一輪復習學案14.2原子結構原子核

第2講原子結構原子核知識點一原子結構1．電子的發(fā)現(xiàn)：英國物理學家湯姆孫在研究陰極射線時發(fā)現(xiàn)了________，提出了原子的“棗糕模型”．2．原子的核式結構：(1)1909～1911年，英籍物理學家________進行了α粒子散射實驗，1911年提出了核式結構模型．(2)α粒子散射實驗的結果：絕大多數(shù)α粒子穿過金箔后，基本上仍沿原來的方向前進，但有________α粒子發(fā)生了大角度偏轉，偏轉的角度甚至大于90°，也就是說它們幾乎被“撞了回來”，如圖所示．(3)原子的核式結構模型：原子中帶正電部分的體積很小，但幾乎占有全部________，電子在正電體的外面運動．知識點二氫原子光譜1．光譜：用光柵或棱鏡可以把各種顏色的光按波長展開，獲得光的________(頻率)和強度分布的記錄，即光譜．2．光譜分類3．氫原子光譜的實驗規(guī)律：巴耳末系是氫原子光譜在可見光區(qū)的譜線系，其波長公式1λ＝R122-1n2(n＝3,4,5…，R是里德伯常量，R＝1.10×4．光譜分析：由于每種原子都有自己的特征譜線，因此可以用光譜來鑒別物質和確定物質的組成成分，且靈敏度很高．在發(fā)現(xiàn)和鑒別化學元素上有著重大的意義．知識點三氫原子的能級結構、能級公式1．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________的，電子雖然繞核運動，但并不向外輻射能量．(2)躍遷：當電子從能量較高的定態(tài)軌道躍遷到能量較低的定態(tài)軌道時，會放出能量為hν的光子，這個光子的能量由前后兩個能級的能量差決定，即hν＝________.(h是普朗克常量，h＝6.63×10－34J·s)(3)軌道：原子的不同能量狀態(tài)跟電子在不同的圓周軌道繞核運動相對應．原子的定態(tài)是________的，因此電子的可能軌道也是________．2．幾個概念(1)能級：在玻爾理論中，原子的能量是量子化的，這些量子化的能量值，叫作能級．(2)基態(tài)：原子能量________的狀態(tài)．(3)激發(fā)態(tài)：在原子能量狀態(tài)中除基態(tài)之外的其他狀態(tài)．(4)量子數(shù)：原子的狀態(tài)是不連續(xù)的，用于表示原子狀態(tài)的________．3．氫原子的能量和能級變遷(1)能級和半徑公式：①能級公式：En＝1n2E1(n＝1,2,3，…)，其中E1為基態(tài)能量，其數(shù)值為E1＝②半徑公式：rn＝________(n＝1,2,3，…)，其中r1為基態(tài)軌道半徑，又稱玻爾半徑，其數(shù)值為r1＝0.53×10－10m.(2)氫原子的能級圖，如下圖所示．知識點四天然放射現(xiàn)象和原子核1．天然放射現(xiàn)象(1)天然放射現(xiàn)象元素________地放出射線的現(xiàn)象，首先由________發(fā)現(xiàn)，天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)，說明原子核具有________的結構．(2)放射性同位素的應用與防護①放射性同位素：有________放射性同位素和________放射性同位素兩類，放射性同位素的化學性質相同，②應用：消除靜電、工業(yè)探傷、做________等．③防護：防止放射性對人體組織的傷害．2．原子核的組成(1)原子核由質子和中子組成，質子和中子統(tǒng)稱為________．質子帶正電，中子不帶電．(2)基本關系①核電荷數(shù)(Z)＝質子數(shù)＝元素的原子序數(shù)＝原子的____________．②質量數(shù)(A)＝________＝質子數(shù)＋中子數(shù)．(3)X元素的原子核的符號為ZAX，其中A表示________，Z3．