高考物理一輪復(fù)習(xí) 第2講 原子結(jié)構(gòu) 原子核課件 新課標(biāo)選修3-5

1、1．原子的核式結(jié)構(gòu)(1)電子的發(fā)現(xiàn)：1897年，英國物理學(xué)家湯姆孫通過對陰極射線的研究發(fā)現(xiàn)了電子．,第2講　原子結(jié)構(gòu)　原子核,(2)原子的核式結(jié)構(gòu)①α粒子散射實(shí)驗(yàn)的結(jié)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(jìn)，但少數(shù)α粒子發(fā)生了大角度偏轉(zhuǎn)，極少數(shù)α粒子甚至被撞了回來，如圖1－2－1所示．②盧瑟福的原子核式結(jié)構(gòu)模型在原子的中心有一個很小的核，叫原子核，原子的所有正電荷和幾乎所有質(zhì)量都集中在原子核里，帶負(fù)電的電子在核外繞

2、核旋轉(zhuǎn)．,③原子核的尺度：原子核直徑的數(shù)量級為10－15 m，原子直徑的數(shù)量級約為10－10 m.④原子核的組成：原子核是由質(zhì)子和中子組成的，原子核的電荷數(shù)等于核內(nèi)的質(zhì)子數(shù)．,(2)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)中原子是穩(wěn)定的，電子雖然繞核運(yùn)動，但并不向外輻射能量．②躍遷：原子從一種定態(tài)躍遷到另一種定態(tài)時，它輻射或吸收一定頻率的光子，光子的能量由這兩個定態(tài)的能量差決定，即hν＝Em－En.(h

3、是普朗克常量，h＝6.63×10－34 J·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(yùn)動相對應(yīng)．原子的定態(tài)是不連續(xù)的，因此電子的可能軌道也是不連續(xù)的．,3．氫原子的能級、能級公式(1)氫原子的能級①能級圖如圖1－2－2所示,②能級圖中相關(guān)量意義的說明,,1．認(rèn)識原子結(jié)構(gòu)的線索,,1．天然放射現(xiàn)象、三種射線(1)天然放射現(xiàn)象：放射性元素自發(fā)地發(fā)出射線的現(xiàn)象，首先由貝可勒爾發(fā)現(xiàn)．天然放射現(xiàn)象的發(fā)

4、現(xiàn)，說明原子核具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)．,(2)三種射線的比較,,2.原子核的衰變(1)原子核放出α粒子或β粒子，變成另一種原子核的變化稱為原子核的衰變．(2)分類α衰變：ZAX→Z－2A－4Y＋24Heβ衰變：ZAX→Z＋1　AY＋－10e(3)半衰期：放射性元素的原子核有　　發(fā)生衰變所需的時間．半衰期由　　　　　　的因素決定，跟原子所處的　無關(guān)．,半數(shù),核內(nèi)部本身,物理,或化學(xué)狀態(tài),3．放射性同位素及應(yīng)用(1)同位素具有相

5、同 而 不同的原子核，在元素周期表中處于同一位置，互稱 ．有些同位素具有放射性，叫做放射性同位素．天然放射性同位素不過四十多種，而人工制造的放射性同位素已達(dá)1 000多種．(2)放射性同位素的應(yīng)用①放射性同位素放出的射線應(yīng)用于工業(yè)、探傷、農(nóng)業(yè)、醫(yī)療等．②作示蹤原子．,質(zhì)子數(shù),中子數(shù),同位素,1．衰變規(guī)律及實(shí)質(zhì),2.人造放射性同位素的優(yōu)點(diǎn)(1)放射強(qiáng)度容易控制

6、；(2)可以制成各種所需的形狀；(3)半衰期很短，廢料容易處理．,1.核力核子間的作用力．核力是短程強(qiáng)引力，作用范圍在1.5×10－15 m之內(nèi)，只在 的核子間發(fā)生作用．2．核能 結(jié)合為原子核時釋放的能量或原子核分解為核子時吸收的能量，叫做原子核的 能，亦稱核能．3．質(zhì)能方程、質(zhì)量虧損愛因斯坦質(zhì)能方程E＝ ，原子核的質(zhì)量必然比組成它的核子的質(zhì)量

