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1、解 密 1 3 晨 3 3 原 各 核 事 导 航 方 考:考 纲 要 求 核 心 考 点 氢 原 子 光 谱 I氢 原 子 的 能 级 结 构、能 级 公 式 I原 子 核 的 组 成、放 射 性、原 子 核 的 衰 变、半 衰 期 I放 射 性 同 位 素 II核 力、核 反 应 方 程 I结 合 能、质 量 亏 损 1裂 变 反 应 和 聚 变 反 应、裂 变 反 应 堆 I射 线 的 危 害 和 防 护 I光 电 效 应 1爱 因 斯 坦 光 电 效 应 方 程好 网 络 知 做 学 r波 粒 二 象 性 光 的 波 动 性 光 是 一 种 概 率 波|物 质 波:又 j P光 电 效
2、 应 的 实 蛉 规 律 爱 因 斯 坦 光 电 效 应 方 程：E=h v-W 光 的 粒 子 性（康 普 顿 效 应 光 子 的 动 量：p=-能 量 量 子 化:能 量 子=加 原 子 核 式 结 构 模 型 卜 粒 子 散 射 实 睑:原 子 的 核 式 结 构，原 子 核 的 电 荷 和 尺 度 波 粒 二 象 性 原 子 结 构 原 子 核 原 子 结 构.基 本 假 设 玻 尔 原 子 模 型 能 纵 氢 原 子 光 谱.!能 级 图 w 毋 连 续 谱 尢 x 线 状 谱:实 蛤 规 律 天 然 放 射 现 象 三 种 射 线 半 衰 期，原 子 核 的 组 成 原 子 核 组
3、 亦 保 子 中 字 半 衰 期:衰 变；人 工 转 变 核 反 应,裂 变 聚 变 1 核 力 和 结 合 能 解 密 考 支 学 考 点 1 光 电 效 应/必 备 M 例 一、光 电 效 应 1.光 电 效 应 现 象 照 射 到 金 属 表 面 的 光，能 使 金 属 中 的 电 子 从 表 面 逸 出。逸 出 的 电 子 叫 做 光 电 子。2.光 电 效 应 的 规 律(1)每 种 金 属 都 有 一 个 发 生 光 电 效 应 的 最 小 频 率，称 为 截 止 频 率 或 极 限 频 率(%)。(2)入 射 光 的 频 率 不 变 时，入 射 光 越 强，饱 和 光 电 流 越
4、 大。光 电 流 的 强 度(单 位 时 间 内 发 射 的 光 电 子 数)与 入 射 光 的 强 度 成 正 比。(3)入 射 光 的 频 率 不 变 时，存 在 一 个 使 光 电 流 减 小 到 0 的 反 向 电 压，即 遏 止 电 压()。表 明 光 电 子 的 能 量 只 与 入 射 光 的 频 率 有 关，而 与 入 射 光 的 强 度 无 关。(4)光 照 射 到 金 属 表 面 时，光 电 子 的 逸 出 几 乎 是 瞬 时 的，精 确 测 量 为 s。3.爱 因 斯 坦 光 电 效 应 方 程(1)光 子 说：光 由 一 个 个 不 可 分 割 的 能 量 子 组 成，频
5、 率 为 v 的 光 的 能 量 子 为 加，即 光 子，其 中 力 普 朗 克 常 量。(2)爱 因 斯 坦 光 电 效 应 方 程：Ehv-W.其 中 瓦 为 光 电 子 的 最 大 初 动 能，瓦=e=!以 巴 如 为 入 射 光 子 的 能 量，跖 为 金 属 的 逸 出 功 24.爱 因 斯 坦 光 电 效 应 方 程 对 光 电 效 应 的 解 释(1)光 电 子 的 最 大 初 动 能 及 与 入 射 光 的 频 率 v有 关，而 与 光 的 强 弱 无 关。只 有 当 加/%时，才 有 光 电 子 逸 出，截 止 频 率=h(2)电 子 一 次 性 吸 收 光 子 的 全 部
