2025版三維設(shè)計 一輪 高中總復(fù)習(xí)物理（通）第十六章 原子物理學(xué)

2025版三維設(shè)計一輪高中總復(fù)習(xí)物理（通用版）第十六章原子物理學(xué)第79課時光電效應(yīng)和波粒二象性[雙基落實課]（人教版選擇性必修第三冊P71問題）把一塊鋅板連接在驗電器上，并使鋅板帶負電，驗電器指針張開。用紫外線燈照射鋅板，觀察驗電器指針的變化。判斷下列說法的正誤：（1）紫外線照射該金屬極板時有光電子逸出，驗電器的張角變小。（）（2）增大入射光的強度時，逸出的光電子初動能增大。（）（3）用綠光照射該金屬極板時也一定能使驗電器張角變小。（）（4）換用紅外線照射時也一定能使驗電器張角變小。（）

考點一黑體輻射和能量子[素養(yǎng)自修類]1.【能量子公式ε＝hν的應(yīng)用】（2022·全國乙卷17題）一點光源以113W的功率向周圍所有方向均勻地輻射波長約為6×10－7m的光，在離點光源距離為R處每秒垂直通過每平方米的光子數(shù)為3×1014個。普朗克常量為h＝6.63×10－34J·s。R約為（）A.1×102m B.3×102mC.6×102m D.9×102m2.【黑體輻射的實驗規(guī)律】（多選）關(guān)于黑體輻射的實驗規(guī)律如圖所示，下列說法正確的是（）A.黑體能夠完全吸收照射到它上面的光波B.隨著溫度的降低，各種波長的光輻射強度都有所增加C.隨著溫度的升高，輻射強度極大值向波長較長的方向移動D.黑體輻射的強度只與它的溫度有關(guān)，與形狀和黑體材料無關(guān)1.黑體輻射的實驗規(guī)律隨著溫度的升高，一方面，各種波長的輻射強度都有增加，另一方面，輻射強度的極大值向波長較短的方向移動。2.能量子（1）普朗克假設(shè)：組成黑體的振動著的帶電微粒的能量只能是某一最小能量值ε的整數(shù)倍。例如，可能是ε或2ε、3ε……他把這個不可再分的最小能量值ε叫作能量子。（2）表達式為ε＝hν，這里的ν是帶電微粒的振動頻率，即帶電微粒吸收或輻射電磁波的頻率?？键c二光電效應(yīng)規(guī)律的理解及應(yīng)用[互動共研類]1.光電效應(yīng)的兩條對應(yīng)關(guān)系入射光強度大→光子數(shù)目多→發(fā)射光電子多→光電流大；光子頻率高→光子能量大→光電子的最大初動能大。

2.光電效應(yīng)中三個重要關(guān)系式（1）愛因斯坦光電效應(yīng)方程：Ek＝hν－W0。（2）光電子的最大初動能Ek與遏止電壓Uc的關(guān)系：Ek＝eUc。（3）逸出功W0與極限頻率νc的關(guān)系：W0＝hνc。3.光電管上加正向與反向電壓情況分析①P右移時，參與導(dǎo)電的光電子數(shù)增加；②P移到某一位置時，所有逸出的光電子恰好都參與了導(dǎo)電，光電流恰好達到最大值；③P再右移時，光電流不再增大①P右移時，參與導(dǎo)電的光電子數(shù)減少；②P移到某一位置時，所有逸出的光電子恰好都不參與導(dǎo)電，光電流恰好為0，此時光電管兩端加的電壓為遏止電壓；③P再右移時，光電流始終為0【典例1】用如圖所示的實驗裝置研究光電效應(yīng)現(xiàn)象。用光子能量為2.75eV的光照射到光電管上時發(fā)生了光電效應(yīng)，電流表G的示數(shù)不為零，移動滑動變阻器的觸點c，發(fā)現(xiàn)當電壓表的示數(shù)大于或等于1.7V時，電流表示數(shù)為零，則在該實驗中（）A.光電子的最大初動能為1.05eV B.光電管陰極的逸出功為1.7eVC.開關(guān)S斷開，電流表G示數(shù)為零 D.當觸點c向a端滑動時，電壓表示數(shù)增大聽課記錄1.【愛因斯坦光電效應(yīng)方程的應(yīng)用】光電管是一種利用光照產(chǎn)生電流的裝置，當入射光照射在管中金屬板上時，可以形成光電流。表中記錄了某同學(xué)進行光電管實驗時的數(shù)據(jù)。次入射光子能量/eV相對光強飽和光電流大小/mA逸出光電子的最大初動能/eV14.0弱290.824.0中430.834.0強600.8由表中數(shù)據(jù)得出的以下論斷中正確的是（）A.三次實驗采用了不同頻率的入射光B.三次實驗光電管中的金屬板材質(zhì)不同C.若入射光子的能量為5.0eV，不論光強多大，飽和光電流一定大于60mAD.若入射光子的能量為5.0eV，逸出光電子的最大初動能為1.8eV2.【對光子說的理解】（2023·浙江1月選考11題）被譽為“中國天眼”的大口徑球面射電望遠鏡已發(fā)現(xiàn)660余顆新脈沖星，領(lǐng)先世界。天眼對距地球為L的天體進行觀測，其接收光子的橫截面半徑為R。若天體射向天眼的輻射光子中，有η（η＜1）倍被天眼接收，天眼每秒接收到該天體發(fā)出的頻率為ν的N個光子。普朗克常量為h，則該天體發(fā)射頻率為ν光子的功率為（）A.4NL2hνC.ηL2hν4

