选修3-5--第十二章--第一讲-原子结构与原子核

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1、考考点点点点击击1.碰撞与碰撞与动动量守恒量守恒2.氢氢原子光原子光谱谱3.氢氢原子的能原子的能级结级结构、能构、能级级公式公式4.原子核的原子核的组组成、放射性、原子核的成、放射性、原子核的衰衰变变、半衰期、半衰期5.放射性同位素放射性同位素6.核力、核反核力、核反应应方程方程考考点点点点击击7.结结合能、合能、质质量量亏亏损损8.裂裂变变反反应应和聚和聚变变反反应应9.放射性的放射性的应应用与防用与防护护10.实验实验：探究碰撞中的不：探究碰撞中的不变变量量说明：说明：碰撞与动量守恒只限于碰撞中动量守恒定律实验碰撞与动量守恒只限于碰撞中动量守恒定律实验.考考情情播播报报1.玻玻尔尔理理论论

2、、能、能级级公式、原子公式、原子跃跃迁及原子的迁及原子的发发光光2.核反核反应应方程的方程的书书写、半衰期公式、写、半衰期公式、质质能方程的能方程的应应 用用3.核能的开核能的开发发和利用也是高考命和利用也是高考命题题中中经经常涉及的内容常涉及的内容.1通过实验复习知道动量的概念，了解动量守恒定律通过实验复习知道动量的概念，了解动量守恒定律2对原子结构只要求考生掌握氢原子的能级结构和能级公对原子结构只要求考生掌握氢原子的能级结构和能级公 式对原子核的要求与原高考没有太多变化，只是增加了式对原子核的要求与原高考没有太多变化，只是增加了 核力和结合能两个知识点本部分内容全部是核力和结合能两个知识点

3、本部分内容全部是级要求，级要求， 因此，我们在复习这部分内容时应注意以下几个问题：因此，我们在复习这部分内容时应注意以下几个问题：(1)细读教材，熟练掌握教材内容，重视课后习题细读教材，熟练掌握教材内容，重视课后习题(2)本章的重点内容是：本章的重点内容是： 氢原子的能级结构和公式；氢原子的能级结构和公式； 原子核的衰变和半衰期及应用；原子核的衰变和半衰期及应用； 核反应方程的书写；核反应方程的书写； 结合能和质量亏损及核能的开发和利用结合能和质量亏损及核能的开发和利用. 一、原子结构一、原子结构1电子的发现：电子的发现：1897年，年， 通过对阴极射线的研通过对阴极射线的研 究发现了究发现了

4、 ，从而说明电子是原子的组成部分，从而说明电子是原子的组成部分， 即原子是可以再分的即原子是可以再分的2原子的核式结构原子的核式结构(1)19091911年，英国物理学家年，英国物理学家 进行了进行了粒子散粒子散 射实验，提出了核式结构模型射实验，提出了核式结构模型汤姆孙汤姆孙电子电子卢瑟福卢瑟福(2)粒子散射实验粒子散射实验 实验装置：如图实验装置：如图1221所示所示图图1221 实验结果：实验结果：粒子穿过金箔后，绝大多数沿粒子穿过金箔后，绝大多数沿 前前 进，少数发生进，少数发生 偏转，极少数偏转角度大于偏转，极少数偏转角度大于90， 甚至被弹回甚至被弹回(3)核式结构模型：原子中心有

5、一个很小的核式结构模型：原子中心有一个很小的 ，叫做原子，叫做原子 核，原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核核，原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核 里，带负电的里，带负电的 在核外空间绕核旋转在核外空间绕核旋转原方向原方向较大角度较大角度核核电子电子3玻尔的原子模型玻尔的原子模型(1)玻尔理论玻尔理论 轨道量子化：原子核外电子只能处在某些固定轨道轨道量子化：原子核外电子只能处在某些固定轨道 上，即电子的轨道是上，即电子的轨道是 的电子的轨道半径只能的电子的轨道半径只能 是某些不连续的值是某些不连续的值量子化量子化能量量子化：当电子在不同的轨道上运动时，原子处能量量子化：当电子