6、能 量，不 需 要 积 累 能 量 的 时 间，所 以 光 电 流 几 乎 在 瞬 间 产 生。(3)对 于 频 率 v相 同 的 光，光 较 强 时，包 含 的 光 子 数 较 多，照 射 金 属 时 产 生 的 光 电 子 较 多，因 而 饱 和光 电 流 较 大。二、光 电 效 应 的 图 象 分 析 1.光 电 流 与 电 压 的 关 系 图 象(二 图 象)(1)电 压 范 围 足 够 大 时，电 流 的 最 大 值 为 饱 和 光 电 流 入；图 线 与 横 轴 交 点 的 横 坐 标 的 绝 对 值 为 遏 止 电 压 处 光 电 子 的 最 大 初 动 能 瓦=e(2)频 率
7、相 同 的 入 射 光，遏 止 电 压 相 同；饱 和 光 电 流 与 光 照 强 度 成 正 比。(3)不 同 频 率 的 入 射 光，遏 止 电 压 不 同；入 射 光 频 率 越 大，遏 止 电 压 越 大。2.最 大 初 动 能 与 入 射 光 频 率 的 关 系 图 象(笈 f 图 象)(1)函 数 方 程 为 反=加-1%=加-尿(2)图 线 斜 率 等 于 普 朗 克 常 量 左 横 轴 截 距 等 于 截 止 频 率 匕；纵 轴 截 距 的 绝 对 值 6 等 于 逸 出 功，右 加 3.遏 止 电 压 与 入 射 光 频 率 的 关 系 图 象 图 象)h W h hv(1)
8、函 数 方 程 为=一 射 一 一-=v-e e e e(2)图 线 斜 率 与 电 子 电 荷 量 的 乘 积 等 于 普 朗 克 常 量 力；横 轴 截 距 等 于 截 止 频 率 上;纵 轴 截 距 的 绝 对 值 与 电 子 电 荷 量 的 乘 积 等 于 逸 出 功。V：京 钠(2018 黑 龙 江 省 哈 尔 滨 师 范 大 学 附 属 中 学)用 如 图 所 示 的 光 电 管 研 究 光 电 效 应 的 实 验 中，用 某 种 频 率 的 单 色 光 照 射 光 电 管 的 阴 极 4 电 流 计 G 的 指 针 不 发 生 偏 转。那 么光 光 电 肾 A.该 单 色 光 光
9、 的 频 率 一 定 小 于 阴 极 的 极 限 频 率 B.增 加 单 色 光 的 强 度 可 能 使 电 流 计 G 的 指 针 发 生 偏 转 C.若 将 变 阻 器 滑 片 产 向 左 滑 动，有 可 能 使 电 流 计 G 的 指 针 发 生 偏 转 D.交 换 电 源 的 正 负 极 可 能 使 电 流 计 G 的 指 针 发 生 偏 转【参 考 答 案】CD【试 题 解 析】电 流 计 G 指 针 不 偏 转，有 可 能 是 电 流 太 小 或 者 由 于 两 极 板 间 电 压 太 大，光 电 子 不 能 达 到 A板，故 有 可 能 发 生 光 电 效 应 现 象，即 该 单
10、 色 光 的 频 率 有 可 能 大 于 阴 极 4 的 极 限 频 率，若 将 变 阻 器 滑 片 尸 向 左 滑 动，电 流 增 大，所 以 该 情 况 下 有 可 能 使 电 流 计 G 的 指 针 发 生 偏 转，A 错 误 C 正 确；如 果 是 该 单 色 光 光 的 频 率 小 于 阴 极 人 的 极 限 频 率，则 不 可 能 发 生 光 电 效 应 现 象，而 增 加 单 色 光 的 强 度 只 会 增 加 光 电 子 数 目，仍 旧 不 会 发 生 光 电 效 应，即 不 会 使 得 电 流 计 发 生 偏 转，B 错 误；若 发 生 光 电 效 应 现 象，则 交 换 电
