Z表示核電荷數(shù)(2)同位素：具有相同質(zhì)子數(shù)、不同中子數(shù)的原子核，因?yàn)樵谠刂芷诒碇械奈恢孟嗤凰鼐哂邢嗤幕瘜W(xué)性質(zhì)3三種射線(xiàn)的比較種類(lèi)射線(xiàn)射線(xiàn)射線(xiàn)組成高速氦核流高速電子流光子流(高頻電磁波)帶電荷量2ee0質(zhì)量4mp(mp1.67×1027 kg)靜止質(zhì)量為零符號(hào)Hee速度0.1c0.99cc在電磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)與射線(xiàn)反向偏轉(zhuǎn)不偏轉(zhuǎn)貫穿本領(lǐng)最弱，用紙能擋住較強(qiáng)，穿透幾毫米的鋁板最強(qiáng)，穿

7、透幾厘米的鉛板和幾十厘米厚的混凝土對(duì)空氣的電離作用很強(qiáng)較弱很弱四、原子核的衰變和半衰期1原子核的衰變(1)原子核放出粒子或粒子，變成另一種原子核的變化稱(chēng)為原子核的衰變(2)分類(lèi)衰變：XYHe衰變：XYe2半衰期：放射性元素的原子核有半數(shù)發(fā)生衰變所需的時(shí)間半衰期由核內(nèi)部自身的因素決定，跟原子所處的物理或化學(xué)狀態(tài)無(wú)關(guān)考點(diǎn)一氫原子能級(jí)及能級(jí)躍遷對(duì)原子躍遷條件的理解(1)原子從低能級(jí)向高能級(jí)躍遷，吸收一定能量的光子只有當(dāng)一個(gè)光子的能量滿(mǎn)足hE末E初時(shí)，才能被某一個(gè)原子吸收，使原子從低能級(jí)E初向高能級(jí)E末躍遷，而當(dāng)光子能量h大于或小于E末E初時(shí)都不能被原子吸收(2)原子從高能級(jí)向低能級(jí)躍遷，以光子的形式

8、向外輻射能量，所輻射的光子能量恰等于發(fā)生躍遷時(shí)的兩能級(jí)間的能量差關(guān)于能級(jí)躍遷的說(shuō)明(1)當(dāng)光子能量大于或等于13.6 eV時(shí)，也可以被處于基態(tài)的氫原子吸收，使氫原子電離；當(dāng)處于基態(tài)的氫原子吸收的光子能量大于13.6 eV，氫原子電離后，電子具有一定的初動(dòng)能(2)當(dāng)軌道半徑減小時(shí)，庫(kù)侖引力做正功，原子的電勢(shì)能減小，電子動(dòng)能增大，原子能量減小反之，軌道半徑增大時(shí)，原子電勢(shì)能增大，電子動(dòng)能減小，原子能量增大例1如圖3所示為氫原子能級(jí)示意圖，現(xiàn)有大量的氫原子處于n4的激發(fā)態(tài)，當(dāng)向低能級(jí)躍遷時(shí)輻射出若干不同頻率的光，下列說(shuō)法正確的是()圖3A這些氫原子總共可輻射出3種不同頻率的光B由n2能級(jí)躍遷到n1能

9、級(jí)產(chǎn)生的光頻率最小C由n4能級(jí)躍遷到n1能級(jí)產(chǎn)生的光最容易表現(xiàn)出衍射現(xiàn)象D用n2能級(jí)躍遷到n1能級(jí)輻射出的光照射逸出功為6.34 eV的金屬鉑能發(fā)生光電效應(yīng)解析這些氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)可輻射出C6種光子，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；由n4能級(jí)躍遷到n3能級(jí)產(chǎn)生的光子能量最小，所以頻率最小，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；由n4能級(jí)躍遷到n1能級(jí)產(chǎn)生的光子能量最大，頻率最大，波長(zhǎng)最小，最不容易表現(xiàn)出衍射現(xiàn)象，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；從n2能級(jí)躍遷到n1能級(jí)輻射出的光子能量為10.20 eV>6.34 eV，所以能使金屬鉑發(fā)生光電效應(yīng)，選項(xiàng)D正確答案D1.一個(gè)原子和一群原子的區(qū)別：一個(gè)氫原子只有一個(gè)電子，在某個(gè)時(shí)刻電子只能在某一個(gè)可能的軌