考點三光電效應(yīng)的圖像問題[多維探究類]光電效應(yīng)的三類圖像的對比分析圖像名稱圖像形狀由圖像直接（間接）得到的物理量最大初動能Ek與入射光頻率ν的關(guān)系圖像（1）極限頻率：圖像與ν軸交點的橫坐標νc。（2）逸出功：圖像與Ek軸交點的縱坐標的絕對值W0＝｜－E｜＝E。（3）普朗克常量：圖像的斜率k＝h光電流I與電壓U的關(guān)系圖像顏色相同、強度不同的光（1）遏止電壓Uc：圖像與橫軸的交點的橫坐標。（2）飽和光電流Im1、Im2：光電流的最大值。（3）最大初動能：Ek＝eUc顏色不同的光（1）遏止電壓Uc1、Uc2：圖像與橫軸的交點的橫坐標。（2）飽和光電流：光電流的最大值。（3）最大初動能：Ek1＝eUc1，Ek2＝eUc2遏止電壓Uc與入射光頻率ν的關(guān)系圖像（1）極限頻率νc：圖像與橫軸的交點的橫坐標。（2）遏止電壓Uc：隨入射光頻率的增大而增大。（3）普朗克常量h：等于圖像的斜率與電子電荷量的乘積，即h＝ke考向一光電效應(yīng)的Ek-ν圖像問題【典例2】用不同頻率的紫外線分別照射鎢和鋅的表面而產(chǎn)生光電效應(yīng)，可得到光電子最大初動能Ek隨入射光頻率ν變化的Ek-ν圖像，已知鎢的逸出功是4.54eV，鋅的逸出功是3.34eV，若將二者的圖線畫在同一個Ek-ν圖像中，如圖所示，用實線表示鎢的Ek-ν圖線，虛線表示鋅的Ek-ν圖線，則正確反映這一過程的是（）聽課記錄