7、和要小Δm，這就是質(zhì)量虧損．由質(zhì)量虧損可求出釋放的核能ΔE＝ .,相鄰,核子,結(jié)合,mc2,Δmc2,1．裂變反應(yīng)和聚變反應(yīng)(1)重核裂變：是重核分裂成中等質(zhì)量的核的反應(yīng)過程．如： 由重核裂變產(chǎn)生的中子使裂變反應(yīng)能持續(xù)地進(jìn)行的過程稱為鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，發(fā)生鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的條件是：裂變物質(zhì)的體積 臨界體積．裂變的應(yīng)用：原子彈、核反應(yīng)堆．,大于,等于,(2)輕核聚變：聚變是兩個輕核結(jié)合成

8、 的核的反應(yīng)過程．如：使核發(fā)生聚變需要幾百萬度以上的高溫，因此聚變又叫 ．,質(zhì)量較大,熱核反應(yīng),2．核反應(yīng)的四種類型,,,,1．關(guān)于原子結(jié)構(gòu)理論與α粒子散射實(shí)驗(yàn)的關(guān)系，下列說法正確的是(　　)．A．盧瑟福做α粒子散射實(shí)驗(yàn)是為了驗(yàn)證湯姆孫的棗糕模型是錯誤的B．盧瑟福認(rèn)識到湯姆孫“棗糕模型”的錯誤后提出了“核式結(jié)構(gòu)”理論C．盧瑟福的α粒子散射實(shí)驗(yàn)是為了驗(yàn)證核式結(jié)構(gòu)理論的正確性D．盧瑟福依據(jù)α粒

9、子散射實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象提出了原子的“核式結(jié)構(gòu)”理論答案　D,2．(2010·全國Ⅱ，14)原子核ZAX與氘核12H反應(yīng)生成一個α粒子和一個質(zhì)子．由此可知(　　)．A．A＝2，Z＝1 B．A＝2，Z＝2C．A＝3，Z＝3 D．A＝3，Z＝2解析　該核反應(yīng)的方程式為：ZAX＋12H→24He＋11H，由質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒得：A＝4＋1－2＝3.Z＝2＋1－1＝2，故正確答案為D.答案　D,3．氦原子核由兩個質(zhì)子與兩個中

10、子組成，這兩個質(zhì)子之間存在著萬有引力、庫侖力和核力，則3種力從大到小的排列順序是(　　)．A．核力、萬有引力、庫侖力B．萬有引力、庫侖力、核力C．庫侖力、核力、萬有引力D．核力、庫侖力、萬有引力解析　核力是核子之間的一種強(qiáng)相互作用，其相互作用力巨大，兩核子之間的萬有引力極其微小，所以我們在平時的計(jì)算時不考慮．答案　D,4．下列說法正確的是(　　)．A. 715N＋11H―→ 612C＋24He是α衰變方程B．11H＋12

11、H―→23He＋γ是原子核的人工轉(zhuǎn)變方程C. 92238U―→ 90234Th＋24He是核裂變反應(yīng)方程D．24He＋1327A1―→1530P＋01n是原子核的人工轉(zhuǎn)變方程解析　核反應(yīng)類型分四種，方程特點(diǎn)各有不同，衰變方程的左邊只有一個原子核，右邊出現(xiàn)α或β粒子．聚變方程的左邊是兩個輕核反應(yīng)，右邊是中等原子核．裂變方程的左邊是重核與中子反應(yīng)，右邊是中等原子核．人工核轉(zhuǎn)變方程的左邊是氦核與常見元素的原子核反應(yīng)，右邊也是常見元素的原

12、子核，由此可知D選項(xiàng)正確．答案　D,5．現(xiàn)已建成的核電站發(fā)電的能量來自于(　　)．A．天然放射性元素衰變放出的能量B．人工放射性同位素放出的能量C．重核裂變放出的能量D．化學(xué)反應(yīng)放出的能量解析　現(xiàn)在核電站所用原料主要是鈾，利用鈾裂變放出的核能發(fā)電，故C項(xiàng)正確．答案　C6．根據(jù)玻爾理論，在氫原子中量子數(shù)n越大，則(　　)．A．電子軌道半徑越小 B．核外電子速度越小C．原子能級能量越小 D．原子的電勢能越小答案