6、在不同的轨道上运动时，原子处于不同的状态，从而具有不同的能量，即原子的能量是于不同的状态，从而具有不同的能量，即原子的能量是量子化的量子化的原子中这些具有确定能量的稳定状态，称为原子中这些具有确定能量的稳定状态，称为 能量能量最低的状态叫做最低的状态叫做 ，其他的状态叫做，其他的状态叫做 定态定态基态基态激发态激发态频率条件：当电子从频率条件：当电子从 的定态轨道的定态轨道(Em)跃迁到跃迁到 的定态轨道的定态轨道(En，mn)时，会放出能量为时，会放出能量为h的光的光子，则子，则hEmEn，这个式子被称为频率条件反之，当，这个式子被称为频率条件反之，当电子吸收光子时会从较低的能量态跃迁到较高

7、的能量态，电子吸收光子时会从较低的能量态跃迁到较高的能量态，吸收的光子的能量同样由频率条件决定吸收的光子的能量同样由频率条件决定能量较高能量较高能量较低能量较低(2)氢原子光谱氢原子光谱 氢原子光谱的特点氢原子光谱的特点 a从红外区到紫外区呈现多条具有确定波长的谱线，从红外区到紫外区呈现多条具有确定波长的谱线， H、H、H、H. b从长波到短波从长波到短波HH等谱线间的距离越来越小，等谱线间的距离越来越小， 表现出明显的规律性表现出明显的规律性 氢原子光谱的实验规律氢原子光谱的实验规律 巴耳末系是氢光谱在可见光区的谱线，其波长公式巴耳末系是氢光谱在可见光区的谱线，其波长公式 R( )(n3,4

8、,5，R是里德伯常量，是里德伯常量，R 1.10107 m1)(3)氢原子的能级及轨道半径氢原子的能级及轨道半径 氢原子的能级公式：氢原子的能级公式：En (n1,2,3)，其中，其中E1为为 基态能量，基态能量，E1 eV. 氢原子的轨道半径公式：氢原子的轨道半径公式：rnn2r1(n1,2,3)，其中，其中r1为基为基 态半径，又称玻尔半径，态半径，又称玻尔半径，r1 m.(4)氢原子的能级氢原子的能级图如图图如图1232所示所示13.6E1图图12220.531010二、原子核二、原子核1原子核的组成原子核的组成(1)原子核由原子核由 和和 组成，质子和中子统称组成，质子和中子统称 (2

9、)原子核的符号：原子核常用原子核的符号：原子核常用 表示，表示，A表示表示 ，Z 表示核的表示核的 (原子序数原子序数)(3)同位素：质子数相同而中子数不同的原子核，在元素周同位素：质子数相同而中子数不同的原子核，在元素周 期表中处于同一位置，它们互称同位素期表中处于同一位置，它们互称同位素质子质子中子中子核子核子质量数质量数电荷数电荷数2原子核的衰变原子核的衰变(1)衰变：原子核放出衰变：原子核放出 ，变成另一种新原子核，变成另一种新原子核 如：如： U Th .(2)衰变：原子核放出衰变：原子核放出 ，如：，如： Th Pa .粒子粒子粒子粒子 e238922349023490234914

10、2He0-1(3)共同规律共同规律(4)半衰期：放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的半衰期：放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间时间质量数守恒，质量数守恒， 守恒守恒快慢用快慢用 表示表示可同时发射可同时发射射线射线电荷数电荷数半衰期半衰期1衰变的实质是衰变的实质是2个质子和两个中子结合成一个氦原子个质子和两个中子结合成一个氦原子 核，核，衰变的实质是原子核中的一个中子转化为一个质衰变的实质是原子核中的一个中子转化为一个质 子，同时释放出一个电子子，同时释放出一个电子2半衰期只与原子核本身有关，与其他因素无关半衰期只与原子核本身有关，与其他因素无关三、核力与核能三、核力与核能1核力核力

11、(1)含义：原子核里的含义：原子核里的 间存在互相作用的核力，核力把间存在互相作用的核力，核力把 核子紧紧地束缚在核内，形成稳定的原子核核子紧紧地束缚在核内，形成稳定的原子核(2)特点特点 核力是核力是 相互作用的一种表现相互作用的一种表现 核力是短程力，作用范围在核力是短程力，作用范围在0.51015 m21015 m 之间之间 每个核子只跟邻近的核子发生核力作用每个核子只跟邻近的核子发生核力作用核子核子强强2核能核能(1)结合能：把构成原子核的结合在一起的结合能：把构成原子核的结合在一起的 分开所需分开所需 的能量的能量(2)比结合能比结合能 定义：原子核的定义：原子核的 与与 之比称做之