原子核的衰變、半衰期(1)原子核的衰變①原子核放出α粒子或β粒子，變成另一種________的變化稱為原子核的衰變．②分類α衰變：ZAZ→Z-2β衰變：ZAX→Z+1當放射性物質連續(xù)發(fā)生衰變時，原子核中有的發(fā)生α衰變，有的發(fā)生β衰變，同時伴隨著γ輻射．③兩個典型的衰變方程α衰變：92238U→90β衰變：90234Th→91234(2)半衰期①定義：放射性元素的原子核有________發(fā)生衰變所需的時間．②影響因素：放射性元素衰變的快慢是由核________自身的因素決定的，跟原子所處的化學狀態(tài)和外部條件沒有關系．(3)公式：N余＝N原·12tτ，m余＝m原4．核能(1)結合能：核子結合為原子核時__________的能量或原子核分解為核子時吸收的________，叫做原子核的結合能，也稱核能．(2)比結合能①定義：原子核的結合能與________之比，稱作比結合能，也叫平均結合能．②特點：不同原子核的比結合能不同，原子核的比結合能越________，表示原子核中核子結合得越牢固，原子核越穩(wěn)定．(3)質能方程、質量虧損：愛因斯坦質能方程E＝________，原子核的質量必然比組成它的核子的質量和要小Δm，這就是質量虧損．由質量虧損可求出釋放的核能ΔE＝________.思考辨析(1)原子中絕大部分是空的，原子核很小．()(2)核式結構模型是盧瑟福在α粒子散射實驗的基礎上提出的．()(3)氫原子光譜是由一條一條的亮線組成的．()(4)玻爾理論成功地解釋了氫原子光譜，也成功地解釋了氦原子光譜．()(5)按照玻爾理論，核外電子均勻分布在各個不連續(xù)的軌道上．()(6)1903年，居里夫婦和貝克勒爾由于對放射性的研究而共同獲得諾貝爾物理學獎．①β衰變中的電子來源于原子核外電子．()②由放射性元素放出的氦核流被稱為α射線．()③半衰期是一個統(tǒng)計規(guī)律，對少數(shù)原子核不適用．()④三種射線，按穿透能力由強到弱的排列順序是γ射線、β射線、α射線．()⑤目前核電站多數(shù)是采用核聚變反應發(fā)電．()⑥輕核聚變比重核裂變的產能效率更高．()(7)愛因斯坦從狹義相對論中推導出的最著名方程——質能方程．①愛因斯坦質能方程反映了物質的質量就是能量，它們之間可以相互轉化．()②質量虧損說明在核反應過程中質量數(shù)不守恒．()③質能方程表明在一定條件下，質量可以轉化為能量．()5．獲得核能的途徑(1)重核裂變①定義：鈾核在被中子轟擊后分裂成兩塊________差不多的碎塊的這類核反應．②特點：裂變過程中能夠放出巨力的能量；同時放出2～3(或更多)個中子；裂變的產物不是唯一的．典型的裂變方程92235U＋01n→36(2)輕核聚變①定義：兩個輕核結合成質量________的核的核反應．②優(yōu)點：a.產能效率高；b.聚變材料的儲量豐富；c.更為安全、清潔．典型的聚變方程：12H＋13H→24He教材改編1．[人教版選修3－5改編]盧瑟福進行的α粒子散射實驗現(xiàn)象表明()A．在原子的中心有一個很小的核B．原子核具有復雜結構C．原子核集中了原子所有的質量D．核外電子在繞核旋轉2．(多選)钚(Pu)是一種具有放射性的超鈾元素．已知钚的一種同位素eq\o\al(239,94)Pu的半衰期為24100年，其衰變方程為eq\o\al(239,94)Pu→X＋eq\o\al(4,2)He＋γ，下列有關說法正確的是()A．X原子核中含有143個中子B．80個eq\o\al(239,94)Pu經(jīng)過24100年后一定還剩余40個C．衰變發(fā)出的γ射線是頻率很高的電磁波，具有很強的穿透能力D．由于衰變時釋放出巨大能量，根據(jù)E＝mc2可知，衰變過程總質量增加3．