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1、第十七章 原子和原子核考点解读知识内容要求说明102、粒子散射实验，原子的核式结构103、氢原子的能级结构，光子的发射和吸收104、氢原子的电子云105、原子核的组成，天然放射现象，射线，射线，射线，衰变、半衰期106、原子核的人工转变，核反应方程，放射性同位素及其应用107、放射性污染和防护108、核能、质量亏损，爱因斯坦的质能方程109、重核的裂变，链式反应，核反应堆110、轻核的聚变，可控热核反应111、人类对物质结构的认识原子物理电子的发现原子的结构汤姆生模型a粒子散射实验 实验的结果是：绝大多数a粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进，少数a粒子发生了较大的偏转，极少数a粒子偏转角超过了9
2、0，极个别的甚至被弹回，偏转角几乎是180天然放射线射线: 粒子流。粒子就是氦原子核,贯穿本领小,电离作用强。射线:高速电子流。粒子就是电子，贯穿本领强，电离作用弱。射线:波长极短的电磁波。贯穿本领很强，电离作用很小。原子核的衰变 指原子核由于放出某种粒子而转变为新核的变化。半衰期 指放射性元素的原子核有半数发生衰变需要的时间。人工核转变 发现质子 发现中子 原子核的组成 原子核由质子和中子组成，质子与中子统称核子。具有相同质子数和不同中子数的原子之间，互称同位素。核力 指把各种核子紧紧地约束在原子核里的力。核能 指原子核转变中释放(或吸收)的能量。质能方向 E=mc2,重核裂变轻核聚变卢瑟福
3、核式结构模型 在原子的中心有一个很小的核叫原子核，原子核集中了原子的全部正电荷和几乎全部的质量，带负电的电子在核外绕核旋转。玻尔理论1、原子只能处于一系列不连续的能量状态中，这些状态称为定态。2、原子从一种定态跃迁到另一种定态时，辐射(或吸收)一定频率的光子。光子的能量 hv=E初E终。(各定态的能量值叫能级。)3、原子的不同能量状态与电子沿不同半径圆轨道绕核运动相对应。能量不连续，故可能的电子轨道也不连续。解题方法指导例1 关于半衰期，以下说法正确的是：A同种放射性元素在化合物中的半衰期比单质中长。B升高温度可以使半衰期缩短。C氡的半衰期为3.8天，若有四个氡原子核，经过7.6天就只剩下一个
4、。D氡的半衰期为3.8天，4克氡原子核，经过7.6天就只剩下1克。【错解】每经过3.8天就有半数的氡核发生衰变，经过两个半衰期即7.6天后，只剩下四分之一的氡，故选 C，D。【错解原因】放射性元素的原子核有半数发生衰变所需要的时间是一种统计规律，半衰期对某一个或某几个原子核来说，是无意义的。“上述”解法忽视了这一事实，故错选了C。【分析解答】考虑到放射性元素衰变的快慢是跟原子所处的物理状态或化学状态无关，又考虑到半衰期是一种统计规律，即给定的四个氡核是否马上衰变会受到各种偶然因素的支配。因此，正确答案只有D。(1)求电子在基态轨道上运动时的动能。(2)有一群氢原子处于量子数n=3的激发态。画一
5、能级图，在图141上用箭头标明这些氢原子能发出哪几条光谱线。 (3)计算这几条光谱线中波长最短的一条的波长。(其中静电力恒量K=9.0109Nm2/C2，电子电量e=1.610-19C，普朗克恒量h=6.6310-34Js，真空中光速c=3.0108m/s)。【错解】(1)电子在基态轨道中运动时量子数n=1，其动能为由于动能不为负值(2)作能级图如图，可能发出两条光谱线。(3)由于能级差最小的两能级间跃迁产生的光谱线波长越短，所以(E3-E2)时所产生的光谱线为所求，其中【错解原因】(1)动能的计算错误主要是不理解能级的能量值的物理意义，因而把道上的能量，它包括电势能EP1和动能EK1。计算表
6、明EP1=-2EK1，所以E1=EP1EK1=-EK1，EK1=-E1=l3.6eV。虽然错解中数值表明正确，但理解是错误的。(2)错解中的图对能级图的基本要求不清楚。(3)不少学生把能级图上表示能级间能量差的长度线看成与谱线波长成正比了。【分析解答】(l)设电子的质量为m，电子在基态轨道上的速率为v1，根据牛顿第(2)当氢原子从量子数n=3的能级跃迁到较低能级时，可以得到3条光谱线。如图14-2所示。(3)与波长最短的一条光谱线对应的能级差为E3-E1。例3 钍232经过6次衰变和4次衰变后变成一种稳定的元素。这种元素是什么？它的原子量是多少？它的原子序数是多少？【错解】最后生成元素的原子量