12、比称做比结合比结合 能也叫能也叫 性质：不同原子核的平均结合能不同，原子核的平性质：不同原子核的平均结合能不同，原子核的平 均结合能均结合能 ，表示原子核中核子结合得越，表示原子核中核子结合得越 ， 原子核越原子核越 核子核子结合能结合能核子数核子数越大越大牢固牢固稳定稳定平均结合能平均结合能(3)质能方程：一定的能量和一定的质量相联系，物体的总质能方程：一定的能量和一定的质量相联系，物体的总 能量和它的质量成正比，即能量和它的质量成正比，即E . 核子在结合成原子核时出现质量亏损核子在结合成原子核时出现质量亏损m，其能量也要，其能量也要 相应减少，即相应减少，即E .(4)质能方程的意义：质

13、量和能量是物质的两种属性，质能质能方程的意义：质量和能量是物质的两种属性，质能 方程揭示了质量和能量是不可分割的，它建立了两个属方程揭示了质量和能量是不可分割的，它建立了两个属 性在数值上的关系性在数值上的关系(5)核能的获得方式：核能的获得方式： 和和 聚变反应比裂变反应平均每个核子放出的能量大约要大聚变反应比裂变反应平均每个核子放出的能量大约要大 34倍倍mc2mc2重核裂变重核裂变轻核聚变轻核聚变(6)核能的计算核能的计算 根据根据Emc2计算，计算时计算，计算时m的单位是的单位是“kg”，c 的单位是的单位是“m/s”，E的单位是的单位是“J” 根据根据Em931.5 MeV计算因计算

14、因1原子质量单位原子质量单位(u) 相当于相当于931.5 MeV的能量，所以计算时的能量，所以计算时m的单位是的单位是“u”， E的单位是的单位是“MeV” 根据平均结合能来计算核能原子核的结合能根据平均结合能来计算核能原子核的结合能 核子平均结合能核子平均结合能核子数核子数1.能级图中的横线表示氢原子可能的能量状态能级图中的横线表示氢原子可能的能量状态定定 态氢原子可以有无穷多个定态态氢原子可以有无穷多个定态2横线左端的数字横线左端的数字“1,2,3，”表示轨道量子数表示轨道量子数3横线右端的数字横线右端的数字“13.6，3.4，”表示氢原子各定表示氢原子各定 态能量值态能量值(能级能级)

15、量子数量子数n1的定态能量值最小，这个的定态能量值最小，这个 状态叫做基态量子数越大，能量值越大，这些状态状态叫做基态量子数越大，能量值越大，这些状态 叫激发态叫激发态4相邻横线间的距离不相等，表示相邻的能级差不等，相邻横线间的距离不相等，表示相邻的能级差不等， 量子数越大，相邻的能级差越小量子数越大，相邻的能级差越小 一群氢原子处于量子数为一群氢原子处于量子数为n的激发态时可能辐射出的激发态时可能辐射出的光谱线的条数为的光谱线的条数为NC n (n1)2n1如图如图1213所示为氢原子最低的四个能级，所示为氢原子最低的四个能级， 当氢原子在这些能级间跃迁时，求：当氢原子在这些能级间跃迁时，求

16、：(1)有可能放出几种能量的光子？有可能放出几种能量的光子？(2)在哪两个能级间跃迁时，所发出光子的波长最长？在哪两个能级间跃迁时，所发出光子的波长最长？波长是多少？波长是多少？解析：解析：要放出光子，原子只能从高能级向低能级跃迁，当它要放出光子，原子只能从高能级向低能级跃迁，当它们跃迁时，有的氢原子由们跃迁时，有的氢原子由n4的激发态跃迁到的激发态跃迁到n3，然后再，然后再跃迁到跃迁到n2直到直到n1的基态，或由的基态，或由n3直接到直接到n1；也有的；也有的氢原子由氢原子由n4直接跃迁到直接跃迁到n2或或n1等，对大量的氢原子而等，对大量的氢原子而言，发生上述各种跃迁都是可能的，根据数学知