10、道上，當(dāng)電子從一個(gè)軌道躍遷到另一個(gè)軌道上時(shí)，可能情況有多種C，但產(chǎn)生的躍遷只有一種而如果是一群氫原子，這些原子的核外電子躍遷時(shí)就會(huì)出現(xiàn)所有的可能情況2入射光子和入射電子的區(qū)別：若是在光子的激發(fā)下引起原子躍遷，則要求光子的能量必須等于原子的某兩個(gè)能級(jí)差；若是在電子的碰撞下引起的躍遷，則要求電子的能量必須大于或等于原子的某兩個(gè)能級(jí)差兩種情況有所區(qū)別突破訓(xùn)練1已知金屬鈣的逸出功為2.7 eV，氫原子的能級(jí)圖如圖4所示，一群氫原子處于量子數(shù)n4能級(jí)狀態(tài)，則()圖4A氫原子可能輻射6種頻率的光子B氫原子可能輻射5種頻率的光子C有3種頻率的輻射光子能使鈣發(fā)生光電效應(yīng)D有4種頻率的輻射光子能使鈣發(fā)生光電效應(yīng)

11、答案AC解析從n4能級(jí)躍遷可能產(chǎn)生的光子為6種，選項(xiàng)A正確若要使鈣產(chǎn)生光電效應(yīng)，則光子的能量需要大于2.7 eV，此時(shí)只有第4能級(jí)躍遷到第1能級(jí)、第3能級(jí)躍遷到第1能級(jí)、第2能級(jí)躍遷到第1能級(jí)3種頻率的光子滿(mǎn)足條件，選項(xiàng)C正確考點(diǎn)二原子核和原子核的衰變1衰變規(guī)律及實(shí)質(zhì)(1)兩種衰變的比較衰變類(lèi)型衰變衰變衰變方程XYHeX AZ1Ye衰變實(shí)質(zhì)2個(gè)質(zhì)子和2個(gè)中子結(jié)合成一個(gè)整體射出中子轉(zhuǎn)化為質(zhì)子和電子2H2nHenHe衰變規(guī)律質(zhì)量數(shù)守恒、電荷數(shù)守恒(2)射線(xiàn)：射線(xiàn)經(jīng)常是伴隨著衰變或衰變同時(shí)產(chǎn)生的其實(shí)質(zhì)是放射性原子核在發(fā)生衰變或衰變的過(guò)程中，產(chǎn)生的新核由于具有過(guò)多的能量(核處于激發(fā)態(tài))而輻射出光子2原

12、子核的人工轉(zhuǎn)變用高能粒子轟擊靶核，產(chǎn)生另一種新核的反應(yīng)過(guò)程(1)盧瑟福發(fā)現(xiàn)質(zhì)子的核反應(yīng)方程為：NHeOH.(2)查德威克發(fā)現(xiàn)中子的核反應(yīng)方程為：BeHeCn.(3)居里夫婦發(fā)現(xiàn)放射性同位素和正電子的核反應(yīng)方程為：AlHePn.PSie.3確定衰變次數(shù)的方法因?yàn)樗プ儗?duì)質(zhì)量數(shù)無(wú)影響，先由質(zhì)量數(shù)的改變確定衰變的次數(shù)，然后再根據(jù)衰變規(guī)律確定衰變的次數(shù)4半衰期(1)公式：N余N原()t/，m余m原()t/(2)影響因素：放射性元素衰變的快慢是由原子核內(nèi)部自身因素決定的，跟原子所處的物理狀態(tài)(如溫度、壓強(qiáng))或化學(xué)狀態(tài)(如單質(zhì)、化合物)無(wú)關(guān)例2(1)Th(釷)經(jīng)過(guò)一系列衰變和衰變，變成Pb(鉛)以下說(shuō)法中正

