原子和原子核复习 (2).ppt

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1、一轮物理复习课件一轮物理复习课件原子和原子核原子和原子核单元一单元一:认识原子的结构认识原子的结构单元二单元二:认识原子核的结构认识原子核的结构 核能核能一、认识原子结构一、认识原子结构汤姆生汤姆生 -对阴极射线进行实验研究对阴极射线进行实验研究 -阴极射线是带负电的粒子阴极射线是带负电的粒子-电子电子（一）、电子的发现（一）、电子的发现（二）、电子发现的意义（二）、电子发现的意义 电子的发现，是物理学史上重要事件，电子的发现，是物理学史上重要事件，人们认识到原子不是组成物质的最小微粒，人们认识到原子不是组成物质的最小微粒，原子也有结构原子也有结构-原子具有复杂结构原子具有复杂结构原子具有复杂

2、结构原子具有复杂结构（三）、原子的结构模型（三）、原子的结构模型枣糕枣糕模型模型核式结构核式结构模型模型玻尔玻尔模型模型发展过程发展过程提出提出汤汤姆生姆生 卢瑟福卢瑟福 师生师生玻尔玻尔师生师生解释现象解释现象得到电子得到电子散射实验散射实验氢光谱及氢发光氢光谱及氢发光1 1、枣糕模型、枣糕模型正电荷正电荷电子电子2、原子的核式结构原子的核式结构-粒子散射实验粒子散射实验 实验现象实验现象 A A、绝大多数、绝大多数粒子粒子穿过金箔后仍沿原来的穿过金箔后仍沿原来的方向前进。方向前进。B B、少数、少数粒子发生粒子发生了较大的偏转。了较大的偏转。C C、极少数的、极少数的粒子粒子偏转角超过了偏

3、转角超过了9090，甚，甚至达到至达到180180。对对粒子散射实验进行分析，卢瑟福提出了原子粒子散射实验进行分析，卢瑟福提出了原子核式结构模型：核式结构模型：在原子的中心有一个很小的在原子的中心有一个很小的核核，叫做原子核，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，带负电的电子电子在核外空间里绕着核旋转。在核外空间里绕着核旋转。卢瑟福的原子核式模型的成功与不足卢瑟福的原子核式模型的成功与不足原子、原子核直径：原子、原子核直径：原子直径：原子直径：10101010m m原子核直径：原子核直径：10101515101014

4、14m m与与经典物理学观点的矛盾经典物理学观点的矛盾-原子稳定原子稳定性和性和能成功地解释能成功地解释粒子散射实验粒子散射实验例例3 3、在在粒子散射实验中粒子散射实验中,当当粒子被重核粒子被重核散射时，如图所示的运动轨迹哪些是散射时，如图所示的运动轨迹哪些是不可不可能存在的能存在的卢瑟福学生，卢瑟福学生，丹麦物理学丹麦物理学家，家，19221922年年获诺贝尔物获诺贝尔物理学奖理学奖 定定态：态：原子只能处于一系列不连续的能原子只能处于一系列不连续的能量状态中，在这些状态中原子是稳定的，量状态中，在这些状态中原子是稳定的，电子虽然绕核运动，但并不辐射能量。电子虽然绕核运动，但并不辐射能量。

5、跃迁：跃迁：原子从一种定态跃迁到另一种定态时，原子从一种定态跃迁到另一种定态时，它它吸收或放出一定频率吸收或放出一定频率的光子，光子的能量由的光子，光子的能量由这两种定态的能级差决定这两种定态的能级差决定 hh=E Em mE En n3 3、玻尔原子理论、玻尔原子理论轨道：轨道：原子的不同能量状态跟电子沿不同的圆原子的不同能量状态跟电子沿不同的圆形轨道绕核运动相对应，原子的定态是不连续的，形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不连续的。因此电子的可能轨道也是不连续的。氢原子的对应关系：氢原子的对应关系：r rn n=n=n2 2r r1 1，En=EEn=E1 1