13、　B,7．如圖1－2－3(甲)是α、β、γ三種射線穿透能力的示意圖，圖1－2－3(乙)是工業(yè)上利用射線的穿透性來檢查金屬內(nèi)部的傷痕的示意圖，請問圖1－2－3(乙)中的檢查是利用了哪種射線(　　)．A．α射線 B．β射線C．γ射線 D．三種射線都可以,答案　C,8. (2011·從化模擬)可見光光子的能量在1.61 eV～3.10 eV范圍內(nèi)．若氫原子從高能級躍遷到低能級，根據(jù)氫原子能級圖(如圖1－2－4所示)可判斷

14、(　　)．A．從n＝4能級躍遷到n＝3能級時發(fā)出可見光B．從n＝3能級躍遷到n＝2能級時發(fā)出可見光C．從n＝2能級躍遷到n＝1能級時發(fā)出可見光D．從n＝4能級躍遷到n＝1能級時發(fā)出可見光,解析　發(fā)出可見光的能量hν＝|En－Em|，故四個選項(xiàng)中，只有B選項(xiàng)的能級差在1.61 eV～3.10 eV范圍內(nèi)，故B選項(xiàng)正確．答案　B,9．太陽的能量來自下面的反應(yīng)：四個質(zhì)子(氫核)聚變成一個α粒子，同時發(fā)射出兩個正電子和兩個沒有靜止質(zhì)量

15、的中微子．已知α粒子的質(zhì)量為mα，質(zhì)子的質(zhì)量為mp，電子的質(zhì)量為me，則NA表示阿伏加德羅常數(shù)，用c表示光速，則太陽上1 kg的氫核聚變成α粒子所放出的能量為(　　)．A．125(4mp－mα－2me)NAc2B．250(4mp－mα－2me)NAc2C．500(4mp－mα－2me)NAc2D．1 000(4mp－4mα－2me)NAc2,答案　B,10．在未來的中國，從沿海的廣東、浙江、福建到內(nèi)陸的湖北、湖南、江西，幾十座

16、核電站將拔地而起．發(fā)展核電既是中國發(fā)展突破能源、交通、環(huán)保瓶頸的上策，也符合國務(wù)院總理溫家寶在《政府工作報告》中關(guān)于“節(jié)能減排”的號召．下列關(guān)于核電站的說法中正確的是(　　)．A．核反應(yīng)方程可能是： 92235U→ 56141Ba＋3692Kr＋201nB．核反應(yīng)過程中質(zhì)量和質(zhì)量數(shù)都發(fā)生了虧損C．在核反應(yīng)堆中利用控制棒吸收中子從而減小中子對環(huán)境的影響D．核電站的能量轉(zhuǎn)換過程是：通過核反應(yīng)堆將核能轉(zhuǎn)化為熱能，再通過汽輪機(jī)將熱能轉(zhuǎn)化

17、為機(jī)械能，最后通過發(fā)電機(jī)將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能,解析　(1)核電站是核裂變的一種應(yīng)用，其反應(yīng)方程式是： 92235U＋01n→ 56141Ba＋3692Kr＋301n.反應(yīng)中，質(zhì)量數(shù)不變但質(zhì)量發(fā)生虧損，從而釋放出核能．在核反應(yīng)中，核反應(yīng)速度由參與反應(yīng)的中子數(shù)目決定，控制棒通過插入的深度來調(diào)節(jié)中子的數(shù)目以控制鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的速度．核電站的能量轉(zhuǎn)換過程是：通過核反應(yīng)堆將核能轉(zhuǎn)化為熱能，再通過汽輪機(jī)將熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，最后通過發(fā)電機(jī)將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，

