高中物理-原子核的组成学案

高中物理-原子核的组成学案

【学习目标】

1．知道什么是放射性及放射性元素。

2．知道三种射线的特性,知道原子核的组成。

3．通过核结构模型的探究,经历过程与体会方法。

【重点难点】

1．三种射线的性质和原子核的组成。

2．两种核子的发现过程及特征。

【课前预习】

1．天然放射现象

（1）定义：放射性元素___________地放出__________的现象。

（2）射线种类：放射性物质发出的射线有三种：_________、__________、________。

（3）三种射线的性质及其本质见下表（请填补空格内容）

2．原子核的组成

（1）原子核的质子数决定了核外____________的数目,也决定了电子在核外分布的情况,进而决定了这种元素的____________性质。

（2）质子数__________而中子数____________的元素互称同位素。它们有相同的________性质。（3）天然放射现象中发出的三种射线并非原子核的组成。1919年卢瑟福用α粒子轰击氮核发现了_______,后来他的学生查德威克用α粒子轰击铍核又发现了________。

【预习检测】

1．下列说法正确的是（ ）

A ．β射线的粒子和电子是两种不同的粒子

B ．红外线的波长比X 射线的波长长

C ．α粒子不同于氦原子核

D ．γ射线的贯穿本领比α射线强

2．以下说法正确的是（ ） A ．原子中含有带负电的电子,所以原子带负电 B ．原子核中的质子数一定跟核外电子数相等

C ．用α粒子轰击氮、氟、钠、铝等元素的原子核都可以打出质子,因此人们断定质子是原子核的组成部分

D ．绝大多数原子核的质量跟质子质量之比都大于核电荷跟质子电荷之比,因而原子核内还存在一种不带电的中性粒子

3．关于天然放射三种射线的发射,下列说法正确的是（ ） A ．可能只放出α射线 B ．可能只放出β射线

C ．可能只放出γ射线

D ．不可能同时放出两种射线

4．下列关于原子的质量与质量数的说法正确的是（ ） A ．原子的质量就是质量数

B ．原子的质量有单位,而质量数无单位

C ．原子的质量数所对应的质量总比原子的真实质量要小些

D ．原子的质量单位可以是千克（kg ）,也可以是u （1u=271.660610kg -?）

参 考 答 案

【课前预习】

1.（1）自发,射线； （2）αβγ射线，射线，射线 （3）20e e ，-，,偏转,与α射线对比反向偏转,不偏转

2．（1）电子,化学； （2）相同,不同,化学； （3）质子,中子

【预习检测】

1．BD 2．CD 3．AB 4．BCD

▲堂中互动▲ 【典题探究】

【例1】如图所示,x 为未知放射源,L 为薄铝片,若在放射源和计数器之间加上L 后,计数器的计数率大幅度减小,在L 和计数器之间再加竖直向下的匀强磁场,计数器的计数率不变,则x 可能是（ ）

A. α和β的混合放射源

B.纯α放射源

C. α和γ的混合放射源

D.纯γ放射源 〖解析〗此题考查运用三种射线的性质分析问题的能力。在放射源和计数器之间加上铝片后,计数器的计数率大幅度减小,说明射线中有穿透力很弱的粒子,即α粒子。在铝片和计数器之间再加竖直向下的匀强磁场,计数器的计数率不变,说明穿过铝片的粒子中无带电粒子,故只有γ射线。因此,放射源可能是α和γ的混合放射源。 ［答案］C

【例2】已知镭的原子序数是88,原子核质量数是226。试问： （1）镭核中有几个质子？几个中子？ （2）镭核所带的电荷量是多少？

（3）若镭原子呈中性,它核外有几个电子？

（4）22888Ra 是镭的一种同位素,让22688Ra 和228

88Ra 以相同速度垂直射入磁感应强度为B 的匀强磁场

中,它们运动的轨道半径之比是多少？

〖解析〗原子序数与核内质子数、核电荷数、中性原子的核外电子数都是相等的。原子核的质量数等于核内质子数与中子数之和。由此可得：

（1）镭核中的质子数等于其原子序数,故质子数为88,中子数N 等于原子核的质量数A 与质子数Z 之差,即22688138N A Z =-=-=。

（2）镭核所带电荷量为191788 1.610 1.4110Q Ze C C --==??=? （3）核外电子数等于核电荷数,故核外电子数为88.

（4）带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的向心力为洛伦兹力,故有2,v mv

qvB m r r qB

==故。

两种同位素具有相同的核电荷数,但质量数不同,故226228226113

228114

r r ==

。

高中物理基础知识总结24原子原子核

氢原子的能级图 n E /eV ∞ 0 1 -13.6 2 -3.4 3 4 -0.8 5 E 1 E 2 E 3 高考物理知识点总结24 原子、原子核 整个知识体系，可归结为：两模型(原子的核式结构模型、波尔原子模型)；六子(电子、质子、中子、正电子、α粒子、γ光子)；四变(衰变、人工转变、裂变、聚变)；两方程(核反应方程、质能方程)。 4条守恒定律(电荷数守恒、质量数守恒、能量守恒、动量守恒)贯串全章。 1.汤姆生模型(枣糕模型) 汤姆生发现电子，使人们认识到原子有复杂结构。从而打开原子的大门. 2.卢瑟福的核式结构模型(行星式模型)卢瑟福α粒子散射实验装置,现象,从而总结出核式结构学说 α粒子散射实验是用α粒子轰击金箔，实验现象：结果是绝大多数α粒子穿过金箔后基本上仍沿原来的方向前进,但是有少数α粒子发生了较大的偏转.这说明原子的正电荷和质量一定集中在一个很小的核上。 卢瑟福由α粒子散射实验提出：在原子的中心有一个很小的核，叫原子核，原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里，带负电的电子在核外空间运动。 由α粒子散射实验的实验数据还可以估算出原子核大小的数量级是10-15m 。 而核式结构又与经典的电磁理论发生矛盾：①原子是否稳定,②其发出的光谱是否连续 3.玻尔模型(引入量子理论，量子化就是不连续性，整数n 叫量子数)玻尔补充三条假设 ⑴定态--原子只能处于一系列不连续的能量状态(称为定态),电子虽然绕核运转,但不会向外辐射能量。 (本假设是针对原子稳定性提出的) ⑵跃迁--原子从一种定态跃迁到另一种定态,要辐射(或吸收)一定频率的光子(其能量由两定态的能量差决定)(本假设针对线状谱提出) (终初E E h -=ν) 辐射(吸收)光子的能量为hf ＝E 初-E 末 氢原子跃迁的光谱线问题[一群氢原子可能辐射的光谱线条数为()2 12-==n n C N n ]。 [ (大量)处于n 激发态原子跃迁到基态时的所有辐射方式] ⑶能量和轨道量子化----定态不连续,能量和轨道也不连续;(即原子的不同能量 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,因此电子的可能轨道分布也是不连续的) (针对原子核式模型提出，是能级假设的补充) 氢原子的激发态和基态的能量(最小)与核外电子轨道半径间的关系是: 【说明】氢原子跃迁 ① 轨道量子化r n =n 2r 1(n ＝1,2.3…) r 1=0.53×10-10m 能量量子化：21n E E n = E 1=－13.6eV ②