6、/n/n2 2思考：如何理解原子跃迁的实际？思考：如何理解原子跃迁的实际？能级：能级：原子核外电子轨道的不连续对应原子原子核外电子轨道的不连续对应原子的能量也不连续，这些能量值叫做能级。的能量也不连续，这些能量值叫做能级。基基态：能量的最低值态：能量的最低值激发态：除基态以外的其它状态激发态：除基态以外的其它状态氢原子能级图和轨道半径氢原子能级图和轨道半径E E1 1=13.6ev13.6ev能级：能级：E En n=E=E1 1/n/n2 2轨道半径：轨道半径：r1=0.531010mrn=n2r1n=1、2、3称为量子数称为量子数原子的能量是指电子在定态原子的能量是指电子在定态（轨道）上运

7、动的动能和系（轨道）上运动的动能和系统的电势能。统的电势能。规律规律半径越大，动能越半径越大，动能越少，电势能越大，少，电势能越大，总能量越大总能量越大氢氢原原子子的的能能级级图图-0.851234n5-3.40-1.51-0.540En/eV-13.6氢氢原子的能级原子的能级跃迁的条件跃迁的条件原子从低能级向高能级跃迁所吸收的光子能量必为：原子从低能级向高能级跃迁所吸收的光子能量必为：hh=E Em mE En n-不能满足此式就不跃迁不能满足此式就不跃迁注意：注意：电离不受上述条件限制，只要光子能量大于电离不受上述条件限制，只要光子能量大于等于原子的初始能级值就会发生电离。等于原子的初始能

8、级值就会发生电离。电离后的电子动能：电离后的电子动能：E EK K=h=hE En n当当实物粒子与原子作用使原子激发或电离时，实物粒子与原子作用使原子激发或电离时，原子所吸收的能量为实物粒子的全部或部分动能。原子所吸收的能量为实物粒子的全部或部分动能。当当实物粒子的动能大于或等于两能级差就可能使实物粒子的动能大于或等于两能级差就可能使原子受激发跃迁；大于或等于某能级值就可能使原子受激发跃迁；大于或等于某能级值就可能使原子电离。原子电离。重点注意原子光谱原子光谱原子跃迁要放出光子，光子能量原子跃迁要放出光子，光子能量h=h=E Em mE En n原子能级的不连续可得原子光谱不连续原子能级的不

9、连续可得原子光谱不连续原子从高能级向低能级跃迁可产生的光子数为：原子从高能级向低能级跃迁可产生的光子数为：一群原子一群原子一个原子一个原子1个或个或2个个或或N1个个（6 6）玻尔理论的成功与局限性）玻尔理论的成功与局限性 由于引进量子理论（轨道量子化和能量量由于引进量子理论（轨道量子化和能量量子化），玻尔理论成功地解释了氢光谱的规律。子化），玻尔理论成功地解释了氢光谱的规律。但由于它保留了过多的但由于它保留了过多的经典物理理论经典物理理论（牛顿第（牛顿第二定律、向心力、库仑力等），所以在二定律、向心力、库仑力等），所以在解释其解释其他原子的光谱上都遇到很大的困难。他原子的光谱上都遇到很大的困

10、难。思考：思考：氢原子的核外电子从距核较近的轨道跃迁到氢原子的核外电子从距核较近的轨道跃迁到距核较远的轨道过程中距核较远的轨道过程中 ()()A A原子要吸收光子，电子的动能增大，原子的原子要吸收光子，电子的动能增大，原子的电势能增大，原子的能量增大电势能增大，原子的能量增大 B B原子要放出光子，电子的动能减小，原子的原子要放出光子，电子的动能减小，原子的电势能减小，原子的能量也减小电势能减小，原子的能量也减小 C C原子要吸收光子，电子的动能增大，原子的原子要吸收光子，电子的动能增大，原子的电势能减小，原子的能量增大电势能减小，原子的能量增大 D D原子要吸收光子，电子的动能减小，原子的原

11、子要吸收光子，电子的动能减小，原子的电势能增大，原子的能量增加电势能增大，原子的能量增加二、认识原子核的复杂结构二、认识原子核的复杂结构1 1、天然放射现象、天然放射现象 发现发现-贝克勒尔贝克勒尔意义：天然放射现象使人们认识到意义：天然放射现象使人们认识到原子原子核具有复杂结构核具有复杂结构-原子核可以再分原子核可以再分天然放射现象：天然放射现象：元素自发地放出射线的现象元素自发地放出射线的现象 放射性：放射性：物质发射射线的性质物质发射射线的性质放射性元素：放射性元素：有放射性的元素。原子序数有放射性的元素。原子序数8383的的所有元素均具放射性，所有元素均具放射性，8383的有的元素也具