18、故D項(xiàng)正確．答案　D,考點(diǎn)一　能級躍遷問題【典例1】 如圖1－2－5所示，氫原子從n>2的某一能級躍遷到n＝2的能級，輻射出能量為2.55 eV的光子．問：(1)最少要給基態(tài)的氫原子提供多少電子伏特的能量，才能使它輻射上述能量的光子？(2)請?jiān)趫D中畫出獲得該能量后的氫原子可能的輻射躍遷圖．,解析　(1)氫原子從n>2的某一能級躍遷到n＝2的能級，輻射光子的頻率應(yīng)滿足：hν＝En－E2＝2.55 eV，En＝hν＋

19、E2＝－0.85 eV所以，n＝4，基態(tài)氫原子要躍遷到n＝4的能級，應(yīng)提供：ΔE＝E4－E1＝12.75 eV.(2)輻射躍遷圖如答案圖所示．答案　(1)12.75 eV(2),(1)量子數(shù)為n的氫原子輻射光子的可能頻率的判定方法：如果是一個氫原子，向低能級躍遷時最多發(fā)出的光子數(shù)為(n－1)．如果是一群氫原子，向低能級躍遷時最多發(fā)出的光子數(shù)的方法2：用數(shù)學(xué)組合公式求解(2)理解氫原子能級圖，量子數(shù)越大，相鄰能級差

20、越小，發(fā)出光子波長越長．,【變式1】 圖1－2－6所示為氫原子的四個能級，其中E1為基態(tài)，若氫原子A處于激發(fā)態(tài)E2，氫原子B處于激發(fā)態(tài)E3，則下列說法正確的是(　　)．A．原子A可能輻射出3種頻率的光子B．原子B可能輻射出3種頻率的光子C．原子A能夠吸收原子B發(fā)出的光子并躍遷到能級E4D．原子B能夠吸收原子A發(fā)出的光子并躍遷到能級E4,解析　本題考查對玻爾理論的理解及推理能力．原子A從激發(fā)態(tài)E2躍遷到E1，只輻射一種頻率的光

21、子，A錯．原子B從激發(fā)態(tài)E3躍遷到基態(tài)E1可能輻射三種頻率的光子，B對．由原子能級躍遷理論可知，原子A可能吸收原子B由E3躍遷到E2時放出的光子并躍遷到E3，但不能躍遷到E4，C錯．A原子發(fā)出的光子能量ΔE＝E2－E1大于E4－E3，故原子B不可能躍遷到能級E4，D錯．答案　B,考點(diǎn)二　核反應(yīng)方程及核反應(yīng)類型的判斷【典例2】 (1)現(xiàn)有三個核反應(yīng)方程：①1124Na―→1224Mg＋－1　0e② 92235U＋01n―→ 56

22、141Ba＋3692Kr＋301n③12H＋13H―→24He＋01n下列說法正確的是(　　)．A．①是裂變，②是β衰變，③是聚變B．①是聚變，②是裂變，③是β衰變C．①是β衰變，②是裂變，③是聚變D．①是β裂變，②是聚變，③是裂變,(2)現(xiàn)有四個核反應(yīng)：A．12H＋13H―→24He＋01nB. 92235U＋01n―→X＋3689Kr＋301nC．1124Na―→1224Mg＋－1 0eD．24He＋49Be―→

23、 612C＋01n①________是發(fā)現(xiàn)中子的核反應(yīng)方程，________是研究原子彈的基本核反應(yīng)方程，________是研究氫彈的基本核反應(yīng)方程．②求B中X的質(zhì)量數(shù)和中子數(shù)．,解析　(1)1124Na―→1224Mg＋－1 0e中Na核釋放出β粒子，為β衰變. 92235U＋01n―→ 56141Ba＋3692Kr＋301n為鈾核在被中子轟擊后，分裂成兩個中等質(zhì)量的核，為裂變．而12H＋13H―→24He＋01n為聚變，故C正確