高中物理必背知识点原子和原子核公式

高中物理必背知识点原子和原子核公式 原子和原子核公式总结 1.粒子散射试验结果a)大多数的粒子不发生偏转;(b)少数 粒子发生了较大角度的偏转;(c)极少数粒子出现大角度的 偏转(甚至反弹回来) 2.原子核的大小：10-15～10-14m，原子的半径约10-10m(原子的核式结构) 3.光子的发射与吸收：原子发生定态跃迁时,要辐射(或吸收)一定频率的光子:h=E初-E末{能级跃迁｝ 4.原子核的组成：质子和中子(统称为核子)， {A=质量数=质子数+中子数，Z=电荷数=质子数=核外电子数=原子序数〔见第三册P63〕｝ 5.天然放射现象：射线(粒子是氦原子核)、射线(高速运动的电子流)、射线(波长极短的电磁波)、衰变与衰变、半衰期(有半数以上的原子核发生了衰变所用的时间)。射线是伴随射线和射线产生的〔见第三册P64〕 6.爱因斯坦的质能方程:E=mc2{E:能量(J)，m:质量(Kg)，c:光在真空中的速度｝ 7.核能的计算E=mc2{当m的单位用kg时，E的单位为J;当m用原子质量单位u时，算出的E单位为uc2;1uc2=931.5MeV｝〔见第三册P72〕。 注：

(1)常见的核反应方程(重核裂变、轻核聚变等核反应方程)要求掌握; (2)熟记常见粒子的质量数和电荷数; (3)质量数和电荷数守恒,依据实验事实,是正确书写核反应方程的关键; (4)其它相关内容:氢原子的能级结构〔见第三册P49〕/氢原子的电子云〔见第三册P53〕/放射性同位数及其应用、放射性污染和防护〔见第三册P69〕/重核裂变、链式反应、链式反应的条件、核反应堆〔见第三册P73〕/轻核聚变、可控热核反应〔见第三册P77〕/人类对物质结构的认识。 考生只要在全面复习的基础上，抓住重点、难点、易错点，各个击破，夯实基础，规范答题，一定会稳中求进，取得优异的成绩。为大家整理了高中物理必背知识点：原子和原子核公式

高中物理原子与原子核知识点总结

高中物理原子与原子核知识点总结(必修三) 载自：搜高考网.soogk. 原子、原子核这一章虽然不是重点,但是高考选择题也会涉及到,其实只要记住模型和方程式,就不会在做题上出错,下面的一些总结希望对大家有所帮助. 卢瑟福根据α粒子散射实验提出了原子的核式结构学说,玻尔把量子说引入到核式结构模型之中,建立了以下三个假说为主要内容的玻尔理论.认识原子核的结构是从发现天然放射现象开始的,发现质子的核反应是认识原子核结构的突破点.裂变和聚变是获取核能的两个重要途径.裂变和聚变过程中释放的能量符合爱因斯坦质能方程。 整个知识体系，可归结为：两模型(原子的核式结构模型、波尔原子模型)；六子(电子、质子、中子、正电子、粒子、光子)；四变(衰变、人工转变、裂变、聚变)；两方程(核反应方程、质能方程)。 4条守恒定律(电荷数守恒、质量数守恒、能量守恒、动量守恒)贯串全章。 1.汤姆生模型(枣糕模型) 汤姆生发现电子，使人们认识到原子有复杂结构。从而打开原子的大门. 2.卢瑟福的核式结构模型(行星式模型)卢瑟福α粒子散射实验装置,现象,从而总结出核式结构学说 α粒子散射实验是用α粒子轰击金箔，实验现象：结果是绝大多数α粒子穿过金箔后基本上仍沿原来的方向前进,但是有少数α粒子发生了较大的偏转.这说明原子的正电荷和质量一定集中在一个很小的核上。

卢瑟福由α粒子散射实验提出：在原子的中心有一个很小的核，叫原子核，原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里，带负电的电子在核外空间运动。 由α粒子散射实验的实验数据还可以估算出原子核大小的数量级是10-15m。 而核式结构又与经典的电磁理论发生矛盾：①原子是否稳定,②其发出的光谱是否连续 3.玻尔模型(引入量子理论，量子化就是不连续性，整数n叫量子数)玻尔补充三条假设 ⑴定态--原子只能处于一系列不连续的能量状态(称为定态),电子虽然绕核运转,但不会向外辐射能量。 (本假设是针对原子稳定性提出的) ⑵跃迁--原子从一种定态跃迁到另一种定态,要辐射(或吸收)一定频率的光子(其能量由两定态的能量差决定)(本假设针对线状谱提出) ( ) 辐射(吸收)光子的能量为hf＝E初-E末 氢原子跃迁的光谱线问题[一群氢原子可能辐射的光谱线条数为 ]。

