人教版選修3-5-《原子核》要點(diǎn)歸納

人教版選修3-5《原子核》要點(diǎn)歸納▓?jiān)雍说慕M成●貝克耳研究鈾及鈾的礦物發(fā)現(xiàn)天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)——揭示了原子核有復(fù)雜結(jié)構(gòu)天然放射現(xiàn)象：物質(zhì)發(fā)射某種看不到的射線的現(xiàn)象★放射性——物質(zhì)發(fā)射某種射線的性質(zhì)★放射性元素——具有放射性的元素電離本領(lǐng)穿透能力α射線——氦核流（42He）c/10強(qiáng)弱●三種射線β射線——電子流（0-1e）約為cγ射線——光子流（γ光子）c弱強(qiáng)質(zhì)子●原子核核子核力（短程力1.5×10-15m強(qiáng)相互作用，具有飽和性）中子●衰變方程：AZX+42He（α衰變實(shí)質(zhì)：211H+210n42He）+0-1e（β衰變實(shí)質(zhì)：10n11H+0-1e）★滿足質(zhì)量數(shù)、核電荷數(shù)守恒●半衰期：原子核有半數(shù)發(fā)生衰變的時(shí)間，由決定，與無關(guān)（大量原子核的統(tǒng)計(jì)規(guī)律）題型歸納：Ⅰ確定α、β衰變的次數(shù)（先確定α衰變的次數(shù)，再確定β衰變的次數(shù)）如：23892U22286Rn經(jīng)次α衰變和次β衰變Ⅱ求質(zhì)量數(shù)、核電荷數(shù)、中子數(shù)Ⅲ與力學(xué)、電磁學(xué)知識(shí)的綜合①內(nèi)切為衰變（），外切為衰變（）②大圓為，小圓為。③若知形成的是外切圓，并已知R大∶R小=1∶44，則原來核的電荷數(shù)為。若再知T新∶T舊=1∶144，則原來核的質(zhì)量數(shù)④在磁場(chǎng)B中靜止的原子核AZX發(fā)生α衰變后，α粒子做半徑為R的圓周運(yùn)動(dòng)，設(shè)α粒子質(zhì)量為m，電量為q若釋放的核能全部變成新核和粒子的動(dòng)能，則衰變過程中質(zhì)量虧損Δm=？▓?jiān)雍说娜斯まD(zhuǎn)變：用高能粒子轟擊原子核產(chǎn)生一種新核方法（獲取放射線同位素）●盧瑟福用α粒子轟擊氮核發(fā)現(xiàn)質(zhì)子）●查德威克用α粒子轟擊鈹核發(fā)現(xiàn)中子●居里夫婦發(fā)現(xiàn)正電子：42He+2713Al3015P+10n，3015P3114Si+01e●放射性同位素：①利用它的射線；②作為示蹤原子▓核能四種相互作用：萬有引力、電磁力、強(qiáng)相互作用（核力）、弱相互作用原子核中質(zhì)子和中子的比例：較輕原子核質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)大致相等，輕重原子核中子數(shù)大于質(zhì)子數(shù)，且越重兩者相差越大結(jié)合能：把原子核分解成核子所需的能量★比結(jié)合能——結(jié)合能與核子數(shù)之比（中等核的比結(jié)合能最大，核最穩(wěn)定）●核能：在核反應(yīng)中放出的能量稱為核能.★質(zhì)量虧損：組成原子核的核子質(zhì)量與原子核質(zhì)量之差◎質(zhì)能方程：E=mc2ΔE=Δmc2●1μ=1.67×10-27kgΔE=931.5Mev1Mev=ev=J單位“kg”則ΔE=（）●ΔE=Δmc2應(yīng)用中“Δm”單位“μ”則ΔE=（）★獲取核能的方法Ⅰ重核的裂變——重核俘獲一個(gè)中子后分裂成幾個(gè)中等核同時(shí)放出幾個(gè)中子的過程。如23592U+10n13956Ba+9436Kr+210n+ΔE◎放出的中子又轟擊其它重核，故“重核的裂變”又稱為“鏈?zhǔn)椒磻?yīng)”——原子彈◎“鏈?zhǔn)椒磻?yīng)”的條件：鈾快體積足夠大（臨界體積）◎核電站——核反應(yīng)堆（可控“鏈?zhǔn)椒磻?yīng)”）慢化劑（石墨、重水和普通水）：使快中子慢中子（熱中子）鎘棒：吸收中子，控制反應(yīng)速度Ⅱ輕核的聚變——較輕的原子核結(jié)合成質(zhì)量數(shù)較大的核（熱核反應(yīng)——?dú)鋸棧?1H+10n21H+Q21H+21H42H+Q例一：在一個(gè)反應(yīng)堆中，用石墨做慢化劑使中子減速，碳核的質(zhì)量是中子質(zhì)量的12倍，設(shè)碰撞為彈性正碰，碰前石墨靜止，（1）設(shè)碰前中子動(dòng)能為E0，經(jīng)過一次碰撞，中子失去的動(dòng)能？