12、放射的有的元素也具放射性。性。各种放射线的性质比较各种放射线的性质比较 思考思考:请分析请分析为为什么什么射线的射线的偏转总是最大偏转总是最大?三种射线在匀强磁场、匀强电场的偏转情况比较：三种射线在匀强磁场、匀强电场的偏转情况比较：例例1 1、铅盒铅盒A A中装有天然放射性物质，放射线从其右端中装有天然放射性物质，放射线从其右端小孔中水平向右射入垂直纸面向里的匀强磁场，则（小孔中水平向右射入垂直纸面向里的匀强磁场，则（）A A打在图中打在图中a a、b b、c c三点的依次是三点的依次是射线、射线、射线和射线和 射线射线B B射线和射线和射线的轨迹是抛物线射线的轨迹是抛物线C C射线和射线和射

13、线的轨迹是圆弧射线的轨迹是圆弧D D如果在铅盒和荧光屏间再加一个如果在铅盒和荧光屏间再加一个竖直向下的场强适当的匀强电场，可竖直向下的场强适当的匀强电场，可能使屏上的亮斑只剩下能使屏上的亮斑只剩下b b 2 2、衰变、衰变原子核原子核自发自发放出放出粒子或粒子或粒子粒子变成变成新的新的原子核原子核的变化过程的变化过程注意：注意：在在 、衰变过程中，多余的能量均以衰变过程中，多余的能量均以射射线的形式释放能量线的形式释放能量如：如：概念：概念：、衰变的分类和规律、衰变的分类和规律放出放出粒子的衰变粒子的衰变放出放出粒子的衰变粒子的衰变衰变衰变衰变衰变类别类别特征特征规律规律写衰变方程满足的规律：

14、写衰变方程满足的规律：质量数守恒质量数守恒和和核电荷数守恒核电荷数守恒核反应不可核反应不可逆，用逆，用（4 4）衰变的实质）衰变的实质衰变：衰变：是某元素的原子核同时放出两个质子和两是某元素的原子核同时放出两个质子和两 个中子组成的粒子。个中子组成的粒子。衰变：衰变：元素的原子核的一个中子变成质子时同时元素的原子核的一个中子变成质子时同时放出一电子放出一电子思考：思考：放射性元素衰变时所放出的放射性元素衰变时所放出的粒子是粒子是 ()()A.A.原子的外层电子原子的外层电子 B.B.原子核内的电子原子核内的电子 C.C.原子核内中子衰变成质子时产生的原子核内中子衰变成质子时产生的 D.D.原子

15、核外电子跃迁时放出的光子原子核外电子跃迁时放出的光子 衰变时遵守衰变时遵守质量数守恒质量数守恒和和核电荷数核电荷数守恒守恒，及，及动动量守恒量守恒。（5 5）计算衰变次数的方法）计算衰变次数的方法半衰期半衰期：放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间 注：半衰期由注：半衰期由原子核内部本身原子核内部本身的因素决定，跟原子所的因素决定，跟原子所处的物理、化学状态无关。处的物理、化学状态无关。规律：规律：外切外切 大圆大圆内切内切 大圆大圆衰变衰变粒子粒子衰变衰变离子离子半径半径R R与粒子的电量成反比！与粒子的电量成反比！放射性的防护与应用（详见课本）

16、放射性的防护与应用（详见课本）例例2 2、某两个重离子结合成超重元素的反应时，发现某两个重离子结合成超重元素的反应时，发现所生成的超重元素的核所生成的超重元素的核X X经过经过6 6次次衰变后成为衰变后成为 ，由此可以判定该超重元素的原子序数和质量数依次是由此可以判定该超重元素的原子序数和质量数依次是 A A124124，259 B259 B124124，265 265 C C112112，265 D265 D112112，281 281 放射性同位素的发现：约里奥放射性同位素的发现：约里奥居里居里应用：应用：利用射线利用射线作为示踪原子作为示踪原子考古研究考古研究正电子例例3 3、关于放射性