17、识，可求出言，发生上述各种跃迁都是可能的，根据数学知识，可求出放出光子的种类波长最长的光子，能量最小，因而波长最放出光子的种类波长最长的光子，能量最小，因而波长最长的光子应由能级差最小的跃迁发出长的光子应由能级差最小的跃迁发出(1)由由N 可得，可得，N 6 种种(2)氢原子由第氢原子由第4能级向第能级向第3能级跃迁时，能级差最小，辐射光能级跃迁时，能级差最小，辐射光子的波长最长，根据子的波长最长，根据hE4E30.85 eV(1.51 eV)0.66 eV答案：答案：(1)6种种(2)由第由第4能级向第能级向第3能级跃迁时，波长最长，为能级跃迁时，波长最长，为1.88106 m1.两种衰变的

18、比较两种衰变的比较衰衰变类变类型型衰衰变变衰衰变变衰衰变变方程方程 X Y He XY e衰衰变实质变实质2个个质质子和子和2个中子个中子结结合成氦原子核射出合成氦原子核射出2 H2 n He中子中子转转化化为质为质子和子和电电子子 n n H e衰衰变规变规律律电电荷数守恒、荷数守恒、质质量数守恒量数守恒AZA-4Z-242AZAZ+10-101110-11110422射线：射线：射线是伴随着射线是伴随着衰变或衰变或衰变同时发生的，是衰变同时发生的，是 放射性原子核在发生放射性原子核在发生衰变或衰变或衰变的过程中，产生的衰变的过程中，产生的 新核由于具有过多的能量新核由于具有过多的能量(核处

19、于激发态核处于激发态)而辐射出光子而辐射出光子3半衰期：半衰期：用用N0、m0分别表示衰变前的原子核的数目和质分别表示衰变前的原子核的数目和质 量，量，N、m分别表示衰变后剩余的原子核的数目和质量，分别表示衰变后剩余的原子核的数目和质量， 为半衰期，为半衰期，t表示衰变过程所经历的时间，则表示衰变过程所经历的时间，则 NN0 ， mm0 .4衰变次数的确定衰变次数的确定 确定衰变次数的原理是两个守恒规律，方法是：设放射性确定衰变次数的原理是两个守恒规律，方法是：设放射性 元素元素 X经过经过n次次衰变和衰变和m次次衰变后，变成稳定的新元素衰变后，变成稳定的新元素 Y，则表示该核反应的方程为：，

20、则表示该核反应的方程为： X Yn Hem e 根据质量数守恒和电荷数守恒可列方程根据质量数守恒和电荷数守恒可列方程 AA4nZZ2nm 由以上两式联立解得由以上两式联立解得 n ，m ZZ 由此可见确定衰变次数可归结为求解一个二元一次方程组由此可见确定衰变次数可归结为求解一个二元一次方程组AZAZAZAZ420-12.(2009安徽高考安徽高考)原子核聚变可望给人类未来提供丰原子核聚变可望给人类未来提供丰富的洁净能源当氘等离子体被加热到适当高温时，富的洁净能源当氘等离子体被加热到适当高温时，氘核参与的几种聚变反应可能发生，放出能量这氘核参与的几种聚变反应可能发生，放出能量这几种反应的总效果可

21、以表示为几种反应的总效果可以表示为6 Hk Hed H2 n43.15 MeV.由平衡条件可知由平衡条件可知 ()21421110Ak1，d4Bk2，d2Ck1，d6 Dk2，d3解析：解析：核反应的基本规律是质量数和电荷数守恒，所以核反应的基本规律是质量数和电荷数守恒，所以624kd2,612kd，解得，解得k2，d2，因此，因此B正确正确答案：答案：B1.熟记常见基本粒子的符号是正确书写核反应方程的基熟记常见基本粒子的符号是正确书写核反应方程的基 础如质子础如质子( H)、中子、中子( n)、粒子粒子( He)、粒子粒子 ( e)、正电子、正电子( e)、氘核、氘核( H)、氚核、氚核(

22、H)等等2理解质量数守恒和电荷数守恒是正确书写核反应方程理解质量数守恒和电荷数守恒是正确书写核反应方程 和判断某个核反应方程正误的依据和判断某个核反应方程正误的依据1110420-10121313熟悉核反应的四种基本类型，可以帮助我们很快写出正熟悉核反应的四种基本类型，可以帮助我们很快写出正 确的核反应方程确的核反应方程 (1)衰变：例：衰变：例： U Th He Th Pa e (2)人工转变：例：人工转变：例： N He O H Be He C n (3)重核裂变：例：重核裂变：例： U n Xe Sr 10 n U n Ba Kr3 n (4)轻核聚变：例：轻核聚变：例： H H He