（2）至少經(jīng)過多少次碰撞，中子的動(dòng)能才能小于E0×10-6？二、一個(gè)運(yùn)動(dòng)的α粒子撞擊一個(gè)靜止的14N核，它們暫時(shí)形成一個(gè)得合核，隨即復(fù)合核迅速形成一個(gè)質(zhì)子和另一個(gè)原子核，已知復(fù)合發(fā)生轉(zhuǎn)化的所需能量1.19Mev，那么要想發(fā)生上述核反應(yīng)，入射的α粒子的動(dòng)能至少要多大？姓名《原子物理》練習(xí)（點(diǎn)擊高考）1．（04江蘇）下列說法正確的是：（）A．α射線與γ射線都是電磁波B．β射線為原子的核外電子電離后形成的電子流C．用加溫、加壓或改變其化學(xué)狀態(tài)的方法都不能改變?cè)雍怂プ兊陌胨テ贒．原子核經(jīng)過衰變生成新核，則新核的質(zhì)量總等于原核的質(zhì)量2．（04廣東）中子n、質(zhì)子p、氘核D的質(zhì)量分別為mn、mp、mD，現(xiàn)用光子能量為E的γ射線照射靜止氘核使之分解，反應(yīng)的方程為：γ+D=p+n若分解后中子、質(zhì)子的動(dòng)能可視為相等，則中子的動(dòng)能是：（）A．[（mD－mn－mp）c2－E]/2B．[（mD+mn－mp）c2+E]/2C．[（mD－mn－mp）c2+E]/2D．[（mD+mn－mp）c2－E]/23．（04上海）下列說法中正確的是：（）A．瑪麗·居里首先提出原子的核式結(jié)構(gòu)學(xué)說。B．盧瑟福在粒子散射實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)了電子。C．查德威克在原子核人工轉(zhuǎn)變的實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)了中子。D．愛因斯坦為解釋光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)規(guī)律提出了光子說。4．（05江蘇）下列核反應(yīng)或核衰變方程中，符號(hào)“X”表示中子的是：（）A．B．C．D．5．（05全國Ⅱ）圖中畫出了氫原子的4個(gè)能級(jí)，并注明了相應(yīng)的能量E。處在n=4的能級(jí)的一群氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)，能夠發(fā)出若干種不同頻率的光波。已知金屬鉀的逸出功為2．22eV。在這些光波中，能夠從金屬鉀的表面打出光電子的總共有：（）A．二種 B．三種 C．四種 D．五種6．（05全國Ⅲ）氫原子的能級(jí)圖如圖所示。欲使一處于基態(tài)的氫原子釋放出一個(gè)電子而變成氫離子，該氫原子需要吸收的能量至少是：（）A．13．60eVB．10．20eVC．0．54eVD．27．20eV7．（05上海）2005年被聯(lián)合國定為“世界物理年”，以表彰愛因斯坦對(duì)科學(xué)的貢獻(xiàn)．愛因斯坦對(duì)物理學(xué)的貢獻(xiàn)有：（）A．創(chuàng)立“相對(duì)論” B．發(fā)現(xiàn)“X射線”C．提出“光子說”D．建立“原子核式模型”．8．（05廣東）下列說法不正確的是（）A．是聚變B．是裂變C．是α衰變D．是裂變9．[０６全國I]某原子核AZX吸收一個(gè)中子后，放出一個(gè)電子，分裂為兩個(gè)α粒子。由此可知：（）A.A=7，Z＝3B.A=7，Z＝4C.A=8，Z＝3D.A=8，Z＝410．[０６全國II]現(xiàn)有三個(gè)核反應(yīng)①②③下列說法正確的是：（）A．①是裂變，②是β衰變，③是聚變B．①是聚變，②是裂變，③是β衰變C．①β衰變，②裂變，③聚變D．①是β衰變，②是聚變，③是裂變11.[０６廣東]下列說法正確的是：（）A．康普頓發(fā)現(xiàn)了電子B．盧瑟福提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型C．貝史勒爾發(fā)現(xiàn)了鈾和含鈾礦物的天然放射現(xiàn)象D．倫從今琴發(fā)現(xiàn)了X射線E/eV0-0.85-1.51-3.4-13.6nE/eV0-0.85-1.51-3.4-13.6n4321∞A．處于n=3能級(jí)的氫原子可以吸收任意頻率的紫外線，并發(fā)生電離B．大量氫原子從高能級(jí)向n=3能級(jí)躍遷時(shí)，發(fā)出的光具有顯著的熱效應(yīng)C．大量處于n＝4能級(jí)的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)，可能發(fā)出6種不同頻率的光D．