13、確的是()A鉛核比釷核少8個(gè)質(zhì)子B鉛核比釷核少16個(gè)中子C共經(jīng)過(guò)4次衰變和6次衰變D共經(jīng)過(guò)6次衰變和4次衰變(2)約里奧·居里夫婦因發(fā)現(xiàn)人工放射性元素而獲得了1935年的諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)，他們發(fā)現(xiàn)的放射性元素P衰變成Si的同時(shí)放出另一種粒子，這種粒子是_解析(1)設(shè)衰變次數(shù)為x，衰變次數(shù)為y，由質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒得2322084x90822xy解得x6，y4，C錯(cuò)，D對(duì)鉛核、釷核的質(zhì)子數(shù)分別為82、90，故A對(duì)鉛核、釷核的中子數(shù)分別為126、142，故B對(duì)(2)寫(xiě)出衰變方程PSie，故這種粒子為e(正電子)答案(1)ABD(2)正電子(e)突破訓(xùn)練2核電站泄漏的污染物中含有碘131和

14、銫137.碘131的半衰期約為8天，會(huì)釋放射線(xiàn)；銫137是銫133的同位素，半衰期約為30年，發(fā)生衰變時(shí)會(huì)輻射射線(xiàn)下列說(shuō)法正確的是()A碘131釋放的射線(xiàn)由氦核組成B銫137衰變時(shí)輻射出的光子能量小于可見(jiàn)光光子能量C與銫137相比，碘131衰變更慢D銫133和銫137含有相同的質(zhì)子數(shù)答案D解析射線(xiàn)的本質(zhì)是電子，并非氦核，A項(xiàng)錯(cuò)；光子的頻率大于可見(jiàn)光光子的頻率，由Eh可知光子的能量大于可見(jiàn)光光子的能量，B項(xiàng)錯(cuò)；半衰期越小表示元素衰變?cè)娇?，C項(xiàng)錯(cuò)；同位素含有相同的質(zhì)子數(shù)但中子數(shù)不同，故D項(xiàng)正確考點(diǎn)三核反應(yīng)類(lèi)型及核反應(yīng)方程的書(shū)寫(xiě)類(lèi)型可控性核反應(yīng)方程典例衰變衰變自發(fā)UThHe衰變自發(fā)ThPae人工轉(zhuǎn)變

15、人工控制NHeOH.(盧瑟福發(fā)現(xiàn)質(zhì)子)HeBeCn(查德威克發(fā)現(xiàn)中子)AlHePn約里奧·居里夫婦發(fā)現(xiàn)放射性同位素，同時(shí)發(fā)現(xiàn)正電子PSie重核裂變比較容易進(jìn)行人工控制UnBaKr3nUnXeSr10n輕核聚變除氫彈外無(wú)法控制HHHen例3(1)現(xiàn)有三個(gè)核反應(yīng)方程：NaMge；UnBaKr3n；HHHen.下列說(shuō)法正確的是()A是裂變，是衰變，是聚變B是聚變，是裂變，是衰變C是衰變，是裂變，是聚變D是衰變，是聚變，是裂變(2)現(xiàn)有四個(gè)核反應(yīng)：A.HHHenB.UnXKr3nC.NaMgeD.HeBeCn_是發(fā)現(xiàn)中子的核反應(yīng)方程，_是研究原子彈的基本核反應(yīng)方程，_是研究氫彈的基本核反應(yīng)方

