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1、原子结构与原子核考点一原子结构1 .电子的发现：英国物理学家汤姆孙发现了电子.2 .粒子散射实验：1909年，英国物理学家卢瑟福和他的助手进行了用a粒子轰击金箔的实验，实验发现绝大多数a粒子穿过金箔后基本上仍沿原来方向前进，但有少数a粒子发生了大角度偏转，偏转的角度甚至大于90。，也就是说它们几乎被“撞”了回来.3 .原子的核式结构模型：在原子中心有一个很小的核，原子全部的正电荷和几乎全部质量都集中在核里，带负电的电子在核外空间绕核旋转.例题精练1.在卢瑟福的a粒子散射实验中，有少数a粒子发生了大角度偏转，其原因是（）A.原子中的正电荷和绝大部分质量集中在一个很小的核上B.正电荷在原子中是均匀
2、分布的C.原子中存在着带负电的电子D.原子只能处于一系列不连续的能量状态中考点二玻尔理论和能级跃迁1 .玻尔理论（1）定态假设：电子只能处于一系列不连续的能量状态中,在这些能量状态中电子绕核的转动是稳定的,电子虽然绕核运动，但并不产生电磁辐射.（2）跃迁假设：电子从能量较高的定态轨道（其能量记为E”）跃迁到能量较低的定态轨道（能量记为Ep?）时，会放出能量为加的光子，这个光子的能量由前后两个能级的能量差决定，即hv=Em-En.（h是普朗克常量，=6.631034Js）（3）轨道量子化假设：原子的不同能量状态跟电子在不同的圆周轨道绕核运动相对应.原子的定态是不连续的,因此电子的可能轨道也是丕连
3、续甑2 .氢原子的能量和能级跃迁（1）能级和半径公式：能级公式：E产/5=123），其中0为基态能量，其数值为E=二V.半径公式：4=层n5=1,2,3），其中为基态轨道半径，又称玻尔半径，其数值为n=O.53IO-,om.(2)氢原子的能级图，如图1所示.图1技巧点拨1 .两类能级跃迁(1)自发跃迁：高能级一低能级，释放能量，发射光子.光子的频率V=卜=-(2)受激跃迁：低能级一高能级，吸收能量.吸收光子的能量必须恰好等于能级差hv=E.2 .光谱线条数的确定方法(1) 一个氢原子跃迁发出可能的光谱线条数最多为(一1).(2)-群氢原子跃迁发出可能的光谱线条数N=G=迹产.3 .电离(1)电
4、离态：=8,E=O.(2)电离能：指原子从基态或某一激发态跃迁到电离态所需要吸收的最小能量.例如：基态f电离态：E吸=0-(-13.6eV)=13.6eV(3)吸收的能量足够大，克服电离能后，获得自由的电子还具有动能.例题精练2.氢原子能级图如图2,一群氢原子处于/2=4能级上.当氢原子从n=4能级跃迁到=3能级时，辐射光的波长为1884nm,下列判断正确的是()A.氢原子向低能级跃迁时，最多产生4种谱线B.从高能级向低能级跃迁时，氢原子核一定向外放出能量C.氢原子从=3能级跃迁到=2能级时，辐射光的波长大于1884nmD.用从=5能级跃迁到=2能级辐射的光照射W逡=2.29eV的钠，能发生光
5、电效应3.(多选)由玻尔原子模型求得氢原子能级如图3所示，已知可见光的光子能量在1.62eV到3.11eV之间，则()A.氢原子从高能级向低能级跃迁时可能辐射出射线B.氢原子从=3的能级向=2的能级跃迁时会辐射出红外线C.处于=3能级的氢原子可以吸收任意频率的紫外线并发生电离D.大量氢原子从=4能级向低能级跃迁时可辐射出2种频率的可见光考点三原子核的衰变及半衰期1 .原子核的组成：原子核是由虹和中子组成的，原子核的电荷数等于核内的质子数.2 .天然放射现象放射性元素直发地发出射线的现象，首先由贝克勒尔发现.天然放射现象的发现,说明原子核具有复杂的结构.3 .三种射线的比较名称构成符号电荷量质量