高中物理《原子核》知识梳理

《原子核》知识梳理 【原子核的组成】 1．1919年卢瑟福用α粒子轰击氮原子核发现质子即氢原子核。 2．卢瑟福预想到原子内存在质量跟质子相等的不带电的中性粒子，即中子。查德威克经过研究，证明：用天α射线轰击铍时，会产生一种看不见的贯穿能力很强（10-20厘米的铅板）的不带电粒子，用其轰击石蜡时，竟能从石蜡中打出质子，此贯穿能力极强的射线即为设想中的中子。 3．质子和中子统称核子，原子核的电荷数等于其质子数，原子核的质量数等于其质子数与中子数的和。具有相同质子数的原子属于同一种元素；具有相同的质子数和不同的中子数的原子互称同位素。 【放射性元素的衰变】 1．天然放射现象 人类认识原子核有复杂结构和它的变化规律，是从天然放射现象开始的。 1896年贝克勒耳发现放射性，在他的建议下，玛丽·居里和皮埃尔·居里经过研究发现了新元素钋和镭。 用磁场来研究放射线的性质： α射线带正电，偏转较小，α粒子就是氦原子核，贯穿本领很小，电离作用很强，使底片感光作用很强 β射线带负电，偏转较大，是高速电子流，贯穿本领很强（几毫米的铝板），电离作用较弱； γ射线中电中性的，无偏转，是波长极短的电磁波，贯穿本领最强（几厘米的铅板），电离作用很小。 2．原子核由于放出某种粒子而转变为新核的变化叫做原子核的衰变。在衰变中电荷数和质量数都是守恒的（注意：质量并不守恒。）。 3.半衰期：放射性元素的原子核有半数发生衰变需要的时间。放射性元素衰变的快慢是由核内部本身的因素决定，与原子所处的物理状态或化学状态无关，它是对大量原子的统计规律。 【放射性的应用与防护】 1．放射性同位素的应用： 利用它的射线（贯穿本领、电离作用、物理和化学效应） 做示踪原子。 2．放射性同位素的防护：过量的射线对人体组织有破坏作用，这些破坏往往是对细胞核的破坏，因此，在使用放射性同位素时，必须注意人身安全，同时要放射性物质对空气、水源等的破坏。

高中物理原子与原子核知识点总结

高中物理原子与原子核知识点总结 1.汤姆生模型(枣糕模型) （）发现电子，使人们认识到原子有复杂结构。从而打开人们认识原子的大门. 2.核式结构模型：（）通过α粒子散射实验,总结出核式结构学说。由α粒子散射实验的实验数据还可以估算出（）大小的数量级是（）。 核式结构与经典的电磁理论发生矛盾：①原子是否稳定,②其发出的光谱是否连续 3.玻尔模型(引入量子理论，量子化就是不连续性，整数n叫量子数)玻尔补充三条假设 ⑴定态--原子只能处于一系列不连续的能量状态(称为定态),电子虽然绕核运转,但不会向外辐射能量。 ⑵跃迁--原子从一种定态跃迁到另一种定态,要辐射(或吸收)一定频率的光子(其能量由两定态的能量差决定)，辐射(吸收)光子的能量为（） 氢原子跃迁的光谱线问题[一群氢原子从n激发态原子跃迁到基态时可能辐射的光谱线条数为（）。 ⑶能量和轨道量子化----定态不连续,能量和轨道也不连续; 氢原子的激发态和基态的能量(最小)与核外电子轨道半径间的关系是:（） 【说明】氢原子跃迁 ① 轨道量子化r n=n2r1(n＝1,2.3…)r1=0.53×10-10m

能量量子化：E1=－13.6eV ② ③氢原子跃迁时应明确： 一个氢原子直接跃迁向高（低）能级跃迁，吸收（放出）光子 ( 某一频率光子 ) 一群氢原子各种可能跃迁向低（高）能级跃迁放出（吸收）光子 (一系列频率光子) ④氢原子吸收光子时——要么全部吸收光子能量，要么不吸收光子 A光子能量大于电子跃迁到无穷远处(电离)需要的能量时，该光子可被吸收。(即：光子和原子作用而使原子电离) B光子能量小于电子跃迁到无穷远处(电离)需要的能量时,则只有能量等于两个能级差的光子才能被吸收。 ⑤氢原子吸收外来电子能量时——可以部分吸收外来碰撞电子的能量因此，能量大于某两个能级差的电子均可被氢原子吸收，从而使氢原子跃迁。 ⑶玻尔理论的局限性。由于引进了量子理论（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。

高中物理原子与原子核知识点总结选修3-5

高中物理原子与原子核知识点总结(选修3－5) 原子、原子核这一章虽然不是重点,但是高考选择题也会涉及到,其实只要记住模型和方程式,就不会在做题上出错,下面的一些总结希望对同学们有所帮助. 一波粒二象性 1光电效应的研究思路 (1)两条线索： h为普朗克常数 h=6.63×J·S ν为光子频率 2．三个关系 (1)爱因斯坦光电效应方程E k＝hν－W0。 (2)光电子的最大初动能E k可以利用光电管实验的方法测得，即E k＝eU c，其中U c是遏止电压。 (3)光电效应方程中的W0为逸出功，它与极限频率νc的关系是W0＝hνc。 3波粒二象性 波动性和粒子性的对立与统一 (1)大量光子易显示出波动性，而少量光子易显示出粒子性。 (2)波长长(频率低)的光波动性强，而波长短(频率高)的光粒子性强。 (3)光子说并未否定波动说，E＝hν＝hc λ 中，ν（频率）和λ就是波的概念。 光速C=λν (4)波和粒子在宏观世界是不能统一的，而在微观世界却是统一的。 3．物质波 (1)定义：任何运动着的物体都有一种波与之对应，这种波叫做物质波，也