16、程求B中X的質(zhì)量數(shù)和中子數(shù)解析(1)NaMge中Na核釋放出粒子，為衰變，UnBaKr3n為鈾核在被中子轟擊后，分裂成兩個(gè)中等質(zhì)量的核，為裂變而HHHen為聚變，故C正確(2)人工轉(zhuǎn)變核反應(yīng)方程的特點(diǎn)：箭頭的左邊是氦核與常見(jiàn)元素的原子核，箭頭的右邊也是常見(jiàn)元素的原子核D是查德威克發(fā)現(xiàn)中子的核反應(yīng)方程，B是裂變反應(yīng)，是研究原子彈的基本核反應(yīng)方程，A是聚變反應(yīng)，是研究氫彈的基本核反應(yīng)方程由電荷數(shù)守恒和質(zhì)量數(shù)守恒可以判定，X質(zhì)量數(shù)為144，電荷數(shù)為56，所以中子數(shù)為1445688.答案(1)C(2)DBA14488突破訓(xùn)練3關(guān)于下列核反應(yīng)或核衰變方程，說(shuō)法正確的是()A.BeHeCX，符號(hào)“X”表示

17、中子B.NHeOX，符號(hào)“X”表示中子C.NaMge是裂變D.UnXeSr2n是聚變答案A解析由核反應(yīng)中質(zhì)量數(shù)守恒、電荷數(shù)守恒可知A對(duì)，B錯(cuò)；C中反應(yīng)是衰變，D中反應(yīng)是裂變，C、D均錯(cuò)考點(diǎn)四關(guān)于核能的計(jì)算1應(yīng)用質(zhì)能方程解題的流程圖(1)根據(jù)Emc2計(jì)算，計(jì)算時(shí)m的單位是“kg”，c的單位是“m/s”，E的單位是“J”(2)根據(jù)Em×931.5 MeV計(jì)算因1原子質(zhì)量單位(u)相當(dāng)于931.5 MeV的能量，所以計(jì)算時(shí)m的單位是“u”，E的單位是“MeV”2利用質(zhì)能方程計(jì)算核能時(shí)，不能用質(zhì)量數(shù)代替質(zhì)量進(jìn)行計(jì)算例4(2012·新課標(biāo)全國(guó)·35(1)氘核和氚核可發(fā)生熱核

18、聚變而釋放出巨大的能量，該反應(yīng)方程為：HHHex，式中x是某種粒子已知：H、H、He和粒子x的質(zhì)量分別為2.014 1 u、3.016 1 u、4.002 6 u和1.008 7 u；1 u931.5 MeV/c2，c是真空中的光速由上述反應(yīng)方程和數(shù)據(jù)可知，粒子x是_，該反應(yīng)釋放出的能量為_(kāi)MeV(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)解析核反應(yīng)方程必須滿(mǎn)足質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒，可知x是n(中子)聚變前后質(zhì)量虧損是：m(2.014 13.016 14.002 61.008 7) u0.018 9 u釋放能量Emc20.018 9×931.5 MeV17.6 MeV.答案(1)n(或中子)17.6突破訓(xùn)

19、練4已知氦原子的質(zhì)量為MHe u，電子的質(zhì)量為me u，質(zhì)子的質(zhì)量為mp u，中子的質(zhì)量為mn u，u為原子質(zhì)量單位，且由愛(ài)因斯坦質(zhì)能方程Emc2可知：1 u對(duì)應(yīng)于931.5 MeV的能量，若取光速c3×108 m/s，則兩個(gè)質(zhì)子和兩個(gè)中子聚變成一個(gè)氦核，釋放的能量為()A2(mpmn)MHe×931.5 MeVB2(mpmnme)MHe×931.5 MeVC2(mpmnme)MHe·c2 JD2(mpmn)MHe·c2 J答案B解析核反應(yīng)方程為2H2nHe，質(zhì)量虧損m2(mpmn)(MHe2me)2(mpmnme)MHe，所以釋放的能量為Em