24、．(2)①人工轉(zhuǎn)變方程的特點(diǎn)是箭頭的左邊是氦核與常見元素的原子核．箭頭的右邊也是常見元素的原子核．D是查德威克發(fā)現(xiàn)中子的核反應(yīng)方程，B是裂變反應(yīng)，是研究原子彈的核反應(yīng)方程．A是聚變反應(yīng)，是研究氫彈的核反應(yīng)方程．②由電荷數(shù)守恒和質(zhì)量數(shù)守恒可以判定，X質(zhì)量數(shù)為144，電荷數(shù)為56，所以中子數(shù)為144－56＝88.答案　(1)C　(2)①D　B　A?、?44　88,【變式2】 三個原子核X、Y、Z，X核放出一個正電子后變?yōu)閅核，Y核與

25、質(zhì)子發(fā)生核反應(yīng)后生成Z核并放出一個氦核(24He)，則下面說法正確的是(　　)．A．X核比Z核多一個質(zhì)子B．X核比Z核少一個中子C．X核的質(zhì)量數(shù)比Z核的質(zhì)量數(shù)大2D．X核與Z核的總電荷數(shù)是Y核電荷數(shù)的2倍,解析　設(shè)X核的核電荷數(shù)與質(zhì)量數(shù)分別為a、b，X核放出正電子及Y核與質(zhì)子的核反應(yīng)如下：abX―→10e＋a－1　bY，a－1　bY＋11H―→a－2b－3Z＋24He.可見，X核比Z核多2個質(zhì)子，故A項(xiàng)錯．X核比Z核多1個中子，

26、故B項(xiàng)錯．X核的質(zhì)量數(shù)比Z核的質(zhì)量數(shù)大3，故C項(xiàng)錯．Z核與X核的總電荷數(shù)為(2a－2)，是Y核的2倍，故D項(xiàng)對．答案　D,考點(diǎn)三　核能的計(jì)算【典例3】 裂變反應(yīng)是目前核能利用中常用的反應(yīng)，以原子核 92235U為燃料的反應(yīng)堆中，當(dāng) 92235U俘獲一個慢中子后發(fā)生裂變反應(yīng)可以有多種方式，其中一種可表示為(　　)． 92235U ＋01n ―→ 54139Xe＋3894Sr＋301n235．043 9　1.008 7　138.

27、917 8　93.915 4反應(yīng)方程下方的數(shù)字是中子及有關(guān)原子的靜止質(zhì)量(以原子質(zhì)量單位u為單位)．已知1 u的質(zhì)量對應(yīng)的能量為9.3×102 MeV，此裂變反應(yīng)釋放出的能量是________MeV.,解析　由題給核反應(yīng)方程及其下面的數(shù)據(jù)可知：裂變之前的總質(zhì)量為：235.043 9 u＋1.008 7 u＝236.052 6 u，裂變之后的總質(zhì)量為：138．917 8 u＋93.915 4 u＋3×1.008

28、 7 u＝235.859 3 u，質(zhì)量虧損為：Δm＝236.052 6 u－235.859 3 u＝0.193 3 u.因?yàn)? u的質(zhì)量對應(yīng)的能量約為9.3×102 MeV所以ΔE＝0.193×9.3×102 MeV≈1.8×102 MeV答案　1.8×102,(1)應(yīng)用質(zhì)能方程解題的流程圖①根據(jù)ΔE＝Δmc2計(jì)算，計(jì)算時Δm的單位是“kg”，c的單位是“m/s”，ΔE的單

29、位是“J”．②根據(jù)ΔE＝Δm×931.5 MeV計(jì)算．因1原子質(zhì)量單位(u)相當(dāng)于931.5 MeV的能量，所以計(jì)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(jì)算核能原子核的結(jié)合能＝核子比結(jié)合能×核子數(shù)．(2)利用質(zhì)能方程計(jì)算核能時，不能用質(zhì)量數(shù)代替質(zhì)量進(jìn)行計(jì)算．,【變式3】 太陽能來源于輕核的聚變，太陽中存在的主要元素是氫，氫核的聚變反應(yīng)可以看作是4個氫核(11H)結(jié)合成1個氦核(