23、n23892234904223490234910-11474217811944212610235921013654903810102359214156923610423121101核反应是不可逆的，所以书写时反应前后不能用等号核反应是不可逆的，所以书写时反应前后不能用等号 连接连接2核反应必须符合实际，不能仅结合两守恒随意书写核反应必须符合实际，不能仅结合两守恒随意书写3.(2008广东高考广东高考)铝箔被铝箔被粒子轰击后发生了粒子轰击后发生了 以下核反应：以下核反应： Al HeX n.下列判断正下列判断正 确的是确的是 () A. n是质子是质子B n是中子是中子 C.X是是 Si的同位素

24、的同位素 DX是是 P的同位素的同位素27134210101028143115解析：解析：核反应方程为核反应方程为 Al He P n, n表示中子，表示中子，A错，错，B对；由核反应中电荷数守恒、质量数守恒知，对；由核反应中电荷数守恒、质量数守恒知，X为为 P，即为，即为 P的同位素，的同位素，C错，错，D对对答案：答案：BD2713423015101031153015 (2009四川高考四川高考)氢原子能级氢原子能级 的示意图如图的示意图如图1324所示，所示， 大量氢原子从大量氢原子从n4的能级向的能级向n 2的能级跃迁时辐射出可见的能级跃迁时辐射出可见 光光a，从，从n3的能级向的能级

25、向n2的的 能级跃迁时辐射出可见光能级跃迁时辐射出可见光b，则，则 ()图图1214A氢原子从高能级向低能级跃迁时可能会辐射出氢原子从高能级向低能级跃迁时可能会辐射出射线射线B氢原子从氢原子从n4的能级向的能级向n3的能级跃迁时会辐射出紫的能级跃迁时会辐射出紫 外线外线C在水中传播时，在水中传播时，a光较光较b光的速度小光的速度小D氢原子在氢原子在n2的能级时可吸收任意频率的光而发生电离的能级时可吸收任意频率的光而发生电离思路点拨思路点拨解答本题时应注意以下二个方面：解答本题时应注意以下二个方面：(1)光的速度与介质折射率、光的频率的关系光的速度与介质折射率、光的频率的关系(2)电离与原子能级

26、间跃迁的区别电离与原子能级间跃迁的区别课堂笔记课堂笔记 射线是原子核受激发而产生，故射线是原子核受激发而产生，故A项错误；从项错误；从n4向向n3的能级跃迁时辐射光子的能量小于从的能级跃迁时辐射光子的能量小于从n3向向n2的能级跃迁时辐射光子的能量，而紫外线的能量大于可见光，的能级跃迁时辐射光子的能量，而紫外线的能量大于可见光，所以所以B项错误；由氢原子能级图知，项错误；由氢原子能级图知，a光子的能量光子的能量Eaha大于大于b光子的能量光子的能量Ebhb，故，故ab，而光子频率越大，在介质中，而光子频率越大，在介质中的折射率越大，折射率越大，在同种介质中传播时传播速度的折射率越大，折射率越大

27、，在同种介质中传播时传播速度越小，越小，C项正确；氢原子在项正确；氢原子在n2能级上需要吸收能量大于等能级上需要吸收能量大于等于于E3.4 eV的光子才可以发生电离，故的光子才可以发生电离，故D项错误项错误答案：答案：C 电子在原子能级间跃迁时，遵从玻尔理论，吸收或放电子在原子能级间跃迁时，遵从玻尔理论，吸收或放出的光子能量为两能级能量的差值，原子电离时，只要吸出的光子能量为两能级能量的差值，原子电离时，只要吸收的能量大于等于原子所在能级的能量即可收的能量大于等于原子所在能级的能量即可. (2008江苏高考江苏高考)约里奥约里奥居里夫妇因发现人工放居里夫妇因发现人工放射性而获得了射性而获得了1

28、935年的诺贝尔化学奖，他们发现的放射性年的诺贝尔化学奖，他们发现的放射性元素元素 P衰变成衰变成 Si的同时放出另一种粒子，这种粒子是的同时放出另一种粒子，这种粒子是_，30153014 P是是 P的同位素，被广泛应用于生物示踪技术，的同位素，被广泛应用于生物示踪技术，1 mg P随时间衰变的关系如图随时间衰变的关系如图1215所示，请估算所示，请估算4 mg的的 P经多少天的衰变后还剩经多少天的衰变后还剩0.25 mg?3215301532153215图图1215 思路点拨思路点拨根据半衰期的定义由根据半衰期的定义由mt图线求出图线求出 P的半的半衰期，再根据衰变规律求出衰变对应的时间衰期