20、×931.5 MeV2(mpmnme)MHe×931.5 MeV，選項(xiàng)B正確.高考題組1(2013·福建理綜·30(1)在盧瑟福粒子散射實(shí)驗(yàn)中，金箔中的原子核可以看作靜止不動(dòng)，下列各圖畫(huà)出的是其中兩個(gè)粒子經(jīng)歷金箔散射過(guò)程的徑跡，其中正確的是_(填選圖下方的字母)答案C解析金箔中的原子核與粒子都帶正電，粒子接近原子核過(guò)程中受到斥力而不是引力作用，A、D錯(cuò)；由原子核對(duì)粒子的斥力作用及物體做曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的條件知曲線(xiàn)軌跡的凹側(cè)應(yīng)指向受力一方，B錯(cuò)，C對(duì)2. (2013·江蘇單科·12C(2)根據(jù)玻爾原子結(jié)構(gòu)理論，氦離子(He)的能級(jí)圖如圖5所示電

21、子處在n3軌道上比處在n5軌道上離氦核的距離_(選填“近”或“遠(yuǎn)”)當(dāng)大量He處在n4的激發(fā)態(tài)時(shí)，由于躍遷所發(fā)射的譜線(xiàn)有_條圖5答案近6解析量子數(shù)小的軌道半徑小，因此n3的軌道比n5的軌道離核近；能級(jí)躍遷發(fā)射的譜線(xiàn)條數(shù)為CC6條3(2013·山東理綜·38(1)恒星向外輻射的能量來(lái)自于其內(nèi)部發(fā)生的各種熱核反應(yīng)，當(dāng)溫度達(dá)到108 K時(shí)，可以發(fā)生“氦燃燒”完成“氦燃燒”的核反應(yīng)方程：He_Be.Be是一種不穩(wěn)定的粒子，其半衰期為2.6×1016 s一定質(zhì)量的Be，經(jīng)7.8×1016 s后所剩Be占開(kāi)始時(shí)的_答案He(或)(或12.5%)解析由質(zhì)量數(shù)、電荷數(shù)守

22、恒HeHeBe在t7.8×1016 s時(shí)間內(nèi)，原子核衰變的次數(shù)n3，故mm0.模擬題組4核能作為一種新能源在現(xiàn)代社會(huì)中已不可缺少，我國(guó)在完善核電安全基礎(chǔ)上將加大核電站建設(shè)規(guī)模核泄漏中的钚(Pu)是一種具有放射性的超鈾元素，它可破壞細(xì)胞基因，提高罹患癌癥的風(fēng)險(xiǎn)已知钚的一種同位素Pu的半衰期為24 100年，其衰變方程為PuXHe，下列有關(guān)說(shuō)法正確的是()AX原子核中含有92個(gè)中子B100個(gè)Pu經(jīng)過(guò)24 100年后一定還剩余50個(gè)C由于衰變時(shí)釋放巨大能量，根據(jù)Emc2，衰變過(guò)程總質(zhì)量增加D衰變發(fā)出的射線(xiàn)是波長(zhǎng)很短的光子，具有很強(qiáng)的穿透能力答案D解析根據(jù)核反應(yīng)方程遵循的規(guī)律，X原子核中含有

23、92個(gè)質(zhì)子，235個(gè)核子，143個(gè)中子，A錯(cuò)誤半衰期是對(duì)大量原子核衰變的統(tǒng)計(jì)規(guī)律，100個(gè)Pu經(jīng)過(guò)24 100年后不一定還剩余50個(gè)，B錯(cuò)誤由于衰變時(shí)釋放巨大能量，衰變過(guò)程總質(zhì)量減少，放出粒子的質(zhì)量和生成新核的質(zhì)量之和小于衰變前核的質(zhì)量，C錯(cuò)誤衰變發(fā)出的射線(xiàn)是波長(zhǎng)很短的光子，具有很強(qiáng)的穿透能力，D正確5(1)下列四幅圖的有關(guān)說(shuō)法中，正確的是_A若兩球質(zhì)量相等，碰后m2的速度一定為vB射線(xiàn)甲是粒子流，具有很強(qiáng)的穿透能力C在光顏色保持不變的情況下，入射光越強(qiáng)，飽和光電流越大D鏈?zhǔn)椒磻?yīng)屬于重核的裂變(2)輕核聚變能夠比重核裂變釋放更多的能量，若實(shí)現(xiàn)受控核聚變，且穩(wěn)定地輸出聚變能，人類(lèi)將不再有“能源危