30、24He)．下表中列出了部分粒子的質(zhì)量.以下說法中錯誤的是(　　)．A．核反應(yīng)方程為411H―→24He＋210eB．核反應(yīng)方程為411H―→24He＋2－1　0eC．4個氫核結(jié)合成1個氦核時的質(zhì)量虧損約為0.026 6 uD．聚變反應(yīng)過程中釋放的能量約為24.8 MeV,解析　(1)根據(jù)電荷數(shù)守恒和質(zhì)量數(shù)守恒可得聚變的核反應(yīng)方程為：411H―→24He＋210e，B錯誤、A正確；質(zhì)量虧損為：Δm＝4mH－mHe－2me

31、＝4×1.007 3 u－4.001 5 u－2×0.000 55 u＝0.026 6 u，C正確；核反應(yīng)釋放的能量為ΔE＝Δmc2＝0.026 6×931.5 MeV＝24.8 MeV，D正確．,(2)根據(jù)愛因斯坦的質(zhì)能方程，一個氘核(12H)和一個氚核(13H)結(jié)合成一個氦核并放出一個中子釋放的能量為Δmc2，1 mol氘和1 mol氚完全發(fā)生上述核反應(yīng)，釋放的能量為上述反應(yīng)的NA倍，即NAΔmc2.

32、答案　(1)B　(2)A,【典例4】如圖1－2－7所示，印度第一艘自主研發(fā)的核潛艇于2009年7月26日正式下水，成為世界第六個擁有核潛艇的國家．核動力潛艇是潛艇中的一種類型，指以核反應(yīng)堆為動力來源設(shè)計(jì)的潛艇．(1)在核反應(yīng)中有一種是一個 92235U原子核在中子的轟擊下發(fā)生的一種可能的裂變反應(yīng)，其裂變方程為 92235U＋01n―→X＋3894Sr＋1001n，則下列敘述正確的是(　　)．,A．X原子核中含有54個質(zhì)子B．X原子

33、核中含有53個中子C．裂變時釋放能量是因?yàn)樘潛p的質(zhì)量變成了能量D．裂變時釋放能量，出現(xiàn)質(zhì)量虧損，質(zhì)量數(shù)不守恒(2)用速度為v0、質(zhì)量為m1的24He核轟擊質(zhì)量為m2的靜止的 714N核，發(fā)生核反應(yīng)，最終產(chǎn)生兩種新粒子A和B.其中A為 817O核，質(zhì)量為m3，速度為v3；B的質(zhì)量為m4.①計(jì)算粒子B的速度vB；②粒子A的速度符合什么條件時，粒子B的速度方向與He核的運(yùn)動方向相反．,,【變式4】 一個靜止的氡核 86222Rn

34、，放出一個α粒子后衰變?yōu)獒暫?84218Po，同時放出能量為E＝0.09 MeV的光子．假設(shè)放出的核能完全轉(zhuǎn)變?yōu)獒暫伺cα粒子的動能，不計(jì)光子的動量．已知M氡＝222.086 63 u、mα＝4.002 6 u、M釙＝218.076 6 u,1 u相當(dāng)于931.5 MeV的能量．(1)寫出上述核反應(yīng)方程．(2)求出發(fā)生上述核反應(yīng)放出的能量．(3)確定釙核與α粒子動能．,答案　(1) 86222Rn→ 84218Po＋24He＋γ　(

35、2)6.92 MeV(3)0.12 MeV　6.54 MeV,一、對原子結(jié)構(gòu)的考查(低頻考查)1．(2010·上海單科，1)盧瑟福提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型，這一模型建立的基礎(chǔ)是(　　)．A．α粒子的散射實(shí)驗(yàn) B．對陰極射線的研究C．天然放射性現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn) D．質(zhì)子的發(fā)現(xiàn)解析　盧瑟福根據(jù)α粒子的散射實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，提出原子的核式結(jié)構(gòu)模型，所以A項(xiàng)正確．答案　A,2．(2011·上海單科，2)盧瑟福利用α粒

36、子轟擊金箔的實(shí)驗(yàn)研究原子結(jié)構(gòu)，正確反映實(shí)驗(yàn)結(jié)果的示意圖是(　　)．解析　α粒子轟擊金箔后偏轉(zhuǎn)，越靠近金箔，偏轉(zhuǎn)的角度越大，所以A、B、C錯誤，D正確．答案　D,解析　大量氫原子躍遷時，只有三個頻率的光譜，這說明是從n＝3能級向低能級躍遷，根據(jù)能量守恒有，hν3＝hν2＋hν1，解得：ν3＝ν2＋ν1，選項(xiàng)B正確．答案　B,4．(2010·重慶理綜，19)氫原子部分能級的示意圖如圖1－2－8所示．不同色光的光子能量