(多選)能源是社會發(fā)展的基礎，發(fā)展核能是解決能源問題的途徑之一，下列釋放核能的反應方程，表述正確的有()A.eq\o\al(3,1)H＋eq\o\al(2,1)H→eq\o\al(4,2)He＋eq\o\al(1,0)n是核聚變反應B.eq\o\al(3,1)H＋eq\o\al(2,1)H→eq\o\al(4,2)He＋eq\o\al(1,0)n是β衰變C.eq\o\al(235,92)U＋eq\o\al(1,0)n→eq\o\al(144,56)Ba＋eq\o\al(89,36)Kr＋3eq\o\al(1,0)n是核裂變反應D.eq\o\al(235,92)U＋eq\o\al(1,0)n→eq\o\al(140,54)Xe＋eq\o\al(94,38)Sr＋2eq\o\al(1,0)n是α衰變4．大科學工程“人造太陽”主要是將氘核聚變反應釋放的能量用來發(fā)電，氘核聚變反應方程是eq\o\al(2,1)H＋eq\o\al(2,1)H→eq\o\al(3,2)He＋eq\o\al(1,0)n，已知eq\o\al(2,1)H的質量為2.0136u，eq\o\al(3,2)He的質量為3.0150u，eq\o\al(1,0)n的質量為1.0087u,1u＝931.5MeV/c2.氘核聚變反應中釋放的核能約為()A．3.7MeVB．3.3MeVC．2.7MeVD．0.93MeV考點一玻爾理論和氫原子能級結構師生共研1．定態(tài)間的躍遷——滿足能級差(1)從低能級(n)躍遷高能級(m)→吸收能量．hν＝Em－E(2)從高能級(m)躍遷低能級(n)→放出能量．hν＝Em－En2．電離電離態(tài)與電離能電離態(tài)：n＝∞，E＝0基態(tài)→電離態(tài)：E吸>0－(－13.6eV)＝13.6eV.激發(fā)態(tài)→電離態(tài)：E吸>0－En＝|En|若吸收能量足夠大，克服電離能后，獲得自由的電子還攜帶動能．3．譜線條數(shù)的確定方法：(1)一個氫原子躍遷發(fā)出可能的光譜線條數(shù)最多為(n－1)．(2)一群氫原子躍遷發(fā)出可能的光譜線條數(shù)的兩種求解方法．①用數(shù)學中的組合知識求解：N＝Cn2＝②利用能級圖求解：在氫原子能級圖中將氫原子躍遷的各種可能情況一一畫出，然后相加．題型1|能級和躍遷問題例1[2021·濰坊模擬](多選)氫原子能級如圖所示，當氫原子從n＝3能級躍遷到n＝2能級時，輻射光的波長為656nm.以下判斷正確的是()A．氫原子從n＝2能級躍遷到n＝1能級時，輻射光的波長大于656nmB．用波長為325nm的光照射，可使氫原子從n＝1能級躍遷到n＝2能級C．一群處于n＝3能級上的氫原子向低能級躍遷時最多產生3種譜線D．用波長為633nm的光照射，不能使氫原子從n＝2躍遷到n＝3的能級題型2|躍遷與能量問題例2[2019·全國卷Ⅰ，14]氫原子能級示意圖如圖所示.光子能量在1.63eV～3.10eV的光為可見光.要使處于基態(tài)(n＝1)的氫原子被激發(fā)后可輻射出可見光光子，最少應給氫原子提供的能量為()A．12.09eVB．10.20eVC．1.89eVD．1.51eV題型3|譜線條數(shù)問題例3(多選)氫原子能級圖如圖所示，當氫原子從n＝3能級躍遷到n＝2能級時，輻射光的波長為656nm，下列判斷正確的是()A．當氫原子從n＝2能級躍遷到n＝1能級時，輻射光的波長大于656nmB．當氫原子從n＝4能級躍遷到n＝2能級時，輻射出的光子不能使逸出功為2.25eV的鉀發(fā)生光電效應C．一個處于n＝4能級的氫原子向低能級躍遷時最多產生3種光譜線D．用能量為1.0eV的光子照射處于n＝4能級的氫原子，可以使該氫原子電離練1如圖甲所示為氫原子的能級圖，圖乙為氫原子的光譜圖．已知譜線b是氫原子從n＝5能級直接躍遷到n＝2能級時發(fā)出的光譜線，則譜線a可能是氫原子()A．從n＝2的能級躍遷到n＝1的能級時發(fā)出的光譜線B．從n＝3的能級直接躍遷到n＝1的能級時發(fā)出的光譜線C．從n＝4的能級直接躍遷到n＝1的能級時發(fā)出的光譜線D．