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1、 1 第 十 五 讲、 原子结构 原子核 原子结构 电子的发现： 汤姆孙发现，又叫阴极射线， 191.6 10eC 原子的核式结构模型： 汤姆孙提出原子的 枣糕 模型，随后卢瑟福通过 粒子散射实验否定 枣糕 模型 ， 提出 原子的 核 式 结构 模型 氢原子光谱： 为线状谱，且有规律221 1 12R n 玻尔的原子模型： 电子轨道是量子化的 频率条件： mnh E E 原子核 原子核的组成： 射线： 射线： He 核 (42He )； 射线：电子流 (01e )； 射线：高能电磁波 原子核的组成：质子 11p ，中子 10n ，电子 01e 放射性元素的衰变： 有 衰变和 衰变 之分 半衰期
2、：半数发生衰变需要的时间 探测射线的方法： 威耳逊云室、气泡室、盖革 -米勒计数器 (G-M 计数器 ) 放射性的应用与防护： 应用： 射线工业探伤，放疗， 射线诱发种子基因突变，示踪 核力与结合能： 核反应： 31 2 41 2 3 4MM M MZ Z Z ZA B C D ，其中， 1 2 3 4M M M ， 1 2 3 4Z Z Z Z 质量亏损：原子核的质量小于组成它的核子的质量之和 重核的裂变： 较重的核分裂成中等大小的核 (原子弹 ) 核聚变： 两个轻核结合成质量较大的核 (氢弹 ) 粒子和宇宙： 2 题型一、原子结构 1 卢瑟福和他的助手做 粒子轰击金箔实验，获得了重要发现。
3、关于 粒子散射实验的结果，下列说法中正确的是： C A 证明了质子的存在 B 证明了原子核是由质子和中子组成的 C 证明了原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在一个很小的核里 D 说明了原子中的电子只能在某些轨道上运动 如果一个氢原子，向低能级跃迁时最多发出的光子数为（ n-1）； 如果一群氢原子，向低能级跃迁时最多发出的光子数为 2nC 种。 2 已知氢原子基态的电子轨道半径 r1= 100.53 10 m ，基态的能级值为 E1=-13.6eV。 求电子在 n=1 的轨道上运动形成的等效电流。 31.04 10 A 有一群氢原子处于量子数 n=3 的激发态，画一能级图，在图上用箭头标明这些
4、氢原子能发出哪几条光谱线。 计算这几条光谱线中最长的波长。 658nm 3 有氢原子光谱中，电子从较高能级跃迁到 n=2 能级发出的谱线属于巴耳末系。若有一群氢原子自发跃迁时发出的谱线只有 2 条属于巴耳末系，则这群氢原子最多可发出（ 6 ）条不同频率的谱线。 半衰期公式： 12tnN ， 12tmM N、 M： 衰变前 原子数和质量 n、 m： 衰变后 原子数和质量 t： 衰变时间 ： 半衰期 4 镭 266 的半衰期为 1600 年，质量为 100g 的镭 266 经过 4800 年后，有多少 g 镭发生衰变？若衰变后的镭变为铅 206，则此时镭铅质量之比为多少？ 87.5g， 125：
5、798 5 钍 232 经 、 衰变后会生成氡，其衰变方程为 2 3 2 2 2 09 0 8 6Th Rn x y ，其中： D A x=1， y=3 B x=2， y=3 C x=3， y=1 D x=3， y=2 粒子 衰变 后在 磁场 中运动 ： 大半径为 、 粒子，小半径为 新核； 两圆内切为 衰变，外切为 衰变； 由半径关系可推知新核及原核的核电荷数 ； 6 一个静止的天然放射性元素的原子核在匀强磁场中发生衰变，所产生的新核和所放出的粒子的运动方向均垂直于磁场方向，如图所示，能正确反映其 轨道的可能是： AD A B C D 3 核能 计算方法： 2E mc ( 83 10 /c