考向二光電效應(yīng)的I-U圖像問題【典例3】在研究光電效應(yīng)現(xiàn)象時，先后用單色光a、b、c照射同一光電管，所得到的光電流I與光電管兩端所加電壓U間的關(guān)系曲線如圖所示，下列說法正確的是（）A.b、c兩種單色光的顏色相同B.a、b兩種單色光的光照強度相同C.增大c光的光照強度，電路中的飽和電流將增大D.增大b光的光照強度，射出的光電子的最大初動能增大聽課記錄考向三光電效應(yīng)的Uc-ν圖像問題【典例4】（2022·河北高考4題）如圖是密立根于1916年發(fā)表的鈉金屬光電效應(yīng)的遏止電壓Uc與入射光頻率ν的實驗曲線，該實驗直接證明了愛因斯坦光電效應(yīng)方程，并且第一次利用光電效應(yīng)實驗測定了普朗克常量h。由圖像可知（）A.鈉的逸出功為hνc B.鈉的截止頻率為8.5×1014HzC.圖中直線的斜率為普朗克常量h D.遏止電壓Uc與入射光頻率ν成正比聽課記錄考點四對波粒二象性和物質(zhì)波的理解[素養(yǎng)自修類]1.【對波粒二象性的理解】圖1是用很弱的光做雙縫干涉實驗得到的不同數(shù)量的光子照射到感光膠片上的照片。圖2是1927年戴維森和G.P.湯姆孫分別完成的電子衍射實驗簡化圖，該實驗是榮獲諾貝爾獎的重大近代物理實驗之一。關(guān)于這兩個圖片，下列說法中正確的是（）A.圖1這些照片說明光只有粒子性沒有波動性B.圖1這些照片說明光只有波動性沒有粒子性C.圖2中該實驗再次說明光子具有波動性D.圖2中該實驗說明實物粒子具有波動性2.【對康普頓效應(yīng)的理解】實驗表明：光子與速度不太大的電子碰撞發(fā)生散射時，光的波長會變長或者不變，這種現(xiàn)象叫康普頓散射，該過程遵循能量守恒定律和動量守恒定律。如果電子具有足夠大的初速度，以至于在散射過程中有能量從電子轉(zhuǎn)移到光子，則該散射被稱為逆康普頓散射，這一現(xiàn)象已被實驗證實，關(guān)于上述逆康普頓散射，下列說法正確的是（）A.相對于散射前的入射光，散射光頻率不變B.若散射前的入射光照射某金屬表面時能發(fā)生光電效應(yīng)，則散射光照射該金屬時，光電子的最大初動能將變大C.散射后電子的速度一定變大D.散射后電子的能量一定變大3.【對物質(zhì)波的理解】（2021·浙江6月選考13題）已知普朗克常量h＝6.63×10－34J·s，電子的質(zhì)量為9.11×10－31kg，一個電子和一滴直徑約為4μm的油滴具有相同動能，則電子與油滴的德布羅意波長之比的數(shù)量級為（）A.10－8 B.106C.108 D.10161.對光的波粒二象性的理解從數(shù)量上看個別光子的作用效果往往表現(xiàn)為粒子性；大量光子的作用效果往往表現(xiàn)為波動性從頻率上看光的頻率越低，其波動性越顯著，越容易看到光的干涉和衍射現(xiàn)象；光的頻率越高，其粒子性越顯著，越不容易看到光的干涉和衍射現(xiàn)象，貫穿本領(lǐng)越強從傳播與作用上看光在傳播過程中往往表現(xiàn)出波動性，在與物質(zhì)發(fā)生作用時往往表現(xiàn)出粒子性波動性與粒子性的統(tǒng)一由光子的能量ε＝hν、光子的動量p＝hλ也可以看出，光的波動性和粒子性并不矛盾，表示粒子性的粒子能量和動量的計算式中都含有表示波的特征的物理量——頻率ν和波長2.對物質(zhì)波的理解（1）任何一個運動的物體，無論大小，都有一種波與之對應(yīng)。（2）物質(zhì)波的波長：λ＝hp＝hmv，溫馨提示：請完成《課時跟蹤檢測》P469～470第80課時原子結(jié)構(gòu)和原子核[雙基落實課]如圖是原子結(jié)構(gòu)示意圖，判斷下列說法的正誤：（1）原子中絕大部分是空的，原子核很小。（）（2）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。（）（3）核式結(jié)構(gòu)學(xué)說是盧瑟福在α粒子散射實驗的基礎(chǔ)上提出的。（）（4）人們認識原子核具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)是從盧瑟福發(fā)現(xiàn)質(zhì)子開始的。（）（5）如果某放射性元素的原子核有100個，經(jīng)過一個半衰期后還剩50個。（）（6）質(zhì)能方程表明在一定條件下，質(zhì)量可以轉(zhuǎn)化為能量。（）