11、 源 的 正 负 极，则 光 电 子 受 到 电 场 加 速，故 可 以 使 得 电 流 计 的 指 针 发 生 偏 转，D 正 确。1.（2018 河 南 省 鹤 壁 市）1916年，美 国 著 名 实 验 物 理 学 家 密 立 根，完 全 肯 定 了 爱 因 斯 坦 光 电 效 应 方 程，并 且 测 出 了 当 时 最 精 确 的 普 朗 克 常 量 2 的 值，从 而 赢 得 1923年 度 诺 贝 尔 物 理（1）有 些 光 谱 是 一 条 条 的 亮 线（谱 线），这 样 的 光 谱 叫 做 线 状 谱。（2）有 的 光 谱 是 连 在 一 起 的 光 带，这 样 的 光 谱 叫
12、 做 连 续 谱。3.光 谱 分 析（1）特 征 谱 线：各 种 原 子 的 发 射 光 谱 都 是 线 状 谱，原 子 只 能 发 出 几 种 特 定 频 率 的 光。不 同 原 子 的 亮 线 位 置 不 同，说 明 不 同 院 子 的 发 光 频 率 不 一 样，这 些 亮 线 被 称 为 原 子 的 特 征 谱 线。（2）明 线 光 谱，又 叫 发 射 光 谱。物 质（原 子）发 光，特 征 谱 线 为 亮 线。（3）暗 线 光 谱，又 叫 吸 收 光 谱。物 质（原 子）吸 收 白 光，特 征 谱 线 为 暗 线。（4）光 谱 分 析：每 种 原 子 都 有 自 己 的 特 征 谱
13、线，用 特 征 谱 线 可 以 鉴 别 物 质 和 确 定 物 质 的 组 成 成 分。二、氢 原 子 光 谱 的 实 验 规 律 1.1885年，巴 耳 末（J.J.Balmer）分 析 氢 原 子 光 谱 在 可 见 光 区 的 四 条 谱 线，写 出 了 表 示 谱 线 波 长 关 系 的 巴 耳 末 公 式。2.巴 耳 末 公 式：=二 以-）,k 3,4,5,其 中 尤 为 里 德 伯 常 量，lOxlO72 223.由 巴 耳 末 公 式 确 定 的 一 组 谱 线 称 为 巴 耳 末 系。氢 光 谱 在 红 外 和 紫 外 光 区 的 其 他 谱 线 的 波 长 也 满 足 与巴
14、 耳 末 公 式 类 似 的 关 系 式。三、经 典 理 论 解 释 原 子 问 题 的 困 难 1.原 子 的 稳 定 性(1)经 典 理 论：核 外 电 子 在 原 子 核 库 仑 引 力 的 作 用 下 绕 核 转 动，会 产 生 变 化 的 电 磁 场，电 子 的 动 能 以 电 磁 波 的 形 式 辐 射 出 去，最 终 电 子 会 落 向 原 子 核。(2)实 际 现 象：原 子 是 个 很 稳 定 的 系 统。2.原 子 光 谱 的 分 立 特 征(1)经 典 理 论：电 子 辐 射 电 磁 波 的 频 率 就 是 电 子 绕 原 子 核 转 动 的 频 率，电 子 绕 核 转
15、动 的 频 率 是 连 续 变 化 的，则 原 子 辐 射 的 各 种 频 率 的 光，即 原 子 光 谱 应 该 是 连 续 的。(2)实 际 现 象：原 子 光 谱 是 分 立 的 线 状 谱。四、玻 尔 的 原 子 模 型 1.玻 尔 原 子 理 论 的 基 本 假 设(1)轨 道 量 子 化 与 定 态 电 子 的 轨 道 是 量 子 化 的。当 电 子 在 不 同 的 轨 道 上 运 动 时，原 子 处 于 不 同 的 状 态，具 有 不 同 的 能 量，即 原 子 的 能 量 是 量 子 化 的。这 些 量 子 化 的 能 量 值 叫 做 能 级。原 子 中 这 些 具 有 确 定
16、 能 量 的 稳 定 状 态，称 为 定 态。定 态 中 能 量 最 低 的 状 态 叫 做 基 态，其 他 状 态 叫 做 激 发 态。通 常 用 一 个 或 几 个 量 子 数 来 标 志 各 定 态，如 用 炉 1,2,3,对 应 的&,&，表 示 氢 原 子 基 态(厅 1)和 激 发 态(小 2,3,4,.)的 能 量 值。(2)频 率 条 件 当 电 子 从 能 量 较 高 的 定 态 轨 道(瓦)跃 迂 到 能 量 较 低 的 定 态 轨 道(兄，mn)时，会 放 出 能 量 为 加 的 光 子，有 hv=E E“,其 中 方 为 普 朗 克 常 量。2.氢 原 子 的 能 级(