從n＝4的能級直接躍遷到n＝2的能級時發(fā)出的光譜線練2[2020·東北三省三校模擬](多選)如圖所示，甲圖為演示光電效應的實驗裝置；乙圖為a、b、c三種光照射下得到的三條電流表與電壓表讀數(shù)之間的關系曲線；丙圖為氫原子的能級圖；丁圖給出了幾種金屬的逸出功和極限頻率．以下說法正確的是()幾種金屬的逸出功和極限頻率金屬W0/eVvc/(×1014Hz)鈉2.295.53鉀2.255.44銣2.135.15丁A．若b光為綠光，c光可能是紫光B．若a光為綠光，c光可能是紫光C．若b光光子能量為2.81eV，用它照射由金屬銣構成的陰極，產生的大量具有最大初動能的光電子去轟擊大量處于n＝3激發(fā)態(tài)的氫原子，可以產生6種不同頻率的光D．若b光光子能量為2.81eV，用它直接照射大量處于n＝2激發(fā)態(tài)的氫原子，可以產生6種不同頻率的光考點二原子核的衰變、半衰期多維探究題型1|三種射線的比較例4天然放射性元素放出的三種射線的穿透能力實驗結果如圖所示，由此可推知()A．②來自于原子核外的電子B．①的電離作用最強，是一種電磁波C．③的電離作用較強，是一種電磁波D．③的電離作用最弱，屬于原子核內釋放的光子題型2對半衰期的理解和應用(1)半衰期表示放射性元素衰變的快慢，不同的放射性元素其半衰期不同．(2)半衰期描述的對象是大量的原子核，不是單個原子核，這是一個統(tǒng)計規(guī)律．(3)一種元素的半衰期與這種元素是以單質形式還是以化合物形式存在無關，且加壓、增溫均不會改變．例5[2020·北京西城區(qū)一模]已知氡222的半衰期為3.8天．那么4g放射性物質氡222經(jīng)過7.6天，還剩下沒有發(fā)生衰變的質量為()A．2gB．1gC．0.5gD．0g題型3|衰變次數(shù)的計算設放射性元素ZAX經(jīng)過n次α衰變和m次β衰變后，變成穩(wěn)定的新元素(1)反應方程ZAX→Z'A'Y＋(2)根據(jù)電荷數(shù)和質量數(shù)守恒列方程A＝A′＋4n，Z＝Z′＋2n－m.兩式聯(lián)立解得：n＝A-A'4，m＝A-A'2例6(多選)天然放射性元素90232Th(釷)經(jīng)過一系列α衰變和β衰變之后，變成82208Pb(鉛)A．衰變過程共有6次α衰變和4次β衰變B．鉛核比釷核少8個質子C．β衰變所放出的電子來自原子核外D．釷核比鉛核多24個中子題型4|與磁場結合的問題α衰變、β衰變的比較衰變類型α衰變β衰變衰變方程ZAX→Z-2ZAX→Z+1衰變實質2個質子和2個中子結合成一個整體射出1個中子轉化為1個質子和1個電子211H＋2001n→1勻強磁場中軌跡形狀衰變規(guī)律電荷數(shù)守恒、質量數(shù)守恒、動量守恒例7(多選)如圖，靜止的92238U核發(fā)生α衰變后生成反沖Th核，兩個產物都在垂直于它們速度方向的勻強磁場中做勻速圓周運動，下列說法正確的是A．衰變方程可表示為92238U→90B．Th核和α粒子的圓周軌道半徑之比為1：45C．Th核和α粒子的動能之比為1：45D．Th核和α粒子在勻強磁場中旋轉的方向相反練3(多選)日本福島核電站泄漏事故中釋放出大量的碘131，碘131是放射性同位素，衰變時會發(fā)出β射線與γ射線，碘131被人攝入后，會危害身體健康，由此引起了全世界的關注．下面關于核輻射的相關知識，說法正確的是()A．人類無法通過改變外部環(huán)境來改變碘131衰變的快慢B．碘131的半衰期為8.3天，則4個碘原子核經(jīng)16.6天后就一定剩下一個原子核C．β射線與γ射線都是電磁波，但γ射線穿透本領比β射線強D．碘131發(fā)生β衰變時所釋放的電子是原子核內的中子轉化為質子時產生的練4(多選)靜止在勻強磁場中的92238U核發(fā)生α衰變，產生一個未知粒子X，它們在磁場中的運動軌跡如圖所示，下列說法正確的是A．該核反應方程為92238U→90B．