24、機(jī)”一個(gè)氘核(H)和一個(gè)氚核(H)聚變成一個(gè)新核并放出一個(gè)中子(n)完成上述核聚變方程HH_n.已知上述核聚變中質(zhì)量虧損為m，真空中光速為c，則該核反應(yīng)中所釋放的能量為_(kāi)答案(1)CD(2)Hemc2解析(1)若兩球質(zhì)量相等，兩球只有發(fā)生彈性碰撞，碰后m2的速度才為v，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；帶電粒子在磁場(chǎng)中受到洛倫茲力的作用，利用左手定則可判斷，射線(xiàn)甲是粒子流，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；在光顏色保持不變，即入射光的頻率不變，根據(jù)光電效應(yīng)規(guī)律可知，入射光越強(qiáng)，飽和光電流越大，選項(xiàng)C正確；根據(jù)鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的特點(diǎn)可知，鏈?zhǔn)椒磻?yīng)屬于重核的裂變，選項(xiàng)D正確(2)根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒可知，核聚變方程為HHHen.根據(jù)愛(ài)因斯坦質(zhì)

25、能方程可得該核反應(yīng)中所釋放的能量為Emc2.(限時(shí)：30分鐘)題組1原子的核式結(jié)構(gòu)模型1關(guān)于原子結(jié)構(gòu)，下列說(shuō)法正確的是()A玻爾原子模型能很好地解釋氫原子光譜的實(shí)驗(yàn)規(guī)律B盧瑟福核式結(jié)構(gòu)模型可以很好地解釋原子的穩(wěn)定性C盧瑟福的粒子散射實(shí)驗(yàn)表明原子內(nèi)部存在帶負(fù)電的電子D盧瑟福的粒子散射實(shí)驗(yàn)否定了湯姆孫關(guān)于原子結(jié)構(gòu)的“西瓜模型”答案AD解析玻爾提出的原子模型能很好地解釋氫原子光譜的實(shí)驗(yàn)規(guī)律；盧瑟福核式結(jié)構(gòu)模型不能解釋原子的穩(wěn)定性；盧瑟福的粒子散射實(shí)驗(yàn)表明原子具有核式結(jié)構(gòu)，否定了湯姆孫關(guān)于原子結(jié)構(gòu)的“西瓜模型”，故A、D正確，B、C錯(cuò)誤2盧瑟福利用粒子轟擊金箔的實(shí)驗(yàn)研究原子結(jié)構(gòu)，正確反映實(shí)驗(yàn)結(jié)果的示意

26、圖是()答案D解析盧瑟福利用粒子轟擊金箔的實(shí)驗(yàn)研究原子結(jié)構(gòu)，即粒子散射實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示：絕大多數(shù)粒子穿過(guò)金箔后基本上仍沿原來(lái)的方向前進(jìn)，但是有少數(shù)粒子發(fā)生了較大角度的偏轉(zhuǎn)，極少數(shù)粒子的偏轉(zhuǎn)角超過(guò)90°，有的幾乎達(dá)到180°，也就是說(shuō)它們幾乎被“撞了回來(lái)”所以能正確反映該實(shí)驗(yàn)結(jié)果的是選項(xiàng)D.題組2玻爾理論與氫原子躍遷3下列說(shuō)法中正確的是()A氫原子由較高能級(jí)躍遷到較低能級(jí)時(shí)，電子動(dòng)能增加，原子勢(shì)能減少B原子核的衰變是原子核在其他粒子的轟擊下發(fā)生的C衰變所釋放的電子是原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化成質(zhì)子而產(chǎn)生的D放射性元素的半衰期隨溫度和壓強(qiáng)的變化而變化答案AC解析原子核的衰變是自發(fā)進(jìn)行