叫德布罗意波。 (2)物质波的波长：λ＝h p ＝h mv ，h 是普朗克常量。 二 原子结构与原子核 （1）卢瑟福的核式结构模型 卢瑟福根据α粒子散射实验提出了原子的核式结构学说,玻尔把量子说引入到核式结构模型之中,建立了以下三个假说为主要容的玻尔理论.认识原子核的结构是从发现天然放射现象开始的,发现质子的核反应是认识原子核结构的突破点.裂变和聚变是获取核能的两个重要途径.裂变和聚变过程中释放的能量符合爱因斯坦质能方程。 整个知识体系，可归结为：两模型(原子的核式结构模型、波尔原子模型)；六子(电子、质子、中子、正电子、 粒子、 光子)；四变(衰变、人工转变、裂变、聚变)；两方程(核反应方程、质能方程)。 4条守恒定律(电荷数守恒、质量数守恒、能量守恒、动量守恒)贯串全章。 1.(1)电子的发现：1897年，英国物理学家汤姆通过对阴极射线的研究发现了电子。电子的发现证明了原子是可再分的。 (2)汤姆原子模型：原子里面带正电荷的物质均匀分布在整个原子球体中，而带负电的电子镶嵌在球。 2.卢瑟福的核式结构模型(行星式模型)卢瑟福α粒子散射实验装置,现象,从而总结出核式结构学说

高中物理原子与原子核问题(含答案)

原子和原子核问题 一、氢原子光谱与能级跃迁 1．氢原子光谱 (1) 光谱：用光栅或棱镜可以把各种颜色的光按波长展开，获得光的波长(频率)和强度分布的记录，即光谱． (2)光谱分类(3)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 1 λ＝R ( 1 22－ 1 n2) (n＝3,4,5，…，R是里德伯常量，R＝1.10×107 m－1)． 光谱分析：利用每种原子都有自己的特征谱线，可以用来鉴别物质和确定物质的组成成分，它的优点是灵敏度高，样本中一种元素的含量达到10-10 g时就可以被检测到，这种方法称为光谱分析。(4)在发现和鉴别化学元素上有着重大的意义． 2．氢原子的能级结构、能级公式 (1) 玻尔理论 ①定态：原子只能处于一系列不连续的能量状态中，在这些能量状态中原子是稳定的，电子虽然绕核运动，但并不向外辐射能量． ②跃迁：电子从能量较高的定态轨道跃迁到能量较低的定态轨道时，会放出能量为hν的光子，这个光子的能量由前后两个能级的能量差决定，即hν＝E m－E n.(h是普朗克常量，h＝6.63×10－34 J·s) ③轨道：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不连续的．(2)几个概念

①能级：在玻尔理论中，原子的能量是量子化的，这些量子化的能量值，叫做能级． ②基态：原子能量最低的状态． ③激发态：在原子能量状态中除基态之外的其他的状态． ④量子数：原子的状态是不连续的，用于表示原子状态的正整数． (3) 氢原子的能级公式：E n＝1 n2E1(n＝1,2,3，…)，其中E1为基态能 量，其数值为E1＝－13.6 eV. (4) 氢原子的半径公式：r n＝n2r1(n＝1,2,3，…)，其中r1为基态半径， 又称玻尔半径，其数值为r1＝0.53×10－10 m.. 3．氢原子的能级图 【例题】 1 当用具有1.87eV能量的光子照射n＝3激发态的氢原子时，氢原 子（）

高中物理-原子核章节高考真题

原子核章末高考真题链接 1．(全国卷Ⅲ)1934年，约里奥—居里夫妇用α粒子轰击铝核1327Al，产生了第一个人工放射性同位素X：α＋1327Al→n＋X.X的原子序数和质量数分别为() A．15和28B．15和30 C．16和30 D．17和31 解析：选B因为α粒子是24He、中子是01n，所以根据反应方程式前后质量数、质子数相等得出24He＋1327Al→01n＋1530X.故选B. 2．(北京卷)在核反应方程24He＋147N→178O＋X中，X表示的是() A．质子B．中子 C．电子D．α粒子 解析：选A设X为A Z X，根据核反应的质量数守恒：4＋14＝17＋Z，则Z ＝1.电荷数守恒：2＋7＝8＋A，则A＝1， 即X为11H，即为质子，故选项A正确，B、C、D错误． 3．(天津卷)国家大科学工程——中国散裂中子源(CSNS)于2017年8月28日首次打靶成功，获得中子束流，可以为诸多领域的研究和工业应用提供先进的研究平台．下列核反应中放出的粒子为中子的是() A.147N俘获一个α粒子，产生178O并放出一个粒子 B.1327Al俘获一个α粒子，产生1530P并放出一个粒子 C.115B俘获一个质子，产生48Be并放出一个粒子 D.36Li俘获一个质子，产生23He并放出一个粒子

解析：选B根据质量数和电荷数守恒可知四个核反应方程分别为147N＋24 He→178O＋11H、1327Al＋24He→1530P＋01n、115B＋11H→48Be＋24He、36Li＋11H→23He＋24He，故只有B项正确． 4．(江苏卷)已知A和B两种放射性元素的半衰期分别为T和2T，则相同质量的A和B经过2T后，剩有的A和B质量之比为() A．1∶4 B．1∶2 C．2∶1 D．4∶1 解析：选B经过2T，对A来说是2个半衰期，A的质量还剩1 4.经过2T， 对B来说是1个半衰期，B的质量还剩1 2.所以剩有的A和B质量之比为1∶2， 选项B正确． 5．(全国卷Ⅱ)一静止的铀核放出一个α粒子衰变成钍核，衰变方程为238 92U→90234 Th＋24He.下列说法正确的是() A．衰变后钍核的动能等于α粒子的动能 B．衰变后钍核的动量大小等于α粒子的动量大小 C．铀核的半衰期等于其放出一个α粒子所经历的时间 D．衰变后α粒子与钍核的质量之和等于衰变前铀核的质量 解析：选B根据动量守恒定律可知衰变后钍核的动量大小等于α粒子的动 量大小，B正确；根据E k＝p2 2m可知衰变后钍核的动能小于α粒子的动能，A错误；半衰期是指放射性元素的原子核有半数发生衰变所需时间，C错误；衰变后质量亏损，因此α粒子与钍核的质量之和小于衰变前铀核的质量，D错误．6．(全国卷Ⅰ)大科学工程“人造太阳”主要是将氘核聚变反应释放的能量用来发电．氘核聚变反应方程是12H＋12H→23He＋01n.已知21H的质量为2.013 6 u，23He 的质量为3.015 0 u，01n的质量为1.008 7 u,1 u＝931 MeV/c2.氘核聚变反应中释放的核能约为() A．3.7 MeV B．3.3 MeV C．2.7 MeV D．0.93 MeV 解析：选B氘核聚变反应的质量亏损Δm＝2m 氘－m 氦 －m n＝0.003 5 u，则 该反应释放的核能为ΔE＝Δm×931 MeV＝3.258 5 MeV≈3.3 MeV.