6、电离能力贯穿本领a射线氨核e+2e4u最强最弱射线电子-?ee1837u较强较强射线光子OO最弱最强4 .原子核的衰变(1)衰变：原子核自发地放出粒子或B粒子，变成另一种原子核的变化称为原子核的衰变.(2)a衰变、P衰变衰变类型a衰变P衰变衰变方程夕Xf灼tY+2He夕XfZ%丫+-呢衰变实质2个质子和2个中子结合成一个整体射出中子转化为质子和电子2H+2THein-*|H+-?e衰变规律电荷数守恒、质量数守恒(3)射线：Y射线经常是伴随着衰变或P衰变同时产生的.5 .半衰期(1)公式：N余=NUSg)tnf=tn(2)r-(2)影响因素：放射性元素衰变的快慢是由核内部自身的因素决定的,跟原子
7、所处的物理状态(如温度、压强)或化学状态(如单质、化合物)型(选填“有关”或“无关”).6 .放射性同位素的应用与防护(1)放射性同位素：有天然放射性同位素和人工放射性同位素两类,放射性同位素的化学性质相同.(2)应用：消除静电、工业探伤、做示踪原子等.(3)防护：防止放射性对人体组织的伤害.例题精练4.花岗岩、大理石等装修材料中都不同程度地含有放射性元素，下列有关放射性的说法正确的是()Al卷U衰变成纯Pb要经过8次P衰变和6次a衰变B.氯的半衰期为3.8天，4个氯原子核经过7.6天后只剩下1个氯原子核C.a射线与Y射线都是电磁波，a射线穿透本领远比射线弱D.放射性元素发生衰变时所释放的电子
8、是原子核内的中子转化为质子时产生的51蹴Th具有放射性，发生一次P衰变成为新原子核X的同时放出能量.下列说法正确的是()AFTh核能放射出粒子，说明其原子核内有B粒子B.新核X的中子数为143C.2h核的质量等于新核X与粒子的质量之和D.让2却Th同其他稳定元素结合成化合物，其半衰期将增大考点四核反应及核反应类型1 .核反应的四种类型类型可控性核反应方程典例衰变a衰变自发磁Uf2h+ieB衰变自发2第Thf2gfpa+-Ye人工转变人工控制,N+lHe-*,2+lH（卢瑟福发现质子）2He+4Be-*liC（n（查德威克发现中子）和Al+?He-gP+晋Pf得Si+呢约里奥一居里夫妇发现放射性
9、同位素，同时发现正电子重核裂变容易控制2酸Un,BaKr3n2U+1-*SSrIOin轻核聚变现阶段很难控制jH+-e+in2 .核反应方程式的书写（1）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（1H）、中子（R）、粒子GHe）、粒子（?e）正电子（+能）、笊核价H）、福:核（加）等.（2）掌握核反应方程遵循的规律：质量数守恒，电荷数守恒.（3）由于核反应不可逆，所以书写核反应方程式时只能用“一”表示反应方向.例题精练6.（多选）下列核反应方程中，XrX2.X3、X4代表a粒子的有（）A.H+H-*+XB.H+jH-*AnX2C?朝D+E-嘿Ba+器Kr+3X3D.in+5L
10、i-*iH+X47.2019年是世界上首次实现元素人工转变100周年.1919年，卢瑟福用氢核轰击氮原子核，发现产生了另一种元素，该核反应方程可写为2He+弓Nf%X+JY.以下判断正确的是（）A.m=16n=1B.m=17,n=1C.”?=16,n=0Djw=17,n=0考点五质量亏损及核能的计算核力和核能(1)核力：原子核内部，核子间所特有的相互作用力.(2)核子在结合成原子核时出现质量亏损加，其对应的能量AE=&国.(3)原子核分解成核子时要吸收一定的能量，相应的质量增加吸收的能量为AE=组式.技巧点拨核能的计算方法(1)根据AE=用/计算，计算时制的单位是“kg”,c的单位是“m/s”