27、的，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；半衰期是放射性元素的固有特性，不會(huì)隨外部因素的改變而改變，選項(xiàng)D錯(cuò)誤4下列說(shuō)法正確的是()A根據(jù)玻爾理論，氫原子在輻射光子的同時(shí)，軌道也在連續(xù)地減小B放射性物質(zhì)的溫度升高，則半衰期減小C用能量等于氘核結(jié)合能的光子照射靜止氘核不可能使氘核分解為一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)中子D某放射性原子核經(jīng)過(guò)2次衰變和一次衰變，核內(nèi)質(zhì)子數(shù)減少3個(gè)E根據(jù)玻爾理論，氫原子的核外電子由較高能級(jí)躍遷到較低能級(jí)時(shí)，要釋放一定頻率的光子，同時(shí)電子的動(dòng)能增大，電勢(shì)能減小答案CDE解析根據(jù)玻爾理論，原子軌道是量子化的，是不連續(xù)的，A錯(cuò)；放射性物質(zhì)的半衰期由其本身決定，與外界環(huán)境無(wú)關(guān)，B錯(cuò)；用能量等于氘核結(jié)合能的光子照射靜止

28、氘核不可能使氘核分解為一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)中子，必須用能量大于氘核結(jié)合能的光子照射才可能使其分解，C正確；據(jù)衰變和衰變的實(shí)質(zhì)，2次衰變放出2個(gè)He，一次衰變放出一個(gè)e，可知D正確；據(jù)玻爾理論，氫原子的核外電子由較高能級(jí)躍遷到較低能級(jí)時(shí)，要釋放一定頻率的光子，電勢(shì)能減小，動(dòng)能增大，E正確5如圖1所示是某原子的能級(jí)圖，a、b、c為原子躍遷時(shí)所發(fā)出的三種波長(zhǎng)的光在下列該原子光譜的各選項(xiàng)中，譜線(xiàn)從左向右的波長(zhǎng)依次增大，則正確的是()圖1答案C解析本題考查玻爾的能級(jí)躍遷問(wèn)題，意在考查考生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力根據(jù)玻爾的原子躍遷公式hEmEn可知，兩個(gè)能級(jí)間的能量差值越大，輻射光的波長(zhǎng)越短，從題圖中可以看出，

29、能量差值最大的是E3E1，輻射光的波長(zhǎng)a最短，能量差值最小的是E3E2，輻射光的波長(zhǎng)b最長(zhǎng)，所以譜線(xiàn)從左向右的波長(zhǎng)依次增大順序的是a、c、b，C正確6如圖2為氫原子能級(jí)圖，現(xiàn)有一群處于n3激發(fā)態(tài)的氫原子，則這些原子()圖2A發(fā)出的光子最小能量是0.66 eVB發(fā)出的光子最大能量是12.75 eVC能發(fā)出3種不同頻率的光子D由n3躍遷到n1時(shí)發(fā)出的光子頻率最高答案CD解析發(fā)出的光子的最小能量為E3E21.89 eV，A錯(cuò)；發(fā)出的光子的最大能量為E3E112.09 eV，B錯(cuò)；能發(fā)出不同頻率的光子種類(lèi)為C3種，C對(duì)；由n3躍遷到n1時(shí)，發(fā)出的光子能量最大，由Eh知，對(duì)應(yīng)光子的頻率最高，D對(duì)題組3原