高中物理-原子核章末复习

高中物理-原子核章末复习 【知识网络梳理】 【知识要点与方法指导】 一、重点、难点、方法 1．物理学史 （1）贝克勒尔发现了天然放射现象，说明原子核有复杂的结构。 （2）卢瑟福用α粒子轰击氮原子核的实验，发现了质子。 （3）查德威克用α粒子轰击铍原子核实验，发现了中子。 （4）约里奥·居里夫妇用α粒子轰击铝箔的实验，发现了放射性同位素和正电子。 2．原子核衰变法则 衰变过程中遵守电荷数守恒和质量数守恒。 44 22011X Y He X Y e A A Z Z A A Z Z αβ--+-?→+??→+?? 衰变:衰变: 3．几个重要的核反应 原子核2 2)E mc E mc ?? ? ? ???? ? ???? ?? ? ? ?? ?=?=?? 原子核原子核的转变核能、爱因斯坦的质能方程（或1011n H ???? ???中子质子核子：质子与中子的统称核力：只存在于相邻核子间的强相互作用力，是短程力????????????? 衰变人工转变裂变聚变???????质子的发现中子的发现正电子的发现放射性同位素及其应用αβ???衰变衰变

二、要点深化 1．三种射线在电场和磁场中偏转的特点和判断方法。 （1）不论在电场还是磁场中，γ射线总是做匀速直线运动，不发生偏转。 根据上述特点，在电场或磁场中不发生偏转的射线是γ射线。 （2）α射线和β射线在电场中偏转的特点。在匀强电场中，α和β粒子沿相反方向作类平抛运动，且在同样的条件下，β粒子的偏移最大，根据粒子在电场力方向做初速为零的匀加速 直线运动，位移x 可表示为：2 201122qE y x at m v ?? ==? ??? ∝21mv 。 所以，在同样条件下β与α粒子偏移之比为 2 21410 3712/1837c x e v x e v c βα?? ???=? ?=>。 （3）α射线和β射线在磁场中的偏转特点。在匀强磁场中，α和β粒子沿相反方向做匀速圆周运动，且在同样条件下，β粒子的轨道半径最小，偏转最大。 根据 2mv mv qvB R R qB == 得∝mv q 所以，在同样条件下β与α粒子的轨道半径之比为 /183721 14/10367 R v c e R v c e βα = ??=<。 根据上述径迹特点，即使电场和磁场方向未知，也可以区分射线的种类。 2．核能的计算方法 （1）根据质量亏损计算，步骤如下： ①根据核反应方程，计算核反应前和核反应后的质量亏损m ?。 ②根据爱因斯坦质能方程22E mc E mc =?=?或计算核能。 ③计算过程中m ?的单位是千克，E ?的单位是焦耳。 （2）利用原子单位u 和电子伏特计算。

高中物理原子核200题(带问题详解)

评卷人得分 一、多选题 1．下面是铀核裂变反应中的一个：235 92U＋1 n―→136 54 Xe＋90 38 Sr＋101 n 已知铀235的质量为235.043 9u，中子质量为1.008 7u，锶90的质量为89.907 7 u，氙136的质量为135.907 2u，则此核反应中( ) A．质量亏损为Δm＝235.043 9u＋1.008 7u－89.907 7 u－135.907 2u B．质量亏损为Δm＝(235.043 9＋1.008 7－89.907 7－135.907 2－10×1.0087)u C．释放的总能量为ΔE＝(235.043 9＋1.008 7－89.907 7－135.907 2－10×1.0087)×(3×108)2J D．释放的总能量为ΔE＝(235.043 9＋1.008 7－89.907 7－135.907 2－10×1.0087)×931.5MeV 【答案】BD 【解析】计算亏损质量时要用反应前的总质量减去反应后的总质量，二者之差可用“u”或“kg”作单位，故A错，B对；质量单位为“u”时，可直接用“1u的亏损放出能量931.5MeV”计算总能量，故D对，当质量单位为“kg”时直接乘以(3.0×108)2，总能量单位才是焦耳，故C错。 2．关于原子结构和核反应的说法中正确的是( ) A．卢瑟福在α粒子散射实验基础上提出了原子的核式结构模型 B．天然放射现象的发现，揭示了原子核是由质子和中子组成的 C．据图可知，原子核A裂变成原子核B和C要放出核能量 D．据图可知，原子核D和E聚变成原子核F要放出能量 【答案】ACD

【解析】卢瑟福在α粒子散射实验基础上提出了原子的核式结构模型，即A正确；天然放射现象的发现，揭示了原子核具有复杂的结构，故B错误；A裂变为B和C，D和E 聚变为F，由于核子的平均质量都减少，所以都发生质量亏损，都放出了能量，故C、D 正确。 3．有关放射性同位素30 15 P的说法，正确的是( ) A.30 15P与40 14 X互为同位素 B.30 15 P与其同位素有相同的化学性质 C．用30 15 P制成化合物后它的半衰期变长 D.30 15 P能释放正电子，可用其作示踪原子，观察磷肥对植物的影响 【答案】BD 【解析】同位素具有相同的质子数，不同的质量数，故A选项错误；同位素有相同的化 学性质，故B选项正确；半衰期与物理和化学状态无关，故C选项错误；30 15 P为放射性同位素，可做示踪原子，故D选项正确． 4．一个质子以1.4×107m/s的速度撞入一个孤立的静止铝原子核后被俘获，铝原子核变为硅原子核，已知铝原子核的质量是质子的27倍，硅原子核的质量是质子的28倍。则下列判断中正确的是( ) A．核反应方程为27 13Al＋1 1 H→28 14 Si B．核反应方程为27 14Al＋1 1 H→27 14 Si＋1 n C．硅原子核速度的数量级为107m/s D．硅原子核速度的数量级为105m/s 【答案】AD 【解析】核反应方程为27 13Al＋1 1 H→28 14 Si，由动量守恒定律得m×1.4×107＝28mv′， 解得v′＝5×105m/s，因此选项A、D正确。 5．正电子发射型计算机断层显像(PET)的基本原理是：将放射性同位素15 8 O注入人体， 15 8 O在人体衰变放出的正电子与人体的负电子相遇湮灭转化为一对γ光子，被探测器