17、元素衰变的说法，正确的是关于放射性元素衰变的说法，正确的是 ()()A.A.原子核经过一次原子核经过一次衰变后，它的质量数不变而电衰变后，它的质量数不变而电荷数却增加荷数却增加1 1 B.B.核衰变时放出的射线都是由带电的粒子所组成核衰变时放出的射线都是由带电的粒子所组成 C.C.半衰期表示放射性元素衰变的快慢，它和外界的半衰期表示放射性元素衰变的快慢，它和外界的温度、压强无关温度、压强无关 D.D.衰变不改变元素在周期表上的位置衰变不改变元素在周期表上的位置 例例4 4、某原子核内有某原子核内有N N个核子，其中包含有中子个核子，其中包含有中子n n个，当该核俘获个，当该核俘获1 1个中子后

18、，放出一个个中子后，放出一个粒子和粒子和1 1个个粒子，它自身转化成一个新核，可知这个新粒子，它自身转化成一个新核，可知这个新核（核（）A A、有、有n-1n-1个中子个中子 B B、有、有n-2n-2个中子个中子 C C、核子数是、核子数是N-3 DN-3 D、原子序数是、原子序数是N-n-2N-n-2【例例4】完成下列核反应方程，完成下列核反应方程，N+n C+_ N+He O+_ B+n _+He Be+He _+n Fe+H Co+_例例5 5、一块含铀的矿石质量为、一块含铀的矿石质量为M M，其中铀元素的质量为其中铀元素的质量为m m。铀发生一系列衰变，最终生成物为铅。已知铀的铀发生

19、一系列衰变，最终生成物为铅。已知铀的半衰期为半衰期为T T，那么下列说法中正确的有那么下列说法中正确的有 A A经过两个半衰期后这块矿石中不再含有铀了经过两个半衰期后这块矿石中不再含有铀了 B B经过两个半衰期后原来所含的铀元素的原子核经过两个半衰期后原来所含的铀元素的原子核有有m m/4/4发生了衰变发生了衰变 C C经过三个半衰期后，其中铀元素的质量还剩经过三个半衰期后，其中铀元素的质量还剩m m/8/8 D D经过一个半衰期后该矿石的质量剩下经过一个半衰期后该矿石的质量剩下M M/2/2 例例6 6、关于放射性同位素应用的下列说法中正确关于放射性同位素应用的下列说法中正确的有的有()()

20、A A放射线改变了布料的性质使其不再因摩放射线改变了布料的性质使其不再因摩擦而生电，因此达到消除有害静电的目的擦而生电，因此达到消除有害静电的目的 B B利用利用射线的贯穿性可以为金属探伤，射线的贯穿性可以为金属探伤，也能进行人体的透视也能进行人体的透视 C C用放射线照射作物种子能使其用放射线照射作物种子能使其DNADNA发生变发生变异，其结果异，其结果一定一定是成为更优秀的品种是成为更优秀的品种 D D用用射线治疗肿瘤时一定要严格控制剂射线治疗肿瘤时一定要严格控制剂量，以免对人体正常组织造成太大的危害量，以免对人体正常组织造成太大的危害 一、核反应一、核反应 所有核反应的反应前后都遵守：所

21、有核反应的反应前后都遵守：质量数守恒、电荷数守恒。（注意：质量并不守恒。）质量数守恒、电荷数守恒。（注意：质量并不守恒。）1.核反应类型核反应类型衰变：衰变：衰变：衰变：（核内）（核内）衰变：衰变：（核内）（核内）+衰变：衰变：（核内）（核内）衰变：原子核处于较高能级衰变：原子核处于较高能级,辐射光子后跃迁到低能级辐射光子后跃迁到低能级.人工转变：人工转变：（发现质子的核反应）（发现质子的核反应）（发现中子的核反应）（发现中子的核反应）（人工制造放射性同位素）（人工制造放射性同位素）重核的裂变：重核的裂变：在一定条件下（超过临界体积），裂变反应会连续在一定条件下（超过临界体积），裂变反应会连续