α粒子和X粒子在磁場中做圓周運動時轉動方向相同C．軌跡1、2分別是α粒子、X粒子的運動軌跡D．α粒子、X粒子運動軌跡半徑之比45:1考點三核反應類型及核能計算多維探究題型1|核反應方程例1[2020·全國卷Ⅰ，19](多選)下列核反應方程中，X1、X2、X3、X4代表α粒子的有()A.12H＋12H→B.12H＋13H→C.92235U＋01n→56144D.01n＋36Li題型2|核反應類型解答有關核反應方程問題的技巧(1)熟記常見基本粒子的符號——是正確書寫核反應方程的基礎，如質子(11H)、中子(01n)、α粒子(24He)、β粒子(-10e)、正電子(10e)、氘核(2)熟悉核反應的四種基本類型——衰變、人工轉變、裂變和聚變．(3)掌握核反應方程遵守的規(guī)律——是正確書寫核反應方程或判斷某個核反應方程是否正確的依據(jù)，所以要理解并應用好質量數(shù)守恒和核電荷數(shù)守恒的規(guī)律．(4)明白核反應過程是不可逆的——核反應方程只能用箭頭連接并表示反應方向，不能用等號連接．類型可控性核反應方程典例衰變α衰變自發(fā)92238U→90β衰變自發(fā)90231Th→91人工轉變人工控制714N＋24He(盧瑟福發(fā)現(xiàn)質子)24He＋49Be(查德威克發(fā)現(xiàn)中子)1327Al＋24He(約里奧—居里夫婦發(fā)現(xiàn)放射性同位素，同時發(fā)現(xiàn)正電子)1530P→14重核裂變比較容易進行人工控制92235U＋01n→5614492235U＋01n→54136輕核聚變很難控制12H＋13H例9(多選)關于核衰變和核反應的類型，下列表述正確的是()A.92238U→90234ThB.714N＋24He→8C.12H＋13HD.3482Se→3682題型3|利用質能方程計算核能(1)根據(jù)核反應方程，計算出核反應前與核反應后的質量虧損Δm.(2)根據(jù)愛因斯坦質能方程ΔE＝Δmc2計算核能．質能方程ΔE＝Δmc2中Δm的單位用“kg”，c的單位用“m/s”，則ΔE的單位為“J”．(3)ΔE＝Δmc2中，若Δm的單位用“u”，則可直接利用ΔE＝Δm×931.5MeV/u計算ΔE，此時ΔE的單位為“MeV”，即1u＝1.6606×10－27kg，相當于931.5MeV，這個結論可在計算中直接應用．例10[2019·全國卷Ⅱ，15]太陽內部核反應的主要模式之一是質子－質子循環(huán)，循環(huán)的結果可表示為411H→24He＋210e＋2ν，已知11H和24He的質量分別為mp＝1.0078u和ma＝4.0026u,1u＝931MeV/c2，c為光速．在4個A．8MeVB．16MeVC．26MeVD．52MeV題型4|利用能量和動量守恒計算核能例11如圖所示，有界的勻強磁場磁感應強度為B＝0.05T，磁場方向垂直于紙面向里，MN是磁場的左邊界．在磁場中A處放一個放射源，內裝88226Ra，88(1)試寫出88226Ra衰變成86(2)若A距磁場邊界MN的距離OA＝1.0m時，放在MN左側的粒子接收器收到垂直于邊界MN方向射出的質量較小的粒子，此時接收器距過O、A的直線1.0m．據(jù)此可推算出一個靜止鐳核衰變過程中釋放的核能有多少？(取1u＝1.6×10－27kg，e＝1.6×10－19C，結果保留三位有效數(shù)字)練5[2020·全國卷Ⅱ，18]氘核12H可通過一系列聚變反應釋放能量，其總效果可用反應式612H→224He＋211H＋201n＋43.15MeV表示．海水中富含氘，已知1kg海水中含有的氘核約為1.0×1022個，若全都發(fā)生聚變反應，其釋放的能量與質量為M的標準煤燃燒時釋放的熱量相等；已知1kg標準煤燃燒釋放的熱量約為2.9×107J,1MeV＝1.6×A．40kgB．100kgC．400kgD．