高中物理原子结构和原子核

原子结构和原子核 一、原子结构光谱和能级跃迁 1．电子的发现 英国物理学家汤姆孙在研究阴极射线时发现了电子，提出了原子的“枣糕模型”． 2．原子的核式结构 (1)1909～1911年，英籍物理学家卢瑟福进行了α粒子散射实验，提出了核式结构模型． 图1 (2)α粒子散射实验的结果：绝大多数α粒子穿过金箔后，基本上仍沿原来的方向前进，但有少数α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”，如图1所示． (3)原子的核式结构模型：原子中带正电部分的体积很小，但几乎占有全部质量，电子在正电体的外面运动． 3．氢原子光谱 (1)光谱：用光栅或棱镜可以把各种颜色的光按波长展开，获得光的波长(频率)和强度分布的记录，即光谱． (2)光谱分类 (3)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1 λ＝R( 1 22－ 1 n2)(n ＝3,4,5，…，R是里德伯常量，R＝1.10×107 m－1)． (4)光谱分析：利用每种原子都有自己的特征谱线可以用来鉴别物质和确定物质的组成成分，且灵敏度很高．在发现和鉴别化学元素上有着重大的意义． 4．氢原子的能级结构、能级公式 (1)玻尔理论 ①定态：原子只能处于一系列不连续的能量状态中，在这些能量状态中原子是稳定的，电子虽然绕核运动，但并不向外辐射能量． ②跃迁：电子从能量较高的定态轨道跃迁到能量较低的定态轨道时，会放出能量为hν的光子，

这个光子的能量由前后两个能级的能量差决定，即hν＝E m－E n.(h是普朗克常量，h＝6.63×10－34 J·s) ③轨道：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不连续的． (2)能级和半径公式： ①能级公式：E n＝1 n2E1(n＝1,2,3，…)，其中E1为基态能量，其数值为E1＝－13.6 eV. ②半径公式：r n＝n2r1(n＝1,2,3，…)，其中r1为基态半径，又称玻尔半径，其数值为r1＝0.53×10－10 m. 5．氢原子的能级图 能级图如图2所示 图2 二、原子核核反应和核能 1．原子核的组成 (1)原子核由质子和中子组成，质子和中子统称为核子．质子带正电，中子不带电． (2)基本关系 ①核电荷数＝质子数(Z)＝元素的原子序数＝核外电子数． ②质量数(A)＝核子数＝质子数＋中子数． (3)X元素的原子核的符号为A Z X，其中A表示质量数，Z表示核电荷数． 2．天然放射现象 (1)天然放射现象 元素自发地放出射线的现象，首先由贝可勒尔发现．天然放射现象的发现，说明原子核具有复杂的结构． (2)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．

高二物理原子核练习题(含答案)

高二物理原子核练习题 一、单选题（每题4分） 1．卢瑟福通过对α粒子散射实验结果的分析，提出（） A．原子的核式结构模型B．原子核内有中子存在 C．电子是原子的组成部分D．原子核是由质子和中子组成的 2．一个氘核（）与一个氚核（）发生聚变，产生一个中子和一个新核，并出现质 量亏损．聚变过程中（） A．吸收能量，生成的新核是B．放出能量，生成的新核是 C．吸收能量，生成的新核是D．放出能量，生成的新核是 3．原子弹和氢弹各是根据什么原理制造的（） A．都是依据重核的裂变 B．都是依据轻核的聚变 C．原子弹是根据轻核聚变，氢弹是根据重核裂变 D．原子弹是根据重核裂变，氢弹是根据轻核聚变 4．关于原子核，下列说法中正确的是（） A．原子核能发生β衰变说明原子核内存在电子 B．核反应堆利用镉棒吸收中子控制核反应速度 C．轻核的聚变反应可以在任何温度下进行 D．一切核反应都能释放核能 5．下列说法中正确的是（） A．铀核发生裂变时的核反应是U→Ba+Kr+2n B．对天然放射现象的研究建立了原子的核式结构 C．压力和温度对放射性元素衰变的快慢没有任何影响 D．α粒子散射实验说明原子核是由质子和中子组成 6．下面说法中正确的是（） A．用α粒子轰击铍（）核，铍核转变为碳核（），同时放出β射线B．β射线是由原子核外电子受激发而产生的 C．γ射线是波长很短的电磁波，它的贯穿能力很强 D．利用γ射线的电离作用，可检查金属内部有无砂眼或裂纹 7．某放射性元素的原子核发生两次α衰变和六次β衰变，关于它的原子核的变化，下列说法中正确的是（） A．质子数减小2 B．质子数增加2 C．中子数减小8 D．核子数减小10 8．下列说法正确的是（） A．动量为零时，物体一定处于平衡状态 B．动能不变，物体的动量一定不变 C．物体所受合外力不变时，其动量一定不变 D．物体受到恒力的冲量也可能做曲线运动 9．一质量为m=2kg的可以看作质点的物体，受到一个变力的作用，从 静止开始做变加速直线运动，其加速度随时间的变化关系如图，则该物 体4.0s末的动量大小为（） A．30kg?m/s B．40kg?m/s C．80kg?m/s D．20kg?m/s 二、多选题（每题4分） 10．根据玻尔理论，在氢原子中，量子数n越大，则（） A．电子轨道半径越小B．核外电子运动速度越小 C．原子能级的能量越小D．电子的电势能越大 11．关于核力，下列说法中正确的是（） A．核力是一种特殊的万有引力B．原子核内任意两个核子间都有核力作用 C．核力是原子核能稳定存在的原因D．核力是一种短程强作用力