7、是208，原子序数是82，由查表知这是铅208，【错解原因】何况反应的次序也不是先进行6次衰变，再进行4次衰变，所以此解法是错误的。【分析解答】6次衰变和4次衰变总的效果使原子量和原子序数变化为原子量=232-64=208原子序数=90-26-4(-1)=82学习感悟 实战训练场1下列核反应方程中，哪些是平衡的 2下面关于原子核衰变的说法中正确的是 A发生衰变时，原子在周期表中的位置向前移两位B发生衰变时原子在周期表中的位置向后移一位C、衰变不能同时发生D发生衰变时原子核质量基本上不变3同位素指的是 A. 具有相同的核子数而质子数不同的原子B. 具有相同的质子数而核子数不同的原子C. 具有相同
8、的核子数而中子数不同的原子D. 具有相同的质子数而中子数不同的原子4设质子、中子、氘核的质量分别为m1、m2和m3那么，当一个质子和一个中子结合成一个氘核时，释放的能量是 Am3c2 B(m1+m2)c2C(m3-m2-m1)c2 D(m1+m2-m3)c25重核的裂变和轻核的聚变是人类利用原子核能的两种主要方法，下面关于它们的说法中正确的是 A裂变和聚变过程都有质量亏损B裂变过程有质量亏损，聚变过程质量有所增加C裂变过程质量有所增加，聚变过程有质量亏损D裂变和聚变过程质量都有所增加61919年英国物理学家 用粒子轰击氮核发现了质子，核反应方程式为+1932年英国物理学家 用粒子轰击铍核发现了
9、中子，核反应方程式为+ 7一个原子核，它的符号是，那么该原子核中有 个质子， 个中子 8铋210的半衰期是5d，10g的铋210经过10d后，还应该剩下 g 9放射性同位素应用较广，它应用的两个主要方面是利用它的_和_10某行星内发生核反应，三个粒子结合成一个碳核要放出能量，已知粒子的质量为4.002 6 u，碳核质量为12.000 0 u，求：（1）三个粒子结合成一个碳核放出的能量 （2）1.2 kg氦完全结合成碳放出的能量 11用光子轰击氘核，使之分解为中子和质子已知氘核的质量为2.013 5 u，中子质量为1.008 6 u，质子质量为1.007 2 u求：（1）氘核需吸收的能量 （2）
10、为使氘核分解为中子和质子，光子的波长不应大于多少 能力提升篇1卢瑟福的粒子散射实验第一次显示了 A质子比电子重B原子的全部正电荷都集中在原子核里C粒子是带正电的D可以用人为方法产生放射性现象2在粒子散射的实验中，当粒子最接近金核时 A粒子动能最小 B粒子受到的库仑力最大C粒子电势能最小 D粒子与金核间有核力作用3一个放射性元素的原子核放出一个粒子和一个粒子后，其核内质子数和中子数的变化是 A质子数减少3个，中子数减少1个B质子数减少2个，中子数减少1个C质子数减少1个，中子数减少3个D质子数减少1个，中子数减少2个4下列关于放射性元素半衰期的说法中, 正确的是 A.温度升高半衰期缩短B.压强增
11、大半衰期增长C.半衰期由该元素质量多少决定D.半衰期与该元素质量、压强、温度无关5某原子核的衰变过程为X（）Y（）Z符号（）表示放射一个粒子，（）表示放射一个粒子，下列说法正确的是 A. 核X的中子数减核Z的中子数等于2B. 核X的质量数减核Z的质量数等于5C. 核Z的质子数比核X的质子数少1D. 原子核为X的中性原子中的电子数比原子核Y的中性原子中的电子数多16甲乙两种放射性元素质量相等, 半衰期之比为32, 下列说法中正确的是 A.甲的衰变速度较大B.经过某一相等的时间衰变后, 甲乙剩余质量比可以为21C.只要适当改变条件, 二者的半衰期可以相同D.经过某一相等的时间衰变后, 甲乙剩余质量比可为117元素X是Y的同位素, 都具有放射性, 分别进行以下的衰变过程: ，, 则下列说法正确的是 A. Q与S不再是同位素 B. X和R的原子序数可能相同C. X和R的质量数可能相同 D. R的质子数大于上述所有任何元素 图24-1乙甲 8在匀强磁场中，一静止的放射