22、不断地进行下去，这就是链式反应。不断地进行下去，这就是链式反应。轻核的聚变：轻核的聚变：（需要几百万度高温，所以又叫热核反应）（需要几百万度高温，所以又叫热核反应）三、核反应、核能三、核反应、核能1 1、核反应：、核反应：原子核发生变化变成原子核发生变化变成新原子核新原子核的过程的过程人工转变：用人工的方法使原子核发生变化人工转变：用人工的方法使原子核发生变化发现质子发现质子发现中子发现中子衰变衰变裂变裂变聚变聚变衰变衰变裂变裂变聚变聚变人工转变人工转变卢瑟福卢瑟福查德威克查德威克又是一又是一对师生对师生2 2、原子核的组成和核力、原子核的组成和核力 原子核由质子和中子组成，质子和中子统称核子

23、，原子核由质子和中子组成，质子和中子统称核子，核力是短程力，只有相临的核子之间才存在核力。核力是短程力，只有相临的核子之间才存在核力。2.放射性同位素的应用放射性同位素的应用利用其射线：利用其射线：射线电离性强，用于使空气电离，射线电离性强，用于使空气电离，将静电泄出，从而消除有害静电。将静电泄出，从而消除有害静电。射线贯穿性强，射线贯穿性强，可用于金属探伤，也可用于治疗恶性肿瘤。各种射线可用于金属探伤，也可用于治疗恶性肿瘤。各种射线均可使均可使DNA发生突变，可用于生物工程，基因工程。发生突变，可用于生物工程，基因工程。作为示踪原子。用于研究农作物化肥需求情况，诊作为示踪原子。用于研究农作物

24、化肥需求情况，诊断甲状腺疾病的类型，研究生物大分子结构及其功能断甲状腺疾病的类型，研究生物大分子结构及其功能进行考古研究。利用放射性同位素碳进行考古研究。利用放射性同位素碳14，判定出土木，判定出土木质文物的产生年代。质文物的产生年代。一般都使用人工制造的放射性同位素（种类齐全，各种一般都使用人工制造的放射性同位素（种类齐全，各种元素都有人工制造的放射性同位。半衰期短，废料容易元素都有人工制造的放射性同位。半衰期短，废料容易处理。可制成各种形状，强度容易控制）处理。可制成各种形状，强度容易控制）二、核能二、核能1.核能核能:核反应中放出的能叫核能。核反应中放出的能叫核能。2.质量亏损质量亏损核

25、子结合生成原子核，所生成的原子核的质量比生成核子结合生成原子核，所生成的原子核的质量比生成它的核子的总质量要小些，这种现象叫做质量亏损。它的核子的总质量要小些，这种现象叫做质量亏损。3.质能方程质能方程（1）爱因斯坦的相对论指出：物体的能量和质量之）爱因斯坦的相对论指出：物体的能量和质量之间存在着密切的联系，它们的关系是：间存在着密切的联系，它们的关系是：E=mc2，这就是爱因斯坦的质能方程。这就是爱因斯坦的质能方程。（2）质能方程的另一个表达形式是：）质能方程的另一个表达形式是：E=mc2。以上两式中的各个物理量都必须采用国际单位。以上两式中的各个物理量都必须采用国际单位。在非国际单位里，可

26、以用在非国际单位里，可以用1u=931.5MeV。它表示它表示1原原子质量单位的质量跟子质量单位的质量跟931.5MeV的能量相对应。的能量相对应。3 3、核能：、核能：核反应中释放的能量核反应中释放的能量质量亏损：质量亏损：核子结合生成原子核，所生成的原子核子结合生成原子核，所生成的原子核的质量比生成它的核子的总质量要小些核的质量比生成它的核子的总质量要小些 E=mc2 或或E=mc2 释放核能的途径释放核能的途径裂变：裂变：质能方程质能方程 ：爱因斯坦的相对论指出：物体的能爱因斯坦的相对论指出：物体的能量和质量之间存在着密切的联系量和质量之间存在着密切的联系 。链式反应链式反应结合能：结合

