2018年高三物理一轮总复习 专题12.2 原子结构 原子核名师伴学

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1、专题12.2原子结构原子核课前预习●自我检测1．一个氢原子从n＝3能级跃迁到n＝2能级，该氢原子(　　)A．放出光子，能量增加B．放出光子，能量减少C．吸收光子，能量增加D．吸收光子，能量减少【答案】　B【解析】　氢原子从高能级向低能级跃迁时，将以辐射光子的形式向外放出能量，故选项B正确。2．卢瑟福通过α粒子散射实验，判断出原子中心有一个很小的核，并由此提出了原子的核式结构模型。如图所示的平面示意图中①、③两条线表示α粒子运动的轨迹，则沿②所示方向射向原子核的α粒子可能的运动轨迹是(　　)A．轨迹a　　　　　　　　　B．轨迹bC．轨迹cD．轨迹d【答案】

2、　A3．(多选)钍核(Th)具有放射性，它能放出一个电子衰变成镤核(Pa)，伴随该过程会放出γ光子，下列说法中正确的是(　　)A．因为衰变过程中原子核的质量数守恒，所以不会出现质量亏损B．γ光子是衰变过程中镤核(Pa)辐射的C．给钍加热，钍的半衰期将变短D．原子核的天然放射现象说明原子核是可分的【答案】　BD【解析】　衰变过程中原子核的质量数守恒，但是会出现质量亏损，则选项A错误；给钍加热，钍的半衰期不变，故选项C错误。4．(多选)铀核裂变是核电站核能的重要来源，其一种裂变反应式是U＋n―→Ba＋Kr＋3n。下列说法正确的有(　　)A．上述裂变反应中伴随

3、着中子放出B．铀块体积对链式反应的发生无影响C．铀核的链式反应可人工控制D．铀核的半衰期会受到环境温度的影响【答案】　AC【解析】　裂变反应式中的n为中子，铀块体积大于临界体积，才能发生链式反应，且铀核的链式反应是可控的，选项A、C正确，选项B错误；放射性元素的半衰期不受外界压强、温度的影响，选项D错误。5．静止的氡核Rn放出α粒子变成钋核P0时，α粒子的动能是E0，原子核因反冲而运动，它的动能是(　　)A.E0　　　　　　　　　　B.2E0C.E0D.E0【答案】　A课堂讲练●典例分析考点一　原子结构、氢原子的能级跃迁【典例1】氢原子基态的能量为E1＝

4、－13.6eV。大量氢原子处于某一激发态。由这些氢原子可能发出的所有的光子中，频率最大的光子能量为－0.96E1，频率最小的光子的能量为________eV(保留2位有效数字)，这些光子可具有________种不同的频率。【答案】　0.31　10【解析】　频率最大的光子对应于从最高能级向基态的跃迁，则有En－E1＝－0.96E1，又因为En＝E1，故可得n＝5，因而频率最小的光子对应于从n＝5到n＝4的能级跃迁，具有的能量ΔE＝E5－E4＝－＝0.31eV，因氢原子是大量的，故由C＝10知可具有10种不同频率的光子。【反思总结】氢原子能级图与原子跃迁问题

5、的解答技巧(1)能级之间跃迁时放出的光子频率是不连续的。(2)能级之间发生跃迁时放出(吸收)光子的频率由hν＝Em－En求得。若求波长可由公式c＝λν求得。(3)一个氢原子跃迁发出可能的光谱线条数最多为(n－1)(4)一群氢原子跃迁发出可能的光谱线条数的两种求解方法，①用数学中的组合知识求解：N＝C＝。②利用能级图求解：在氢原子能级图中将氢原子跃迁的各种可能情况一一画出，然后相加。【跟踪短训】1.卢瑟福和他的学生做α粒子轰击金箔实验，获得了重要发现。关于α粒子散射实验的结果，下列说法正确的是(　　)A．证明了质子的存在B．证明了原子核是由质子和中子组成的

6、C．证明了原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在一个很小的核里D．说明了原子中的电子只能在某些轨道上运动【答案】　C【解析】　α粒子散射实验发现了原子内存在一个集中了全部正电荷和几乎全部质量的核，数年后卢瑟福才发现核内有质子并预测核内存在中子，所以选项C对；选项A、B错；玻尔发现了电子轨道量子化，选项D错。考点二　原子核的衰变　半衰期【典例2】关于天然放射性，下列说法正确的是________。A．所有元素都可能发生衰变B．放射性元素的半衰期与外界的温度无关C．放射性元素与别的元素形成化合物时仍具有放射性D．α、β和γ三种射线中，γ射线的穿透能力最强E．一

7、个原子核在一次衰变中可同时放出α、β和γ三种射线【答案】　BCD【反思总结】半衰期的理解(1)半衰期是一个统计规律，对少数原子核不适用；(2)原子核质量减少一半与原子核有半数发生衰变概念不同；(3)半衰期的大小是由原子核内部自身因素决定的，与外部条件无关【跟踪短训】2.14C发生放射性衰变成为14N，半衰期约5700年。已知植物存活期间，其体内14C与12C的比例不变；生命活动结束后，14C的比例持续减少。现通过测量得知，某古木样品中14C的比例正好是现代植物所制样品的二分之一。下列说法正确的是________。A．该古木的年代距今约5700年B．12C

8、、13C、14C具有相同的中子数C．14C衰变为14N的过程中放出β射线D．增加