30、子核的衰變、人工核反應(yīng)7能源是社會(huì)發(fā)展的基礎(chǔ)，發(fā)展核能是解決能源問(wèn)題的途徑之一下列釋放核能的反應(yīng)方程，表述正確的有()A.HHHen是核聚變反應(yīng)B.HHHen是衰變C.UnBaKr3n是核裂變反應(yīng)D.UnXeSr2n是衰變答案AC解析衰變時(shí)釋放出電子(e)，衰變時(shí)釋放出氦原子核(He)，可知B、D錯(cuò)誤；選項(xiàng)A中一個(gè)氚核和一個(gè)氘核結(jié)合成一個(gè)氦核并釋放出一個(gè)中子是典型的核聚變反應(yīng)，A正確；選項(xiàng)C中一個(gè)U235原子核吸收一個(gè)中子，生成一個(gè)Ba原子核和一個(gè)Kr原子核并釋放出三個(gè)中子是典型的核裂變反應(yīng)，C正確8下列說(shuō)法正確的是()A發(fā)現(xiàn)中子的核反應(yīng)方程是BeHeCnB20個(gè)U的原子核經(jīng)過(guò)兩個(gè)半衰期后剩下

31、5個(gè)UC.U在中子轟擊下生成Sr和Xe的過(guò)程中，原子核中的平均核子質(zhì)量變小D原子從一種定態(tài)躍遷到另一種定態(tài)時(shí)，一定輻射出一定頻率的光子答案AC解析發(fā)現(xiàn)中子的核反應(yīng)方程是BeHeCn，A正確原子核的半衰期是一個(gè)統(tǒng)計(jì)規(guī)律，只對(duì)大量的原子核才適用，所以B錯(cuò)誤.U在中子轟擊下生成Sr和Xe的過(guò)程中，原子核中的平均核子質(zhì)量變小，所以該反應(yīng)過(guò)程會(huì)產(chǎn)生質(zhì)量虧損，從而放出核能，C正確原子從一種定態(tài)躍遷到另一種定態(tài)時(shí)，可能輻射出一定頻率的光子，也可能會(huì)吸收一定頻率的光子，所以D錯(cuò)誤9一個(gè)氘核和一個(gè)氚核經(jīng)過(guò)反應(yīng)后生成一個(gè)氦核和一個(gè)中子，同時(shí)放出一個(gè)光子已知氘核、氚核、中子、氦核的質(zhì)量分別為m1、m2、m3、m4，

32、普朗克常量為h，真空中的光速為c.下列說(shuō)法中正確的是()A這個(gè)反應(yīng)的核反應(yīng)方程是HHHenB這個(gè)反應(yīng)既不是聚變反應(yīng)也不是裂變反應(yīng)C輻射出的光子的能量E(m3m4m1m2)c2D輻射出的光子的波長(zhǎng)答案A解析由電荷數(shù)守恒及質(zhì)量數(shù)守恒可知A正確此反應(yīng)是輕核聚變反應(yīng)，B錯(cuò)誤由質(zhì)能方程知此過(guò)程中釋放的核能為E(m1m2m3m4)c2，C錯(cuò)誤若此核能全部以光子的形式釋放時(shí)，由Eh知光子的波長(zhǎng)為，D錯(cuò)誤題組4關(guān)于核能的計(jì)算問(wèn)題10氘核H和氚核H結(jié)合成氦核He的核反應(yīng)方程如下：HHHen17.6 MeV這個(gè)核反應(yīng)稱(chēng)為_(kāi)要發(fā)生這樣的核反應(yīng)，需要將反應(yīng)物質(zhì)的溫度加熱到幾百萬(wàn)開(kāi)爾文式中17.6 MeV是核反應(yīng)中_(選填“放出”或“吸收”)的能量，核反應(yīng)后生成物的總質(zhì)量比核反應(yīng)前物質(zhì)的總質(zhì)量_(選填“增加”或“減少”)了_kg.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)答案輕核聚變放出減少3.1×102