11、，AE的单位是“J”.(2)根据AE=机X93L5MeV计算.因1原子质量单位(U)相当于931.5MeV的能量，所以计算时m的单位是“u”,AE的单位是“MeV”.(3)根据核子比结合能来计算核能：原子核的结合能=核子比结合能X核子数.例题精练8 .重核裂变的一个核反应方程为镯U+而一变Xe+股Sr+Mn,已知喇U、嘴Xe、沐!的比结合能分别为7.6MeV、84MeV、8.7MeV,贝)A.该核反应方程中x=3Bl积U的中子数为143C.该核反应中质量增加Di垓U的比结合能比剪Xe小，2费U比啜Xe更稳定9 .太阳内部核反应的主要模式之一是质子一质子循环，循环的结果可表示为4He+2Ve+2
12、v,已知IH和寺He的质量分别为Wp=1.0078u和zw=4.0026u,lu=931MeVc2,C为光速.在4个IH转变成1个ZHe的过程中，释放的能量约为()A.8MeVB.16MeVC.26MeVD.52MeV综合练习一.选择题(共16小题)1 .(虹口区二模)某肺炎病人拍摄的CT胸片如图所示，病毒感染处的密度与其它部分不同,片中显示为白斑。拍摄CT片，利用穿透能力与密度有关的是(A.无线电波B.红外线C.X射线D.紫外线2 .（松江区二模）查德威克通过原子核的人工转变实验发现了（）A.质子B.中子C.电子D.原子3 .（西城区校级月考）已知天然放射现象放出a、y三种射线。下列说法正确
13、的是（）A.a、Y三种射线分别是氮原子核、电子和中子B.三种射线中a射线速度最快、射线电离作用最强、Y射线穿透能力最强C. J.J.汤姆孙最早完成著名的“a粒子散射实验”并提出核式结构的原子模型D. a射线轰击氮原子核可以产生质子，核反应方程为JHe+4N-+1H4 .（衡阳一模）下列说法中正确的是（）A.原子核发生一次衰变，该原子外层就一定失去一个电子B.核泄漏事故污染物鉴,Cs能够产生对人体有害的辐射，其核反应方程式为三7Cs-段,Ba+x可以判断X为质子C.若氢原子从n=2能级向n=l能级跃迁时辐射出的光不能使某金属发生光电效应，则氢原子从n=6能级向n=2能级跃迁时辐射出的光有可能使该
14、金属发生光电效应D.质子、中子、OC粒子的质量分别是mi、m2、m3,质子和中子结合成一个a粒子，释放的能量是（211+2m2-m3）c25 .（徐汇区一模）碳的同位素$C的原子核中有（）A.8个质子B.8个电子C.8个中子D.8个核子6 .（松北区期末）下列说法中正确的是（）A.家4核中有4个质子，2个中子B.筑4核与氮3核不是互为同位素C.J0Be中的质子数比中子数少6D.猾Si中的质子数比中子数少27 .（昌乐县模拟）以下事实可作为“原子核可再分”的依据是（）A.天然放射现象B.a粒子散射实验C.电子的发现D.氢原子发光8 .（巧家县校级期末）下列说法正确的是（）A.任何元素都具有放射性8 .同一元素，单质具有放射性，化合物可能没有C.元素的放射性与温度无关D.放射性就是该元素的化学性质9 .（新安县校级期末）下列说法正确的是（）A.氢原子光谱的波长只能取分立值，不能取连续值8. 射线来源于原子内层的电子就是阴极射线C.原子核的半衰期受温度的影响，温度越高原子核衰变越快，半衰期越短D.在（X粒子散射实验中，电子对粒子影响不计的原因是电子太小，粒子几乎碰撞不到电子10 .（南安市校级期末）在匀强磁场中有一个原来静止的碳14原子