37、如下表所示.處于某激發(fā)態(tài)的氫原子，發(fā)射的光的譜線在可見光范圍內(nèi)僅有2條，其顏色分別為(　　)．A．紅、藍(lán)－靛 　　　B．黃、綠C．紅、紫 　　　D．藍(lán)－靛、紫,解析　原子發(fā)光時光子的能量等于原子能級差，先分別計(jì)算各相鄰的能級差，再由小到大排序．結(jié)合可見光的光子能量表可知，有兩個能量分別為1.89 eV和2.55 eV的光子屬于可見光．并且屬于紅光和藍(lán)－靛的范圍．答案　A,5．(2011·四川卷，18)氫

38、原子從能級m躍遷到能級n時輻射紅光的頻率為ν1，從能級n躍遷到能級k時吸收紫光的頻率為ν2，已知普朗克常量為h，若氫原子從能級k躍遷到能級m，則(　　)．A．吸收光子的能量為hν1＋hν2B．輻射光子的能量為hν1＋hν2C．吸收光子的能量為hν2－h(huán)ν1D．輻射光子的能量為hν2－h(huán)ν1,解析　氫原子從能級m躍遷到能級n時輻射紅光，說明能級m高于能級n，而從能級n躍遷到能級k時吸收紫光，說明能級k也比能級n高，而紫光的頻率ν2

39、大于紅光的頻率ν1，所以hν2>hν1，因此能級k比能級m高，所以若氫原子從能級k躍遷到能級m，應(yīng)輻射光子，且光子能量應(yīng)為hν2－h(huán)ν1.故選項(xiàng)D正確．答案　D,答案　C,7．(2011·課標(biāo)全國卷，35)在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，某金屬的截止頻率相應(yīng)的波長為λ0，該金屬的逸出功為________．若用波長為λ(λ<λ0)單色光做實(shí)驗(yàn)，則其截止電壓為________．已知電子的電荷量，真空中的光速和普朗克常量分別為e，c

40、和h.,三、對原子核的考查(高頻考查)8．(2009·廣東單科·2)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)在月球上含有豐富的23He(氦3)．它是一種高效、清潔、安全的核聚變?nèi)剂?，其參與的一種核聚變反應(yīng)的方程式為23He＋23He―→211H＋24He.關(guān)于23He聚變下列表述正確的是(　　)．A．聚變反應(yīng)不會釋放能量B．聚變反應(yīng)產(chǎn)生了新的原子核C．聚變反應(yīng)沒有質(zhì)量虧損D．目前核電站都采用23He聚變反應(yīng)發(fā)電解析　聚變反應(yīng)是輕核變?yōu)?/p>

41、中等質(zhì)量核的反應(yīng)，發(fā)生質(zhì)量虧損，釋放能量．目前核電站采用重核裂變反應(yīng)．答案　B,9．(2010·廣東理綜，18)關(guān)于核衰變和核反應(yīng)的類型，下列表述正確的有(　　)．A. 92238U→ 90234Th＋24He　是α衰變B. 714N＋24He→ 817O＋11H　是β衰變C．12H＋13H→24He＋01n　是人工轉(zhuǎn)變D．3482Se→3682Kr＋2－10e　是重核裂變解析　α衰變是放射出氦核的天然放射現(xiàn)象，A

42、正確；β衰變是放射出電子的天然放射現(xiàn)象，而B項(xiàng)是發(fā)現(xiàn)質(zhì)子的原子核人工轉(zhuǎn)變，故B錯；C項(xiàng)是輕核的聚變，D項(xiàng)是β衰變現(xiàn)象，故C、D錯．答案　A,10．(2010·全國Ⅰ，14)原子核 92238U經(jīng)放射性衰變①變?yōu)樵雍?90234Th，繼而經(jīng)放射性衰變②變?yōu)樵雍?91234Pa，再經(jīng)放射性衰變③變?yōu)樵雍?92234U.放射性衰變①、②和③依次為(　　)．A．α衰變、β衰變和β衰變 B．β衰變、α衰變和β衰變C．β衰