高中物理知识点总结原子和原子核

2019年高中物理知识点总结原子和原子核原子和原子核 1.粒子散射试验结果a)大多数的粒子不发生偏转;(b)少数粒子发生了较大角度的偏转;(c)极少数粒子出现大角度的偏转(甚至反弹回来) 2.原子核的大小：10-15～10-14m，原子的半径约10-10m(原子的核式结构) 3.光子的发射与吸收：原子发生定态跃迁时,要辐射(或吸收)一定频率的光子:h=E初-E末{能级跃迁｝ 4.原子核的组成：质子和中子(统称为核子)，{A=质量数=质子数+中子数，Z=电荷数=质子数=核外电子数=原子序数〔见第三册P63〕｝ 5.天然放射现象：射线(粒子是氦原子核)、射线(高速运动的电子流)、射线(波长极短的电磁波)、衰变与衰变、半衰期(有半数以上的原子核发生了衰变所用的时间)。射线是伴随射线和射线产生的〔见第三册P64〕 6.爱因斯坦的质能方程:E=mc2{E:能量(J)，m:质量(Kg)，c:光在真空中的速度｝ 7.核能的计算E=mc2{当m的单位用kg时，E的单位为J;当m用原子质量单位u时，算出的E单位为uc2;1uc2=931.5MeV｝〔见第三册P72〕。 注： (1)常见的核反应方程(重核裂变、轻核聚变等核反应方程)要求掌握; (2)熟记常见粒子的质量数和电荷数;

(3)质量数和电荷数守恒,依据实验事实,是正确书写核反应方程的关键; (4)其它相关内容:氢原子的能级结构〔见第三册P49〕/氢原子的电子云〔见第三册P53〕/放射性同位数及其应用、放射性污染和防护〔见第三册P69〕/重核裂变、链式反应、链式反应的条件、核反应堆〔见第三册P73〕/轻核聚变、可控热核反应〔见第三册P77〕/人类对物质结构的认识。 考生们只要加油努力，就一定会有一片蓝天在等着大家。以上就是查字典物理网的编辑为大家准备的2019年高中物理知识点总结：原子和原子核

高中物理原子核练习题

原子核 一、选择题： 1.对卢瑟福的α粒子散射实验现象的分析表明了 A.原子内存在着质量和正电荷集中的原子核 B.原子内有带负电的电子 C.电子绕核运行的轨道是不连续的 D.原子核只占原子体积的极小部分 2.图中P 为放在匀强电场中的天然放射源，其放出的射线在电场的作用下分成a 、b 、c 三束，以下判断正确的是 A.a 为α射线、b 为β射线 B.a 为β射线、b 为γ射线 C.b 为γ射线、c 为α射线 D.b 为α射线、c 为γ射线 3.原子核A 经过一次β衰变和一次α衰变的过程如下： A ?→? β Β?→?α C ，则 A.核A 的中子数减核C 的中子数等于2 B.核A 的质量数减核C 的质量数等于5 C.原子核为A 的中性原子中的电子数比原子核为B 的中性原子中的电子数多1 D.核C 的质子数比核A 的质子数少1 4.新发现的一种放射性元素X ，它的氧化物Ｘ2Ｏ的半衰期为8 d ，Ｘ2Ｏ与F 2能发生如下反应：2Ｘ 2 Ｏ＋2F 2 4XF ＋Ｏ2，XF 的半衰期为 A.2 d B.4 d C.8 d D.16 d 5.如图所示是“原子核人工转变”实验装置示意图，其中A 是α粒子放射源，F 是铝箔，S 是荧光屏，在容器中充入氮气后，屏S 上出现闪光，该闪光是

A.α粒子射到屏上产生的 B.α粒子从F 打出的粒子射到屏上产生的 C.α粒子击中氮核后产生的新粒子射到屏上产生的 D.放射性物质放出的γ射线射到屏上产生的 6.一个质子以1.0×107 m/s 的速度撞入一个静止的铝原子核后被俘获，铝原子核变为硅原子核，已知铝原子核的质量是质子的27倍，硅原子核的质量是质子的28倍，则下列判断中正确的是 A.核反应方程为27 13Al+11H 28 14→Si B.核反应方程为2713Al+10n 28 14→Si+0 1-e C.硅原子核速度的数量级为107 m/s,方向跟质子的初速度方向一致 D.硅原子核速度的数量级为105 m/s,方向跟质子的初速度方向一致 7.关于核力，下列说法中正确的有 A.原子核内每个核子只跟与它们相邻的核子间才有核力作用 B.核力既可能是引力，又可能是斥力 C.核力对核子做正功，原子核要释放核能 D.原子核内的某一核子与其他核子间都有核力作用 8.一个中子和一个质子相结合生成一个氘核，若它们的质量分别是m 1、m 2、m 3，则 A.由于反应前后质量数不变，所以m 1＋m 2=m 3 B.由于反应时释放出了能量，所以m 1＋m 2＞m 3 C.由于反应在高温高压下进行从而吸收能量，所以m 1＋m 2＜m 3 D.反应时产生了频率为h c m m m 2 321)(++的光子，式中c 是光速，h 是普朗克常量 二、填空题。 9.完成核反应方程： Pa Th 23491 23490 →+_______. 23490 Th 衰变为234 91 Pa 的半衰期是1.2 min ，则64 g 23490 Th 经过6 min 还有_______ g 尚未衰 变. 10.原子核A 经过若干次衰变后变成原子核B ，已知B 核的中子数比A 核少m ，B 核的质子数比A 核少n ，则此衰变过程中共有________次α衰变，________次β衰变.