29、，再根据衰变规律求出衰变对应的时间3215课堂笔记课堂笔记由质量数守恒和电荷数守恒可得：由质量数守恒和电荷数守恒可得： P Si e，所以这种粒子是正电子所以这种粒子是正电子( e)由由 P随时间衰变的关系图可得，其半衰期随时间衰变的关系图可得，其半衰期14天天由由m剩剩( )nm0，且，且得得n4所以所以tn56天天答案答案正电子正电子56天天301530140+132150+1 对于某种放射性元素，其半衰期是固定的，每经历一个对于某种放射性元素，其半衰期是固定的，每经历一个半衰期，其放射性元素的质量或原子核数均有一半发生衰变半衰期，其放射性元素的质量或原子核数均有一半发生衰变m剩剩( )n

30、m0中的中的n 是是t中所对应的半衰期数中所对应的半衰期数. (2008上海高考上海高考)在下列在下列4个核反应方程中，个核反应方程中，x表示质表示质子的是子的是 () A P SixB. U Thx C Al n Mgx D Al He Px23892234903015301427131027122713423015思路点拨思路点拨根据质量数和核电荷数守恒，确定各核反应方程根据质量数和核电荷数守恒，确定各核反应方程中中x对应的粒子，即可得出答案对应的粒子，即可得出答案课堂笔记课堂笔记 在核反应中质量数守恒和电荷数守恒，由此在核反应中质量数守恒和电荷数守恒，由此可知：可知： P Si e, U

31、 Th He, Al n Mg H， Al He P n.综上可知综上可知C项对项对答案答案C3015301423892234904227131027121127134230151001 确定未知粒子时，一般先由核电荷数守恒确定具体粒子，确定未知粒子时，一般先由核电荷数守恒确定具体粒子，再由质量数守恒确定粒子质量数，但当粒子核电荷数为再由质量数守恒确定粒子质量数，但当粒子核电荷数为“1”时，要根据质量数判断到底是时，要根据质量数判断到底是 H还是还是 e.11011(2009天津高考天津高考)下列说法正确的是下列说法正确的是 () A. N H C He是是衰变方程衰变方程 B H H He是

32、核聚变反应方程是核聚变反应方程 C. 238U 234Th He是核裂变反应方程是核裂变反应方程 D He Al P n是原子核的人工转变方程是原子核的人工转变方程11423221114210301527134215712 69290解析：解析：核反应类型分四种，核反应方程的特点各有不同衰核反应类型分四种，核反应方程的特点各有不同衰变方程的左边只有一个原子核，右边出现变方程的左边只有一个原子核，右边出现或或粒子；聚变方粒子；聚变方程的左边是两个轻核反应，右边是中等原子核；裂变方程的程的左边是两个轻核反应，右边是中等原子核；裂变方程的左边是重核与中子反应，右边是中等原子核；人工核转变方左边是重核

33、与中子反应，右边是中等原子核；人工核转变方程的左边是氦核与常见元素的原子核反应，右边也是常见元程的左边是氦核与常见元素的原子核反应，右边也是常见元素的原子核，由此可知素的原子核，由此可知B、D选项正确选项正确答案：答案：BD2下面列出的是一些核反应方程：下面列出的是一些核反应方程： P SiX, Be H BY， He He LiZ. 其中其中 () AX是质子，是质子，Y是中子，是中子，Z是正电子是正电子 BX是正电子，是正电子，Y是质子，是质子，Z是中子是中子 CX是中子，是中子，Y是正电子，是正电子，Z是质子是质子 DX是正电子，是正电子，Y是中子，是中子，Z是质子是质子30153014

34、9421105424273解析：解析：由电荷数守恒和质量数守恒规律可知，由电荷数守恒和质量数守恒规律可知，X是正电子，是正电子，Y是中子，是中子，Z是质子，故是质子，故D正确正确答案：答案：D3. (2009全国卷全国卷)氢原子氢原子 的部分能级如图的部分能级如图1226所示，所示， 已知可见光的光子能量在已知可见光的光子能量在1.62 e V到到3.11 eV之间由此可推知，之间由此可推知， 氢原子氢原子 ()图图1216A从高能级向从高能级向n1能级跃迁时发出的光的波长比可见能级跃迁时发出的光的波长比可见 光的短光的短B从高能级向从高能级向n2能级跃迁时发出的光均为可见光能级跃迁时发出的光