1000kg練6[2020·全國卷Ⅲ，19](多選)1934年，約里奧—居里夫婦用α粒子轟擊鋁箔，首次產生了人工放射性同位素X，反應方程為24He＋1327Al→X＋01n.X會衰變成原子核Y，衰變方程為X→YA．X的質量數(shù)與Y的質量數(shù)相等B．X的電荷數(shù)比Y的電荷數(shù)少1C．X的電荷數(shù)比1327AlD．X的質量數(shù)與1327練7(多選)新冠病毒是一種傳染病毒，傳染病的傳播過程十分復雜，但是可以構建最簡單的傳播模型來描述，這個最簡模型可稱為鏈式模型，類似于核裂變鏈式反應模型．鈾裂變核反應方程為92235U＋ZAn→56144Ba＋3689Kr＋RZAn，其中nA．從鈾裂變核反應方程看，“傳染系數(shù)”R＝2B．核反應堆中通過鎘板吸收中子降低“傳染系數(shù)”C．鏈式反應的臨界值對應的實際“傳染系數(shù)”為1D．核反應堆中的實際“傳染系數(shù)”與鈾濃度無關第2講原子結構原子核基礎落實知識點一1．電子2．(1)盧瑟福(2)少數(shù)(3)質量知識點二1．波長知識點三1．(1)穩(wěn)定(2)Em－En(3)不連續(xù)不連續(xù)的2．(2)最低(4)正整數(shù)3．－13.6n2r1知識點四1．(1)自發(fā)貝可勒爾復雜(2)①天然人工②示蹤原子2．(1)核子(2)①核外電子數(shù)②核子數(shù)(3)質量數(shù)3．(1)①原子核②24He-10e(24．(1)釋放能量(2)①核子數(shù)②大3mc2Δ5．(1)①質量②301n(2)①思考辨析(1)√(2)√(3)√(4)×(5)×(6)①×②√③√④√⑤×⑥√(7)①×②×③×教材改編1．解析：湯姆孫發(fā)現(xiàn)了電子，標志著原子結構研究的開始，盧瑟福的α粒子散射實驗揭示了原子的核式結構，而天然放射現(xiàn)象說明原子核具有復雜的結構，故B錯誤，為了解釋α粒子散射實驗，盧瑟福提出了原子的核式結構模型：在原子的中心有一個很小的核，叫原子核，原子的全部正電荷和幾乎全部質量都集中在原子核里，故A正確，C錯誤，實驗現(xiàn)象不能說明電子的運動規(guī)律，故D錯誤．答案：A2．解析：本題考查元素的衰變和質能方程．根據(jù)核反應前后電荷數(shù)守恒和質量數(shù)守恒得X的電荷數(shù)為94－2＝92，質量數(shù)為239－4＝235，則中子數(shù)為235－92＝143，故A正確；半衰期具有統(tǒng)計規(guī)律，對大量的原子核適用，故B錯誤；衰變發(fā)出的γ射線是頻率很高的電磁波，具有很強的穿透能力，故C正確；在衰變的過程中，根據(jù)質能方程知，有能量放出，則一定有質量虧損，故D錯誤．答案：AC3．解析：A、B所列反應是核聚變，不是β衰變，β衰變要放出電子，故A對，B錯；C、D兩種反應都是核裂變，故C對，D錯．答案：AC4．解析：本題考查質能方程的計算．氘核聚變反應的質量虧損Δm＝2m氘－m氦－mn＝0.0035u，則該反應釋放的核能ΔE＝Δm×931.5MeV≈3.3MeV，故選B.答案：B考點突破例1解析：根據(jù)氫原子的能級圖和能級躍遷規(guī)律，當氫原子從n＝2能級躍遷到n＝1能級時，輻射光的波長一定小于656nm，因此選項A錯誤；根據(jù)發(fā)生躍遷只能吸收和輻射一定頻率的光子，可知選項B錯誤，D正確；一群處于n＝3能級上的氫原子向低能級躍遷時可以產生3種頻率的光子，所以選項C正確．答案：CD例2解析：本題考查原子的能級躍遷問題，體現(xiàn)了模型建構的核心素養(yǎng)．由題圖數(shù)據(jù)分析可知，只有氫原子從n＝3能級躍遷到n＝2能級輻射出的光子能量在可見光光子能量范圍內，所以處于基態(tài)(n＝1)的氫原子最少也要躍遷到n＝3能級，氫原子吸收的能量最小為ΔE＝E3－E1＝12.09eV，故選A.