考點一原子的核式結(jié)構(gòu)模型[素養(yǎng)自修類]1.【α粒子散射實驗的現(xiàn)象】如圖所示為盧瑟福α粒子散射實驗裝置的示意圖，圖中的顯微鏡可在圓周軌道上轉(zhuǎn)動，通過顯微鏡前相連的熒光屏可觀察α粒子在各個角度的散射情況。下列說法中正確的是（）A.在圖中的A、B兩位置分別進行觀察，相同時間內(nèi)觀察到屏上的閃光次數(shù)一樣多B.在圖中的B位置進行觀察，屏上觀察不到任何閃光C.盧瑟福選用不同重金屬箔片作為α粒子散射的靶，觀察到的實驗結(jié)果基本相似D.α粒子發(fā)生散射的主要原因是α粒子撞擊到金箔原子后產(chǎn)生的反彈2.【原子的核式結(jié)構(gòu)模型】盧瑟福指導(dǎo)他的助手進行了α粒子散射實驗，通過顯微鏡觀察散射的α粒子發(fā)現(xiàn)，絕大多數(shù)α粒子穿過金箔后，基本上仍沿原來方向前進，但少數(shù)α粒子發(fā)生了大角度偏轉(zhuǎn)，極少數(shù)的角度甚至大于90°，于是盧瑟福大膽猜想（）A.原子半徑的數(shù)量級是10－10mB.原子核內(nèi)存在質(zhì)子和中子C.原子內(nèi)部有體積很小、質(zhì)量很大的核D.造成α粒子偏轉(zhuǎn)的主要原因是它受到了原子中電子的作用1.α粒子散射實驗結(jié)果分析（1）絕大多數(shù)α粒子沿直線穿過金箔，說明原子中絕大部分是空的。（2）少數(shù)α粒子發(fā)生較大角度偏轉(zhuǎn)，反映了原子內(nèi)部集中存在著對α粒子有斥力的正電荷。（3）極少數(shù)α粒子甚至被“撞了回來”，反映了個別α粒子正對著質(zhì)量比α粒子大得多的物體運動時，受到該物體很大的斥力作用。2.分析電子繞核運動問題涉及的物理規(guī)律（1）庫侖定律：F＝kq1q2r（2）牛頓運動定律和圓周運動規(guī)律，可以用來分析電子繞原子核做勻速圓周運動的問題。（3）功能關(guān)系及能量守恒定律，可以分析由于庫侖力做功引起的帶電粒子在原子核周圍運動時動能、電勢能之間的轉(zhuǎn)化問題?？键c二玻爾理論的理解及應(yīng)用[互動共研類]1.兩類能級躍遷及其條件（1）自發(fā)躍遷：高能級（n）低能級（m）→放出能量，發(fā)射光子，hν＝En－Em。（2）受激躍遷：低能級（m）高能級（n）→吸收能量。①光照（吸收光子）：光子的能量必須恰好等于能級差，hν＝En－Em。②碰撞、加熱等：只要入射粒子的能量大于或等于能級差即可，E外≥En－Em。③大于電離能的光子被吸收，將原子電離。2.電離的理解（1）電離態(tài)：n＝∞，E＝0。（2）電離能：指原子從基態(tài)或某一激發(fā)態(tài)躍遷到電離態(tài)所需要吸收的最小能量。例如，對于氫原子：①基態(tài)→電離態(tài)：E吸＝0－（－13.6eV）＝13.6eV，即為基態(tài)的電離能。②n＝2→電離態(tài)：E吸＝0－E2＝3.4eV，即為n＝2激發(fā)態(tài)的電離能。如果吸收能量足夠大，克服電離能后，電離出的自由電子還具有動能。【典例1】氫原子的能級示意圖如圖所示，現(xiàn)有大量的氫原子處于n＝4的激發(fā)態(tài)，當原子向低能級躍遷時輻射出若干不同頻率的光。關(guān)于這些光，下列說法正確的是（）A.最容易發(fā)生衍射現(xiàn)象的光是由n＝4能級躍遷到n＝1能級產(chǎn)生的B.頻率最小的光是由n＝2能級躍遷到n＝1能級產(chǎn)生的C.這些氫原子總共可輻射出3種不同頻率的光D.用由n＝2能級躍遷到n＝1能級輻射出的光去照射逸出功為6.34eV的金屬鉑能發(fā)生光電效應(yīng)聽課記錄（1）這群氫原子輻射出的光子的最大能量為多少？（2）若要電離n＝4能級的氫原子，至少需要吸收多少光子的能量？（3）若一個處于n＝4能級的氫原子發(fā)生躍遷，發(fā)出的光譜線最多有幾種？