17、1)氢 原 子 的 能 级 7 18543E/eVHO.54-0.85-1.512-3.40-13.6(2)氢 原 子 的 能 级 公 式：(炉 1,2,3,.),其 中 笈 为 基 态 能 量，=-13.6 eVn(3)氢 原 子 的 半 径 公 式：r=nri(z?=l,2,3,.),其 中 21为 基 态 半 径，又 称 玻 尔 半 径，rt=5.3xl0-n m3.玻 尔 模 型 的 意 义 与 局 限 性(1)意 义：玻 尔 的 原 子 理 论 第 一 次 将 量 子 观 念 引 入 原 子 领 域，提 出 了 定 态 和 跃 迁 的 概 念，成 功 地 解 释 了 氢 原 子 光
18、谱 的 实 验 规 律。(2)局 限：对 稍 微 复 杂 一 点 的 原 子 如 氮 原 子 的 光 谱 现 象，玻 尔 理 论 无 法 解 释。玻 尔 理 论 仍 保 留 了 经 典 粒 子 的 观 念，仍 然 把 电 子 的 运 动 看 作 经 典 力 学 中 轨 道 运 动。(3)实 际 上，原 子 中 电 子 的 坐 标 是 概 率 的，其 概 率 分 布 可 通 过 电 子 云 形 象 地 表 示 出 来。五、能 级 跃 迁 1.氢 原 子 的 能 级 跃 迁(1)低 能 级 一 高 能 级 吸 收 能 量，原 子 能 量 变 大；电 子 的 轨 道 半 径 变 大，电 场 力 做
19、负 功，电 势 能 变 大，电 子 动 能 变 小。(2)高 能 级 一 低 能 级 放 出 能 量，原 子 能 量 变 小；电 子 的 轨 道 半 径 变 小，电 场 力 做 正 功，电 势 能 变 小，电 子 动 能 变 大。2.电 离(1)定 义：电 子 脱 离 原 子 核 的 束 缚 成 为 自 由 电 子 的 过 程 叫 做 电 离。(2)电 离 态：n=,=0氢 原 子 基 态 t 电 离 态，吸 收 13.6 eV的 电 离 能；激 发 态(瓦)一 电 离 态：吸 收 瓦+13.6 eV的 电 离 能。如 过 原 子 吸 收 的 能 量 足 够 大，自 由 电 子 还 将 携 带
20、 一 部 分 动 能。3.氢 原 子 从 高 能 级 向 低 能 级 跃 迁 发 出 的 谱 线 数(1)一 个 氢 原 子 从 高 能 级 工)向 各 低 能 级 跃 迁 发 出 的 谱 线 最 多 有 尸 1条。(2)一 群 氢 原 子 从 高 能 级(加 向 各 低 能 级 跃 迁 发 出 的 谱 线 最 多 有 C；=警”条。4.入 射 光 子 和 入 射 电 子 的 区 别(1)若 入 射 光 子 使 原 子 跃 迁，则 入 射 光 子 的 能 量 一 定 等 于 原 子 的 某 两 个 能 级 差，或 大 于 等 于 原 子 的 电 离 能。(2)若 入 射 电 子 使 原 子 跃
21、 迁，则 入 射 电 子 的 能 量 只 需 要 大 于 等 于 原 子 的 某 两 个 能 级 差 或 电 离 能。如 弗 兰 克-赫 兹 实 验 中，汞 原 子 的 能 量 是 量 子 化 的，电 子 的 动 能 会 被 汞 原 子 以 4.9 eV的 整 数 倍 吸 收。名 相 戊 京 制(2018 山 东 省 济 南 第 一 中 学)氮 原 子 被 电 离 出 一 个 核 外 电 子，形 成 类 氢 结 构 的 离 子，其 能 能 级 示 意 图 如 图 所 示，当 分 别 用 能 量 均 为 50eV的 电 子 和 光 子 作 用 于 处 在 基 态 的 氮 离 子 时C.-0-3.