43、變、β衰變和α衰變 D．α衰變、β衰變和α衰變解析　由電荷數(shù)守恒與質(zhì)量數(shù)守恒可分別寫出衰變①為 92238U→ 90234Th＋24He，衰變②為 90234Th→ 91234Pa＋－10e，衰變③為 91234Pa→ 92234U＋－10e，故知正確答案為A.答案　A,解析　本題考查原子核的半衰期．意在考查考生對半衰期的理解能力．由題意，該放射性元素經(jīng)過11.4天發(fā)生了3個半衰期，所以該放射性元素的半衰期是3.8天，D正確．

44、答案　D,12．(2010·北京理綜，15)太陽因核聚變釋放出巨大的能量，同時其質(zhì)量不斷減少．太陽每秒鐘輻射出的能量約為4×1026J，根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程，太陽每秒鐘減少的質(zhì)量最接近(　　)．A．1036 kg B．1018 kg C．1013 kg D．109 kg答案　D,13．(2011·天津卷·1)下列能揭示原子具有核式結(jié)構(gòu)的實(shí)驗(yàn)是(　　)．A．光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)

45、B．倫琴射線的發(fā)現(xiàn)C．α粒子散射實(shí)驗(yàn) D．氫原子光譜的發(fā)現(xiàn)解析　光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)說明了光的粒子性，A錯；倫琴射線的發(fā)現(xiàn)說明了原子內(nèi)部有能級結(jié)構(gòu)，B錯；α粒子散射實(shí)驗(yàn)揭示了原子的核式結(jié)構(gòu)，C對；氫原子光譜的發(fā)現(xiàn)說明原子內(nèi)軌道量子化，D錯．答案　C,14．(2011·北京卷·13)表示放射性元素碘131( 53131I)β衰變的方程是(　　)．A. 53131I―→ 51127Sb＋24He B. 53

46、131I―→ 54131Xe＋－1　0eC. 53131I―→ 53130I＋01n D. 53131I―→ 52130Te＋11H解析　β衰變釋放出電子－1　0e，根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒可進(jìn)一步確定選項(xiàng)B正確．答案　B,15．(2011·重慶卷·16)核電站泄漏的污染物中含有碘131和銫137.碘131的半衰期約為8天，會釋放β射線．銫137是銫133的同位素，半衰期約為30年，發(fā)生衰變時會輻射γ射線

47、．下列說法正確的是(　　)．A．碘131釋放的β射線由氦核組成B．銫137衰變時輻射出的γ光子能量小于可見光光子能量C．與銫137相比，碘131衰變更慢D．銫133和銫137含有相同的質(zhì)子數(shù)解析　β射線由高速電子流組成，選項(xiàng)A錯誤．γ射線為高頻電磁波，光子能量遠(yuǎn)大于可見光光子的能量，選項(xiàng)B錯誤．碘131半衰期小，說明衰變快，選項(xiàng)C錯誤．銫133和銫137為同位素，具有相同的質(zhì)子數(shù)，不同的中子數(shù)，選項(xiàng)D正確．答案　D,16．(

48、2011·浙江卷·15)關(guān)于天然放射現(xiàn)象，下列說法正確的是(　　)．A．α射線是由氦原子核衰變產(chǎn)生B．β射線是由原子核外電子電離產(chǎn)生C．γ射線是由原子核外的內(nèi)層電子躍遷產(chǎn)生D．通過化學(xué)反應(yīng)不能改變物質(zhì)的放射性解析　α射線是α衰變時射出的由氦原子核組成的高速粒子流，故選項(xiàng)A錯誤．β射線是發(fā)生β衰變時從原子核內(nèi)部射出的高速電子流，故選項(xiàng)B錯誤．γ射線是原子核受到激發(fā)后產(chǎn)生的，故選項(xiàng)C錯誤．物質(zhì)的放射性由原子核的