【解題技法】確定氫原子輻射光譜線的種類的方法（1）一個氫原子躍遷發(fā)出的光譜線可能種類：最多為（n－1）種。（2）一群氫原子躍遷發(fā)出可能的光譜線可能種類：最多為N＝Cn2＝如一群氫原子由第4能級向低能級躍遷，發(fā)出的光譜線可能種類最多為N＝C42＝61.【氫原子能級躍遷的分析】（2023·湖北高考1題）2022年10月，我國自主研發(fā)的“夸父一號”太陽探測衛(wèi)星成功發(fā)射。該衛(wèi)星搭載的萊曼阿爾法太陽望遠鏡可用于探測波長為121.6nm的氫原子譜線（對應(yīng)的光子能量為10.2eV）。根據(jù)如圖所示的氫原子能級圖，可知此譜線來源于太陽中氫原子（）A.n＝2和n＝1能級之間的躍遷 B.n＝3和n＝1能級之間的躍遷C.n＝3和n＝2能級之間的躍遷 D.n＝4和n＝2能級之間的躍遷2.【能級躍遷譜線種類的確定】（多選）氫原子能級圖如圖所示，可見光的光子能量范圍為1.62～3.11eV。根據(jù)玻爾理論判斷，下列說法正確的是（）A.一個處在n＝5能級的氫原子向低能級躍遷時，最多可產(chǎn)生4種不同頻率的光B.大量處在n＝4能級的氫原子向低能級躍遷時，最多可產(chǎn)生3種不同頻率的光C.大量處在n＝5能級的氫原子向低能級躍遷時，由n＝5能級向n＝4能級躍遷輻射出的光子的波長最長D.大量處在n＝3能級的氫原子向低能級躍遷時，能產(chǎn)生3種不同頻率的可見光考點三原子核的衰變及半衰期[互動共研類]1.三種射線的比較名稱構(gòu)成符號電荷量質(zhì)量電離作用穿透能力α射線氦核

2＋2e4u最強最弱β射線電子

－－e11較強較強γ射線光子γ00最弱最強2.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

ZAX→Z衰變實質(zhì)2個質(zhì)子和2個中子結(jié)合成一個整體射出1個中子轉(zhuǎn)化為1個質(zhì)子和1個電子211H＋2001n→1衰變規(guī)律電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒、動量守恒3.對半衰期的理解（1）半衰期是大量原子核衰變時的統(tǒng)計規(guī)律，對個別或少量原子核，無半衰期可言。（2）根據(jù)半衰期的概念，可總結(jié)出公式N余＝N原12tT，m余＝m原4.衰變次數(shù)的計算方法先根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒確定α衰變次數(shù)，再根據(jù)電荷數(shù)守恒確定β衰變次數(shù)。5.兩種衰變在勻強磁場中的運動軌跡的比較靜止原子核在勻強磁場中自發(fā)衰變，如果產(chǎn)生的新核和放出的粒子的速度方向與磁場方向垂直，則它們的運動軌跡為兩相切圓，α衰變時兩圓外切，β衰變時兩圓內(nèi)切，根據(jù)動量守恒定律有m1v1＝m2v2，又r＝mvqB，則運動半徑小的為新核，運動半徑大的為α粒子或β粒子，其特點對比如表α衰變