高中物理原子核原子核的结合能教师用书教科版

4.原子核的结合能 学习目标知识脉络 1.知道原子核的结合能及质 量亏损，并能用质能方程进 行计算．(重点、难点) 2.知道比结合能的概念，知 道比结合能越大的原子核越 稳定，了解比结合能曲线的 意义．(重点) 原子核的结合能及其计算 [先填空] 1．结合能 核子结合成原子核所释放的能量． 2．质能关系式： (1)物体的能量与其质量的关系式E＝mc2. (2)能量计算ΔE＝Δmc2. 3．质量亏损 核反应中的质量减少称为质量亏损． [再判断] 1．原子核的结合能就是核子结合成原子核时需要的能量．(×) 2．质量亏损是因为这部分质量转化为能量．(×) 3．质能方程E＝mc2表明了质量与能量间的一种对应关系．(√) [后思考] 有人认为质量亏损就是核子的个数变少了，这种认识对不对？ 【提示】不对．在核反应中质量数守恒即核子的个数不变，只是核子组成原子核时，仿佛变“轻”了一些，原子核的质量总是小于其全部核子质量之和，即发生了质量亏损，核子的个数并没有变化．

1．对质量亏损的理解 质量亏损，并不是质量消失，减少的质量在核子结合成核的过程中以能量的形式辐射出去了．物体质量增加，则总能量随之增加；质量减少，总能量也随之减少，这时质能方程也写为ΔE＝Δmc2. 2．核能的计算方法 (1)根据质量亏损计算 ①根据核反应方程，计算核反应前后的质量亏损Δm. ②根据爱因斯坦质能方程ΔE＝Δmc2计算核能． 其中Δm的单位是千克，ΔE的单位是焦耳． (2)利用原子质量单位u和电子伏特计算 根据1原子质量单位(u)相当于931.5 MeV的能量，用核子结合成原子核时质量亏损的原子质量单位数乘以931.5 MeV，即ΔE＝Δm×931.5 MeV.其中Δm的单位是u，ΔE的单位是MeV. 1．一个质子和一个中子结合成氘核，同时放出γ光子，核反应方程是11H＋10n→21H＋γ，以下说法中正确的是( ) A．反应后氘核的质量一定小于反应前质子和中子的质量之和 B．反应前后的质量数不变，因而质量不变 C．反应前后质量数不变，但会出质量亏损 D．γ光子的能量为Δmc2，Δm为反应中的质量亏损，c为光在真空中的速度 E．因存在质量亏损Δm，所以“物质不灭”的说法不正确 【解析】核反应中质量数与电荷数及能量均守恒，由于反应中要释放核能，会出现质量亏损，反应中氘核的质量一定小于反应前质子和中子的质量之和，所以质量不守恒，但质量数不变，且能量守恒，释放的能量会以光子的形式向外释放，故正确答案为A、C、D. 【答案】ACD 2．关于质能方程，下列哪些说法是正确的( ) 【导学号：11010045】A．质量减少，能量就会增加，在一定条件下质量转化为能量 B．物体获得一定的能量，它的质量也相应地增加一定值 C．物体一定有质量，但不一定有能量，所以质能方程仅是某种特殊条件下的数量关系D．一定量的质量总是与一定量的能量相联系的 E．物体的质量减少，总能量也随之减少 【解析】质能方程E＝mc2表明某一定量的质量与一定量的能量是相联系的，当物体获得一定的能量，即能量增加某一定值时，它的质量也相应增加一定值，并可根据ΔE＝Δmc2

高二物理原子和原子核知识点总结

高二物理原子和原子核知识点总结 一、原子结构知识点： 1、电子的发现和汤姆生的原子模型： (1)电子的发现： 1897年英国物理学家汤姆生，对阴极射线进行了一系列的研究，从而发现了电子。 电子的发现表明：原子存在精细结构，从而打破了原子不可再分的观念。 (2)汤姆生的原子模型： 1903年汤姆生设想原子是一个带电小球，它的正电荷均匀分布在整个球体内，而带负电的电子镶嵌在正电荷中。 2、α粒子散射实验和原子核结构模型 (1)α粒子散射实验：1909年，卢瑟福及助手盖革手吗斯顿完成 ①装置： ②现象： a. 绝大多数α粒子穿过金箔后，仍沿原来方向运动，不发生偏转。 b. 有少数α粒子发生较大角度的偏转 c. 有极少数α粒子的偏转角超过了90度，有的几乎达到180度，即被反向弹回。 (2)原子的核式结构模型： 由于α粒子的质量是电子质量的七千多倍，所以电子不会使α粒子运动方向发生明显的改变，只有原子中的正电荷才有可能对α粒子的运动产生明显的影响。如果正电荷在原子中的分布，像汤姆生模型那模均匀分布，穿过金箔的α粒了所受正电荷的作用力在各方向平衡，α粒了运动将不发生明显改变。散射实验现象证明，原子中正电荷不是均匀分布在原子中的。

1911年，卢瑟福通过对α粒子散射实验的分析计算提出原子核式结构模型：在原子中心存在一个很小的核，称为原子核，原子核集中了原子所有正电荷和几乎全部的质量，带负电荷的电子在核外空间绕核旋转。 原子核半径小于10-14m，原子轨道半径约10-10m。 3、玻尔的原子模型 (1)原子核式结构模型与经典电磁理论的矛盾(两方面) a. 电子绕核作圆周运动是加速运动，按照经典理论，加速运动的电荷，要不断地向周围发射电磁波，电子的能量就要不断减少，最后电子要落到原子核上，这与原子通常是稳定的事实相矛盾。 b. 电子绕核旋转时辐射电磁波的频率应等于电子绕核旋转的频率，随着旋转轨道的连续变小，电子辐射的电磁波的频率也应是连续变化，因此按照这种推理原子光谱应是连续光谱，这种原子光谱是线状光谱事实相矛盾。 (2)玻尔理论 上述两个矛盾说明，经典电磁理论已不适用原子系统，玻尔从光谱学成就得到启发，利用普朗克的能量量了化的概念，提了三个假设： ①定态假设：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，电子虽然做加速运动，但并不向外在辐射能量，这些状态叫定态。 ②跃迁假设：原子从一个定态(设能量为E2)跃迁到另一定态(设能量为E1)时，它辐射成吸收一定频率的光子，光子的能量由这两个定态的能量差决定，即 hv=E2-E1 ③轨道量子化假设，原子的不同能量状态，跟电子不同的运行轨道相对应。原子的能量不连续因而电子可能轨道的分布也是不连续的。即轨道半径跟电子动量mv的乘积等于h/2π的整数倍，即：轨道半径跟电了动量mv的乘积等于h/2π的整数倍，即