6、m s )； 9 3 1 .5E M M eV (1u=931.5MeV)。 7 雷蒙德 戴维斯因研究平自太阳的电子中微子（ e ）而获得了诺贝尔物理学奖。他探测中微子所用的探测器的主体是一个贮满 615t 四氯乙烯（ C2Cl4）溶液的巨桶。中微子可以将一个氯核转变为一个氩核和一个电子，其核反应方程式为 3 7 3 7 01 7 1 8 1e Cl Ar e 。已知 3717Cl 核的质量为 36.95658u， 3718Ar 核的质量为 36.95691u， 01e 的质量为 0.00055u，1u 质量对应的能量为 931.5MeV。根据 以上数据，可以判断与上述反应的电子中微子的最小能
7、量为： A A 0.82MeV B 0.31MeV C 1.33MeV D 0.51MeV 8 一个质子和一个中子聚变结合成一个氘核，同时辐射一个 光子。已知质子、中子、氘核的质量分别为 m1、 m2、 m3，普朗克常量为 h，真空中的光速为 c。下列说法中正确的是： B A 核反应方程是 1 1 31 0 1H n H B 聚变反应中的质量亏损 1 2 3m m m m C 辐射出的 光子的能量 3 1 2E m m m c D 光子的波长 21 2 3hm m m c 题型 四 、历年高考题 1 (2006) 一个 23592 U 原子核在中子的轰击下发生一种可能的裂变反应，其裂变方程为
8、23592 U+10 n X+9438 Sr+210 n，则下列叙述正确的是 A A X 原子核中含有 86 个中子 B X 原子核中含有 141 个核子 C因为裂变时释放能量，根据 2mcE ，所以裂变后的总质量数增加 D因为裂变时释放能量，出现质量亏损，所以生成物的总质量数减少 2 (2007) 右图为氢原子能级的示意图，现有大量的氢原子处于以 n = 4 的激发态，当向低能级跃迁时辐射出若干不同频率的光。关于这些光下列说法正确的是 D A最容易表现出衍射现象的光是由， n = 4 能级跃迁到 n = 1 能级产生的 B频率最小的光是由 n = 2 能级跃迁到 n = 1 能级产生的 C这
9、些氢原子总共可辐射出 3 种不同频率的光 D用 n = 2 能级跃迁到 n = 1 能级辐射出的光照射逸出功为 6.34 e V 的金属铂能发生光电效应 1 -13.6 4 3.（ 2008) 一个氡核 22286Rn 衰变成钋核 21884Po 并放出一个粒子，其半衰期为 3.8 天。 1 g 氡经过7.6 天衰变掉氡的质量，以及 22286Rn 衰变成 21884Po 的过程放出的粒子是 B A.0.25g， 粒子 B.0.75g， 粒子 C.0.25g， 粒子 D.0.75g， 粒子 4 (2009) 下列说法正确的是 BD A. 1 5 1 1 2 47 1 6 2N H C He 是
10、 衰变方程 B. 1 2 31 1 2H H H e 是核聚变反应方程 C. 238 234 492 90 2U T h H e是核裂变反应方程 D. 4 2 7 3 0 12 1 3 1 5 0H e A l P n 是原子核的人工转变方程 5 (2010) 下列关于原子和原子核的说法正确的是 B A衰变现象说明电子是原子核的组成部分 B波尔理论的假设之一是原子能量的量子化 C放射性元素的半衰期随温度的升高而变短 D比结合能越小表示原子核中的核子结合得越牢固 6 (2011) 下列能揭示原子具有核式结构的实验是 C A. 光电效应实验 B. 伦琴射线的发现 C. 粒子散射实验 D. 氢原子光谱的发现 7 (2012) 下列说法正确的是： B A采用物理或化学方法可以有效地改变放射性元素的半衰期 B由波尔理论知道氢原子从激发态跃迁到基态时会发出光子 C从高空对地面进行遥感摄影是利用紫外线良好的穿透能力 D原子核所含核子单独 存在时的总质量小于该原子核的质量 8 (2013) 下列说法正确的是（ C ） A原子核发生衰变时要遵守电荷守恒和质量守恒的规律 B 射线、 射线、 射线都是高速运动的带电粒子流 C氢原子从激发态向基态跃迁只能辐射特定频率的光子 D发生光电效应时光电子的动能只与入射光的强度有关