ZAX→Z兩圓外切，α粒子運動半徑較大β衰變

ZAX→Z兩圓內(nèi)切，β粒子運動半徑較大【典例2】（多選）有一勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B，方向垂直紙面向外，一個原來靜止在A處的原子核發(fā)生衰變放射出兩個粒子，兩個新核的運動軌跡如圖所示，已知兩個相切圓半徑分別為r1、r2。下列說法正確的是（）A.原子核發(fā)生α衰變，根據(jù)已知條件可以算出兩個新核的質(zhì)量比B.衰變形成的兩個粒子帶同種電荷C.衰變過程中原子核遵循動量守恒定律D.衰變形成的兩個粒子電荷量的關(guān)系為q1∶q2＝r1∶r2聽課記錄1.【三種射線的性質(zhì)及特點】盧瑟福設(shè)計的一個實驗如圖所示：他在鉛塊上鉆了一個小孔，孔內(nèi)放入一點鐳，使射線只能從這個小孔里發(fā)出，隨后他將射線引入磁場中，發(fā)現(xiàn)射線立即分成三束，他把三束射線分別命名為α射線、β射線、γ射線?；趯@三種射線的深入分析，盧瑟福獲得了1907年的諾貝爾獎。以下對這三束射線描述準確的是（）A.α射線的穿透能力最弱，容易被物體吸收B.β射線在真空中的運動速度是光速C.γ射線本質(zhì)上是波長極短的電磁波，電離能力極強D.β射線帶負電，是來自鐳原子的核外電子2.【半衰期的理解及應(yīng)用】（2022·全國甲卷17題）兩種放射性元素的半衰期分別為t0和2t0，在t＝0時刻這兩種元素的原子核總數(shù)為N，在t＝2t0時刻，尚未衰變的原子核總數(shù)為N3，則在t＝4t0時刻，尚未衰變的原子核總數(shù)為（A.N12 B.C.N8 D.3.【衰變次數(shù)的計算】以下是有關(guān)近代物理內(nèi)容的若干敘述，其中正確的是（）A.核反應(yīng)

92238U→90234B.90234Th衰變?yōu)?/p>

86222Rn，經(jīng)過3次α衰變，C.原子核發(fā)生一次β衰變，該原子外層就失去一個電子D.J.J.湯姆孫通過對陰極射線的研究發(fā)現(xiàn)了電子，并提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型

考點四核反應(yīng)方程與核能的計算[多維探究類]1.核反應(yīng)的四種類型類型可控性核反應(yīng)方程典例衰變α衰變自發(fā)

92238U→90β衰變自發(fā)

90234Th→91人工轉(zhuǎn)變?nèi)斯た刂?/p>

714N＋24He→817

24He＋49Be→612

1327Al＋24He

1530P→14約里奧－居里夫婦發(fā)現(xiàn)人工放射性同位素重核裂變比較容易進行人工控制

92235U＋01n→56144

92235U＋01n→54136Xe輕核聚變很難控制12H＋13H2.計算核能的三種方法（1）根據(jù)ΔE＝Δmc2計算，計算時Δm的單位是“kg”，c的單位是“m/s”，ΔE的單位是“J”。（2）根據(jù)ΔE＝Δm×931.5MeV計算。因1原子質(zhì)量單位（u）相當于931.5MeV的能量，所以計算時Δm的單位是“u”，ΔE的單位是“MeV”。（3）根據(jù)核子比結(jié)合能來計算核能：原子核的結(jié)合能＝核子比結(jié)合能×核子數(shù)?？枷蛞缓朔磻?yīng)的類型【典例3】能源是社會發(fā)展的基礎(chǔ)，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(yīng)方程中，表述正確的是（）A.

13H＋11H→B.24He＋1327Al→C.919F＋11H→816D.92235U＋01n→3890Sr＋聽課記錄

考向二核反應(yīng)方程中兩個守恒的應(yīng)用【典例4】（2023·全國甲卷15題）在下列兩個核反應(yīng)方程中X＋714N→YY＋3X和Y代表兩種不同的原子核，以Z和A分別表示X的電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)，則（）A.Z＝1，A＝1 B.Z＝1，A＝2C.Z＝2，A＝3 D.Z＝2，A＝4聽課記錄考向三比結(jié)合能圖線的理解及應(yīng)用【典例5】（多選）原子核的比結(jié)合能曲線如圖所示。根據(jù)該曲線，下列判斷正確的有（）A.