27、能：比（平均）结合能：比（平均）结合能：核子合成原子核释放的能量核子合成原子核释放的能量原子核越原子核越大，结合大，结合能越大能越大结合能与核子数之比结合能与核子数之比强调：强调：比结合能越大，原子核越牢固，核越稳定。比结合能越大，原子核越牢固，核越稳定。强调：强调：中等质量中等质量的核比结合能大，的核比结合能大，核子合成为中等核子合成为中等质量的核释放的质量的核释放的核能多。核能多。链式反应链式反应条件：条件：反应堆大于临界体积反应堆大于临界体积中子的再生率大于一。中子的再生率大于一。比结合能图象比结合能图象比结比结合能合能原子原子序数序数聚变：聚变：把轻核结合成质量较大的核释放出核能的反应

28、把轻核结合成质量较大的核释放出核能的反应条件：几百万摄氏度的高温。亦称热核反应条件：几百万摄氏度的高温。亦称热核反应优势：优势：地球上燃料丰富，地球上燃料丰富，1L1L海水中含氘海水中含氘0.03g0.03g，释放释放的能量相当于的能量相当于300L300L汽油；产物清洁无污染。汽油；产物清洁无污染。例例1 1、中子和质子结合成氘核，同时释放出光子，以下说中子和质子结合成氘核，同时释放出光子，以下说发正确的是：发正确的是：A A、反应后氘核质量一定小于反应前质子和中子的质量、反应后氘核质量一定小于反应前质子和中子的质量之和。之和。B B、反应前后的质量数不变，因而质量不变。、反应前后的质量数不

29、变，因而质量不变。C C、由核子组成原子核一定向外释放能量。、由核子组成原子核一定向外释放能量。D D、光子所具有的能量为、光子所具有的能量为mcmc2 2，其中，其中m m为反应中的为反应中的质量亏损，质量亏损，c c为光子的能量。为光子的能量。太阳内部主要太阳内部主要的核反应的核反应例例3 3、用中子轰击锂核（用中子轰击锂核（）发生核反应，生成氘）发生核反应，生成氘核和核和粒子，并放出粒子，并放出4.8Mev4.8Mev的能量。的能量。（1 1）写出核反应方程；）写出核反应方程；（2 2）求出质量亏损；）求出质量亏损；（3 3）若中子与锂核是以等值的动量相碰，氘核和）若中子与锂核是以等值的

30、动量相碰，氘核和粒子的动能之比是多少？粒子的动能之比是多少？（4 4）粒子的动能是多少？粒子的动能是多少？例例2 2 、静止的氡核、静止的氡核 RnRn放出放出粒子后变成钋核粒子后变成钋核 PoPo，粒子动能为粒子动能为E E。若衰变放出的能量全部变为反冲若衰变放出的能量全部变为反冲核和核和粒子的动能，真空中的光速为粒子的动能，真空中的光速为c c，则该反应中的则该反应中的质量亏损为质量亏损为 A A B B 0 0 C C D D例例4 4、云室云室处在磁感应强度为处在磁感应强度为B B的匀强的匀强磁场中磁场中，一静止的质量为一静止的质量为m m1 1的原子核在云室的原子核在云室中发生中发生

31、一次一次 衰变，衰变，粒子的质量为粒子的质量为m m2 2，电量为，电量为q q，其，其运动运动轨迹在与磁场垂直的平面内，现测轨迹在与磁场垂直的平面内，现测得得 粒子运粒子运动的轨道半径动的轨道半径R R，试求在衰变过程，试求在衰变过程中的中的质量亏质量亏损，（涉及动量问题时，质量损，（涉及动量问题时，质量亏损可忽略亏损可忽略）.1 1、（天天津津）右右图图为为氢氢原原子子能能级级的的示示意意图图，现现有有大大量量的的氢氢原原子子处处于于的的激激发发态态，当当向向低低能能级级跃跃迁迁时时辐辐射射出出若干不同频率的光。关于这些光下列说法正确的是若干不同频率的光。关于这些光下列说法正确的是最容易表

32、现衍射的光是由能级跃到能级产生的最容易表现衍射的光是由能级跃到能级产生的频率最小的光是由能级跃迁到能级产生的频率最小的光是由能级跃迁到能级产生的这些氢原子总共可辐射出种不同频率的光这些氢原子总共可辐射出种不同频率的光用能级跃迁到能级辐射出的光照射逸出功为用能级跃迁到能级辐射出的光照射逸出功为6.346.34的金属铂能发生光电效应。的金属铂能发生光电效应。郝郝 nEn/eV0-0.85-1.51-3.4-13.64321D0707高考选编高考选编2(07重重庆庆).可可见见光光光光子子的的能能量量在在1.61 eV3.10 eV范范围围内内.若若氢氢原原子子从从高高能能级级跃跃迁迁到到量量子子数