大量處于n＝4是能級(jí)的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)，可能發(fā)出3種不同頻率的可見光13．[07全國Ⅰ]用大量具有一定能力的電子轟擊大量處于基態(tài)的氫原子，觀測(cè)到了一定數(shù)目的光譜線。調(diào)高電子的能力在此進(jìn)行觀測(cè)，發(fā)現(xiàn)光譜線的數(shù)目比原來增加了5條。用△n表示兩側(cè)觀測(cè)中最高激發(fā)態(tài)的量子數(shù)n之差，E表示調(diào)高后電子的能量。根據(jù)氫原子的能級(jí)圖可以判斷，△n和E的可能值為：（）A、△n=1，13.22eV<E<13.32eVB、△n=2，13.22eV<E<13.32eVC、△n=1，12.75eV<E<13.06eVD、△n=2，12.75eV<E<13.06Ev14．[07全國Ⅱ]氫原子在某三個(gè)相鄰能級(jí)之間躍遷時(shí)，可能發(fā)出三種不同波長(zhǎng)的輻射光。已知其中的兩個(gè)波長(zhǎng)分別為和，且>,則另一個(gè)波長(zhǎng)可能是：（）A．λ1+λ2B．λ1—λ2C．λ1λ2/（λ1+λ2）D．λ1λ2/（λ1—λ2）15．[07北京]下列說法正確的是：（）A、太陽輻射的能量主要來自太陽內(nèi)部的核裂變反應(yīng)B、湯姆生發(fā)現(xiàn)電子，表明原子具有核式結(jié)構(gòu)C、一束光照射到某種金屬上不能發(fā)生光電效應(yīng)，是因?yàn)樵撌獾牟ㄩL(zhǎng)太短D、按照波爾理論，氫原子核外電子從半徑較小的軌道躍遷到半徑較大的軌道時(shí)，電子的動(dòng)能減小，原子總能量增加16．[07四川]關(guān)于天然放射現(xiàn)象，下列說法正確的是：（）A．放射性元素的原子核內(nèi)的核子有半數(shù)發(fā)生變化所需的時(shí)間就是半衰期B．放射性物質(zhì)放出的射線中，α粒子動(dòng)能很大．因此貫穿物質(zhì)的本領(lǐng)很強(qiáng)C．當(dāng)放射性元素的原子的核外電子具有較高能量時(shí)，將發(fā)生β哀變D．放射性的原子核發(fā)生衰變后產(chǎn)生的新核從高能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí)，輻射出γ射線17．[07天津卷nEn/eVnEn/eV0-0.85-1.51-3.4-13.6∞4321Ａ．最容易表現(xiàn)出衍射現(xiàn)象的光是由ｎ＝４能級(jí)躍到ｎ＝１能級(jí)產(chǎn)生的Ｂ．頻率最小的光是由ｎ＝２能級(jí)躍遷到ｎ＝１能級(jí)產(chǎn)生的Ｃ．這些氫原子總共可輻射出３種不同頻率的光Ｄ．用ｎ＝２能級(jí)躍遷到ｎ＝１能級(jí)輻射出的光照射逸出功為6.34ｅＶ的金屬鉑能發(fā)生光電效應(yīng)。18．（07江蘇）μ子與氫原子核（質(zhì)子）構(gòu)成的原子稱為μ氫原子，它在原子核物理的研究中有重要作用。圖為μ氫原子的能級(jí)示意圖。假定光子能量為E的一束光照射容器中大量處于n=2能級(jí)的μ氫原子，μ氫原子吸收光子后，發(fā)出頻率為г1、г2、г3、г4、г5、和г6的光，且頻率依次增大，則E等于A、h（г3-г1）B、h（г5+г6）C、hг3D、hг419．（07江蘇）2006年美國和俄羅斯的科學(xué)家利用回旋加速器，通過（鈣48）轟擊（锎249）發(fā)生核反應(yīng)，成功合成了第118號(hào)元素，這是迄今為止門捷列夫元素周期表中原子序數(shù)最大的元素，實(shí)驗(yàn)表明，該元素的原子核先放出3個(gè)相同的粒子x，再連續(xù)經(jīng)過3次α衰變后，變成質(zhì)量為282的第112號(hào)元素的原子核，則上述過程中的粒子x是：（）A、中子B、質(zhì)子C、電子D、α粒子20．（07江蘇）2006年度諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)授予了兩名美國科學(xué)家，以表彰他們發(fā)現(xiàn)了宇宙微波背景輻射的黑體譜形狀及其溫度在不同方向上的微小變化。他們的出色工作被譽(yù)為是宇宙學(xué)研究進(jìn)入精密科學(xué)時(shí)代的起點(diǎn)，下列與宇宙微波背景輻射黑體譜相關(guān)的說法中正確的是：（）A、微波是指波長(zhǎng)在10-3m到10mＢ、微波和聲波一樣都只能在介質(zhì)中傳播Ｃ、黑體的熱輻射實(shí)際上是電磁輻射Ｄ、普朗克在研究黑體