24HeB.24He核比

C.兩個

12H核結(jié)合成

D.92235U核中核子的比結(jié)合能比

聽課記錄考向四核能的計算【典例6】花崗巖、磚砂、水泥等建筑材料是室內(nèi)氡的最主要來源。人呼吸時，氡氣會隨氣體進入肺臟，氡衰變放出的α射線像小“炸彈”一樣轟擊肺細胞，使肺細胞受損，從而引發(fā)肺癌、白血病等。一靜止的氡核

86222Rn發(fā)生一次α衰變生成新核釙（Po），此過程動量守恒且釋放的能量全部轉(zhuǎn)化為α粒子和釙核的動能。已知m氡＝222.0866u，mα＝4.0026u，m釙＝218.0766u，1u相當于931MeV的能量。（（1）寫出上述核反應(yīng)方程；（2）求上述核反應(yīng)放出的能量ΔE；（3）求α粒子的動能Ekα。嘗試解題

【解題技法】對質(zhì)能方程的理解（1）一定的能量和一定的質(zhì)量相聯(lián)系，物體的總能量和它的質(zhì)量成正比，即E＝mc2。（2）核子在結(jié)合成原子核時出現(xiàn)質(zhì)量虧損Δm，其能量也要相應(yīng)減少，即ΔE＝Δmc2。（3）原子核分解成核子時要吸收一定的能量，相應(yīng)的質(zhì)量增加Δm，吸收的能量為ΔE＝Δmc2。溫馨提示：請完成《課時跟蹤檢測》P471～472原子核衰變的STSE問題【真題1】（2023·浙江1月選考9題）宇宙射線進入地球大氣層與大氣作用會產(chǎn)生中子，中子與大氣中的氮14會產(chǎn)生以下核反應(yīng)：

714N＋01n→614C＋11H，產(chǎn)生的

614C能自發(fā)進行βA.

614C發(fā)生β衰變的產(chǎn)物是B.β衰變輻射出的電子來自于碳原子的核外原子C.近年來由于地球的溫室效應(yīng)，引起

614D.若測得一古木樣品的

611C含量為活體植物的14，【真題2】（2022·山東高考1題）碘125衰變時產(chǎn)生γ射線，醫(yī)學(xué)上利用此特性可治療某些疾病。碘125的半衰期為60天，若將一定質(zhì)量的碘125植入患者病灶組織，經(jīng)過180天剩余碘125的質(zhì)量為剛植入時的（）A.116 B.C.14 D.【真題3】（2021·重慶高考2題）放射性元素123I會衰變?yōu)榉€(wěn)定的123Te，半衰期約為13h，可以用于檢測人體的甲狀腺對碘的吸收。若某時刻123I與123Te的原子數(shù)量之比為4∶1，則通過26h后123I與123Te的質(zhì)量之比（）A.1∶2 B.1∶4C.1∶8 D.1∶161.人教版選擇性必修第三冊P114【科學(xué)漫步】碳14測年技術(shù)自然界中的碳主要是碳12，也有少量的碳14。宇宙射線進入地球大氣層時，同大氣作用產(chǎn)生中子，中子撞擊大氣中的氮引發(fā)核反應(yīng)產(chǎn)生碳14。核反應(yīng)方程為714N＋01n碳14具有放射性，能夠自發(fā)地進行β衰變而變成氮，核反應(yīng)方程為614C→7碳14的半衰期T1/2為5730年。碳14不斷產(chǎn)生又不斷衰變，達到動態(tài)平衡，因此，它在大氣中的含量相當穩(wěn)定，大約每1012個碳原子中有一個碳14?；畹闹参锿ㄟ^光合作用和呼吸作用與環(huán)境交換碳元素，體內(nèi)碳14的比例與大氣中的相同。植物枯死后，遺體內(nèi)的碳14仍在衰變，不斷減少，但是不能得到補充。因此，根據(jù)放射性強度減小的情況就可以推算植物死亡的時間。

2.魯科版選擇性必修第三冊P116正文放射性的應(yīng)用放射性在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)療衛(wèi)生和科學(xué)研究等許多領(lǐng)域已得到了廣泛應(yīng)用。銜接分析：人教版選擇性必修第三冊P114【科學(xué)漫步】介紹了碳14測年技術(shù)；魯科版選擇性必修第三冊P116正文部分介紹了“放射性在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)療衛(wèi)生和科學(xué)研究等許