35、均为可见光C从高能级向从高能级向n3能级跃迁时发出的光的频率比可见能级跃迁时发出的光的频率比可见 光的高光的高D从从n3能级向能级向n2能级跃迁时发出的光为可见光能级跃迁时发出的光为可见光解析：解析：从高能级向从高能级向n1能级跃迁时光子能量能级跃迁时光子能量EE2E110.2 eV，A正确从高能级向正确从高能级向n2能级跃迁时发出的光子能级跃迁时发出的光子能量能量E3E2EE2，即，即1.89 eVE3.40 eV，可见有一部分，可见有一部分光处于紫外线区域，光处于紫外线区域，B错误从高能级向错误从高能级向n3能级跃迁时，能级跃迁时，光子能量最高光子能量最高EE31.51 eV，比可见光光子

36、能量小，比可见光光子能量小，C错误从错误从n3能级向能级向n2能级跃迁时光子能量能级跃迁时光子能量EE3E21.89 eV，D正确正确答案：答案：AD4(2008全国卷全国卷)中子和质子结合成氘核时，质量中子和质子结合成氘核时，质量 亏损为亏损为m，相应的能量，相应的能量Emc22.2 MeV是氘核的是氘核的 结合能下列说法正确的是结合能下列说法正确的是 () A用能量小于用能量小于2.2 MeV的光子照射静止氘核时，氘核的光子照射静止氘核时，氘核 不能分解为一个质子和一个中子不能分解为一个质子和一个中子 B用能量等于用能量等于2.2 MeV的光子照射静止氘核时，氘核的光子照射静止氘核时，氘核

37、 可能分解为一个质子和一个中子，它们的动能之可能分解为一个质子和一个中子，它们的动能之 和为零和为零C用能量大于用能量大于2.2 MeV的光子照射静止氘核时，氘核可能的光子照射静止氘核时，氘核可能 分解为一个质子和一个中子，它们的动能之和为零分解为一个质子和一个中子，它们的动能之和为零D用能量大于用能量大于2.2 MeV的光子照射静止氘核时，氘核可能的光子照射静止氘核时，氘核可能 分解为一个质子和一个中子，它们的动能之和不为零分解为一个质子和一个中子，它们的动能之和不为零解析：解析：用能量小于等于结合能的光子照射氘核时，氘核一用能量小于等于结合能的光子照射氘核时，氘核一定不能分解，所以定不能分

38、解，所以A正确，正确，B错误用能量大于结合能的光错误用能量大于结合能的光子照射氘核时，氘核可能分解，只要分解，分解出的质子子照射氘核时，氘核可能分解，只要分解，分解出的质子和中子的动能之和一定不为零和中子的动能之和一定不为零(若动能之和为零就分不开了若动能之和为零就分不开了)，所以，所以C错误，错误，D正确正确答案：答案：AD5. U核经一系列的衰变后变为核经一系列的衰变后变为 Pb核，问：核，问： (1)一共经过几次一共经过几次衰变或几次衰变或几次衰变？衰变？ (2) Pb与与 U相比，质子数和中子数各少多少？相比，质子数和中子数各少多少？ (3)写出这一衰变过程的方程写出这一衰变过程的方程

39、23892206822068223892解析：解析：(1)设设 U衰变为衰变为 Pb经过经过x次次衰变和衰变和y次次衰变由衰变由质量数守恒和电荷数守恒，可得质量数守恒和电荷数守恒，可得2382064x 92822xy 联立联立解得解得x8，y6，即一共经过，即一共经过8次次衰变和衰变和6次次衰变衰变2389220682(2)由于每发生一次由于每发生一次衰变质子数和中子数均减少衰变质子数和中子数均减少2，每发，每发生一次生一次衰变中子数减少衰变中子数减少1，而质子数增加，而质子数增加1，故，故 Pb比比 U质子数少质子数少10，中子数少，中子数少22.(3)衰变方程为：衰变方程为： U Pb8 He6 e.答案：答案：(1)8次次衰变，衰变，6次次衰变衰变(2)质子数少质子数少10，中子数少，中子数少22(3) U Pb8 He6 e23892206822389220682420-12389220682420-1