33、数为为n的的低低能能级级的的谱谱线线中中有有可可见见光光，根根据据氢氢原原子子能能级级图图(题题14图图)可判断可判断n为为 A.1 B.2 C.3 D.4 B3(07q2)氢原子在某三个相邻能氢原子在某三个相邻能级之间跃迁时，可能发出三种不级之间跃迁时，可能发出三种不同波长的辐射光。已知其中的两同波长的辐射光。已知其中的两个波长分别为个波长分别为 和和 ，且，且 ,则另一个波长可能是则另一个波长可能是 A +B -C DCDCD 4(074(07江江苏苏)子子与与氢氢原原子子核核（质质子子）构构成成的的原原子子称称为为氢氢原原子子，它它在在原原子子核核物物理理的的研研究究中中有有重重要要作作

34、用用。图图为为氢氢原原子子的的能能级级示示意意图图。假假定定光光子子能能量量为为E E的的一一束束光光照照射射容容器器中中大大量量处处于于n=2n=2能能级级的的氢氢原原子子，氢氢原原子子吸吸收收光光子子后后，发发出出频频率率为为1 1、2 2、3 3、4 4、5 5、和和6 6的光，且频率依次增大，则的光，且频率依次增大，则E E等于等于A A、h h（3 3-1 1）B B、h h（5 5+6 6）C C、hh3 3 D D、hh4 4C C5 5(05)(05)现有现有12001200个氢原子被激发到量子数为个氢原子被激发到量子数为4 4的的能级上，若这些受激氢原子最后都回到基态，能级上

35、，若这些受激氢原子最后都回到基态，则在此过程中发出的光子总数是多少？假定处则在此过程中发出的光子总数是多少？假定处在量子数为在量子数为n n的激发态的氢原子跃迁到各较低能的激发态的氢原子跃迁到各较低能级的原子数都是处在该激发态能级上的原子总级的原子数都是处在该激发态能级上的原子总数的数的 。A2200 B2000 C1200 D2400A6 6、(07q1)(07q1)用大量具有一定能量的电子轰击大量处于用大量具有一定能量的电子轰击大量处于基态的氢原子，观测到了一定数目的光谱线。调高电基态的氢原子，观测到了一定数目的光谱线。调高电子的能量在此进行观测，发现光谱线的数目比原来增子的能量在此进行观

36、测，发现光谱线的数目比原来增加了加了5 5条。用条。用n n表示两次观测中最高激发态的量子数表示两次观测中最高激发态的量子数n n之差，之差，E E表示调高后电子的能量。根据氢原子的能级表示调高后电子的能量。根据氢原子的能级图可以判断，图可以判断，n n和和E E的可能值为的可能值为 A A、n n=1=1，13.22 eV 13.22 eV E E13.32 eV13.32 eV B B、n n=2=2，13.22 eV 13.22 eV E E13.32 eV13.32 eV C C、n n=1=1，12.75 eV 12.75 eV E E13.06 eV13.06 eV D D、n n

37、=2=2，12.75 eV 12.75 eV E E13.06 Ev13.06 EvAD 解析:存在两种可能,第一种n=2到n=4,由于是电子轰击,所以电子的能量必须满足13.6-0.85E13.6-0.54,故D选项正确;第二种可能是n=5到n=6,电子能量必须满足13.6-0.38E13.6-0.28,故A选项正确 7 7、在在垂垂直直于于纸纸面面的的匀匀强强磁磁场场中中，有有一一原原来来静静止止的的原原子子核核，该该核核衰衰变变后后，放放出出的的带带电电粒粒子子和和反反冲冲核核的的运运动动轨轨迹迹分分别别如如图图中中的的a a、b b所所示示，由图可以判定由图可以判定 A A该核发生的是