答案：A例3解析：由圖象可知，氫原子從n＝2能級躍遷到n＝1能級時，輻射光的能量大于氫原子從n＝3能級躍遷到n＝2能級時輻射光的能量，根據(jù)E＝hcλ可知，氫原子從n＝2能級躍遷到n＝1能級時，輻射光的波長一定小于656nm，故A項錯誤；從n＝4能級躍遷到n＝2能級時輻射出的光子能量為2.55eV，大于金屬鉀的逸出功，能使鉀發(fā)生光電效應，故B項錯誤；一個(注意不是一群)處于n＝4能級的氫原子向低能級躍遷時最多產生3種光譜線，故C項正確；當處于n＝4能級的氫原子吸收的能量大于或等于0.85eV時，將會被電離，故D項正確答案：CD練1解析：由譜線a的光子的波長大于譜線b的光子的波長，可知譜線a的光子頻率小于譜線b的光子頻率，所以譜線a的光子能量小于n＝5和n＝2間的能級差，選項D正確，選項A、B、C錯誤．答案：D練2解析：本題考查能級躍遷理論及根據(jù)I－U圖象分析光電效應現(xiàn)象．由光電效應方程Ek＝hν－W0和eUc＝Ek聯(lián)立有eUc＝hν－W0，即光子照射同一金屬時，只要遏止電壓一樣，說明光子的頻率一樣，遏止電壓越大，光子的頻率越大，因此可知b光和c光的頻率相同且大于a光的頻率，故A錯誤，B正確；b光照射金屬銣，產生光電子的最大初動能為Ek＝2.81eV－2.13eV＝0.68eV，用光電子轟擊氫原子，氫原子可以只吸收電子的部分能量而發(fā)生躍遷，因此處于n＝3能級的氫原子吸收的能量為ΔEk＝－0.85eV－(－1.51eV)＝0.66eV，這時氫原子處在n＝4的能級，向低能級躍遷可輻射C42＝6種不同頻率的光，故C正確；若用b光照射氫原子，氫原子只能吸收能量恰好為能級之差的光子，2.81eV不滿足該條件，因此此光子不被吸收，故D答案：BC例4解析：三種射線均來自于原子核內，A錯誤；從圖中可看出，一張紙能擋住①射線，則①射線一定是α射線，其貫穿本領最差，電離能力最強，但不是電磁波，而是高速粒子流，B錯誤；鋁板能擋?、?，而不能擋?、?，說明③一定是γ射線，其電離能力最弱，貫穿本領最強，是一種電磁波，屬于原子核內以能量形式釋放出來的以光速運行的高能光子，C錯誤，D正確．答案：D例5解析：本題考查的是放射性元素的半衰期．根據(jù)衰變的半衰期公式m＝m012n，其中m0＝4g，n為經(jīng)歷的半衰期的個數(shù)，n＝7.63.8＝2，聯(lián)立可得m＝4×122g＝答案：B例6解析：由于β衰變不會引起質量數(shù)的減少，故可先根據(jù)質量數(shù)的減少確定α衰變的次數(shù)，x＝232-2084＝6，再結合核電荷數(shù)的變化情況和衰變規(guī)律來判定β衰變的次數(shù)，2x－y＝90－82＝8，y＝2x－8＝4，釷232核中的中子數(shù)為232－90＝142，鉛208核中的中子數(shù)為208－82＝126，所以釷核比鉛核多16個中子，鉛核比釷核少8個質子，由于物質的衰變與元素的化學狀態(tài)無關，所以β衰變所放出的電子來自原子核內，所以A、B正確答案：AB例7解析：已知α粒子為24He，則由電荷數(shù)守恒及質量數(shù)守恒可知，衰變方程為：92238U→90234Th+24He，故A正確；Th核和α粒子都帶正電荷，則在題圖勻強磁場中都是逆時針旋轉，故D錯誤；由動量守恒可得衰變后vThvα＝mαmTh＝4234，則Th核和α粒子的動能之比12mThvTh212mαvα2＝2344×42342＝4234＝答案：AB練3解析：衰變的快慢由放射性元素本身決定，與外部環(huán)境無關，A正確；半衰期是大量原子核衰變的統(tǒng)計規(guī)律，對少數(shù)幾個原子核無意義，B錯誤；β射線是高速電子流，γ射線是電磁波，C錯誤；β衰變的實質是原子核內的1個中子轉化為1個質子和1個電子，D正確．答案：AD練4解析：該核反應方程為92238U→90234X+24He，A正確；92238U核靜止，根據(jù)動量守恒可知α粒子和X粒子速度方向相反，又都帶正電，則轉動方向相同，B正確；根據(jù)動量守恒可知α粒子和X