38、该核发生的是衰变衰变 B B、该核发生的是该核发生的是衰变衰变 C C、磁场方向一定垂直纸面向里磁场方向一定垂直纸面向里 D D、磁场方向向里还是向外不能判定磁场方向向里还是向外不能判定答案答案:BDB8 8一个静止的放射性原子核处于垂直纸面向一个静止的放射性原子核处于垂直纸面向里的匀强磁场中，由于发生了衰变而形成了如里的匀强磁场中，由于发生了衰变而形成了如图图3 3所示的两个圆形径迹，两所示的两个圆形径迹，两圆半径之比为圆半径之比为116 116，下面正确的是（，下面正确的是（）A A该原子核发生了该原子核发生了衰变衰变B B反冲核沿小圆作顺时针方向运动反冲核沿小圆作顺时针方向运动C C原静

39、止的原子核的原子序数为原静止的原子核的原子序数为1515D D沿大圆和小圆运动的粒子的周期相同沿大圆和小圆运动的粒子的周期相同9 9结合图象，下列说法中正确的是（结合图象，下列说法中正确的是（）A A原子序数越小，结合能越大原子序数越小，结合能越大 B BC C原子核比原子核原子核比原子核B B的比结合能大的比结合能大 C C原子核原子核A A裂变成原子核裂变成原子核B B和和C C要放出核能要放出核能 D D原子原子D D和和E E聚变成原子核聚变成原子核F F要吸收能量要吸收能量核子平均质量核子平均质量原子序数原子序数z zOFeDEFCBA概念区别：概念区别：1 1、核子质量与平均核子质

40、量、核子质量与平均核子质量3 3、结合能与原子序数的关系？、结合能与原子序数的关系？4 4、比结合能与原子序数的关系？、比结合能与原子序数的关系？2 2、核子合成核核子平均质量的亏损、核子合成核核子平均质量的亏损1010、已知氘核的质量为已知氘核的质量为2.0136u2.0136u，中子质量为中子质量为1.0087u1.0087u，氦氦3 3的质量为的质量为3.0150u3.0150u。(1)(1)写出两个氘核聚变生成氦写出两个氘核聚变生成氦3 3的反应方程。的反应方程。(2)(2)求上述聚变释放出的核能。求上述聚变释放出的核能。(3)(3)若两个氘核以相同的动能若两个氘核以相同的动能E Ek

41、 k=0.36MeV=0.36MeV正碰，正碰，求碰后生成物的动能。求碰后生成物的动能。(2)3.27MeV(2)3.27MeV答案答案:1111、如图所示，有界匀强磁场的磁感应强度为如图所示，有界匀强磁场的磁感应强度为B B，区域，区域足够大，方向垂直于足够大，方向垂直于xOyxOy平面，平面，y y轴为磁场的左边界，轴为磁场的左边界，A A为固定在为固定在x x轴上的一个内装镭核（轴上的一个内装镭核（RaRa）的放射源，放）的放射源，放射源垂直于磁场方向释放一个射源垂直于磁场方向释放一个 粒子后衰变成氡粒子后衰变成氡（RnRn），），粒子偏转后从粒子偏转后从y y轴上的轴上的N N点恰沿方

42、向飞离磁点恰沿方向飞离磁场，已知场，已知N N点到点到O O点的距离为点的距离为L L，O O、A A间距离为间距离为 ，若，若，粒子质量为粒子质量为m m，电荷量为，电荷量为q q，氡的质量为，氡的质量为m m0 0。（1 1）写出镭核的衰变方程）写出镭核的衰变方程（2 2）如果镭核衰变时释放的能量全部转化为）如果镭核衰变时释放的能量全部转化为 粒子粒子和和氡氡核的核的动动能，能，求一个原来静止的求一个原来静止的镭镭核衰核衰变时变时放出放出的能量。的能量。科学家科学家实验现象实验现象结论结论发现电子发现电子粒子散射粒子散射说明原子的核式结构说明原子的核式结构说明原子能级不连续说明原子能级不连续发现质子发现质子 核反应核反应方程为：方程为：说明原子核中有质子说明原子核中有质子发现中子核反应发现中子核反应方程为：方程为：说明原子核中有中子说明原子核中有中子天然放射性天然放射性发现正电子核反发现正电子核反应方程为：应方程为：