22、4cV,-（.O cVE：-8-54.4cVA.当 用 能 量 为 5 0 e V 光 子 作 用 于 处 在 基 态 的 氨 离 子 时 可 能 辐 射 能 量 为 40.8 eV的 光 子 B.当 用 能 量 为 5 0 e V 光 子 作 用 于 处 在 基 态 的 氨 离 子 时 一 定 不 能 辐 射 能 量 为 40.8 eV的 光 子 C.当 用 能 量 为 5 0 e V 电 子 作 用 于 处 在 基 态 的 氨 离 子 时 可 能 辐 射 能 量 为 40.8 eV的 光 子 D.当 用 能 量 为 5 0 e V 电 子 作 用 于 处 在 基 态 的 氮 离 子 时 一
23、 定 不 能 辐 射 能 量 为 40.8 eV的 光 子【参 考 答 案】B C【试 题 解 析】当 用 能 量 为 50 eV光 子 作 用 于 处 在 基 态 的 氮 离 子 时，能 量 为-54.4+50.0 eV=-4.4 eV,不 能 跃 迁，一 定 不 能 辐 射 能 量 为 40.8 eV的 光 子，故 A错 误，B正 确；当 用 能 量 为 50 eV电 子 作 用 于 处 在 基 态 的 氮 离 子 时，基 态 的 氮 离 子 吸 收 部 分 的 电 子 能 量，能 跃 迁 到 第 二 能 级，可 以 辐 射 能 量 为 40.8 eV的 光 子,故 C正 确，1）错 误。
24、名 限 踪 秣 习 1.（2018内 蒙 古 集 宁 一 中）图 甲 为 氢 原 子 的 能 级 图，图 乙 为 某 金 属 在 光 的 照 射 下，发 生 光 电 效 应 时 产 生 的 光 电 子 的 最 大 初 动 能 笈 与 入 射 光 频 率 v 的 关 系 图 象。若 氢 原 子 从 外 3 能 级 跃 迁 到 k 2 能 级 放 出 的 光 子 刚 好 使 该 金 属 发 生 光 电 效 应，普 朗 克 常 数 77=6.63x103 J s,1 eV=l.6xl0-9 J,则 下 列 说 法 正 确 的 是 zEA.由 乙 图 知 普 朗 克 常 量 炉-%B.乙 图 中 后
25、加 o=l.89 eVC.该 金 属 的 极 限 频 率 为 5.4x10 HzD.用 氢 原 子 从 炉 2 能 级 跃 迁 到 炉 1 能 级 释 放 的 光 子 去 照 射 该 金 属，打 出 光 电 子 的 最 大 初 动 能 为 10.2 eV【答 案】B【解 析】由 爱 因 斯 坦 光 电 效 应 方 程&=6-如:知，结 合 图 象 可 知，图 线 的 斜 率 上 辰 E,故 A 错 误。纵%轴 截 距 的 大 小 等 于 逸 出 功，即 斤 和。，氯 原 子 从=3 能 级 跃 迁 到=2 能 级 放 出 的 光 子 刚 好 使 该 金 属 发 生 光 电 效 应，则 逸 出
26、功 哈 L51-(-3.4 0)eV=1.89 e V,则 氏 加 产 1.89 e V,故 B 正 确。金 属 的 极 限 频 率/1.8 9 x l.6 x l0-19V0-T-6.63x10-%Hz=4.6 xlO14 Hz,故 C 错 误。氢 原 子 从=2能 级 跃 迁 到=1能 级，辐 射 的 光 子 能 量 等 于 10.2 e V,根 据 光 电 效 应 方 程 知，光 电 子 的 最 大 初 动 能 心=6 用 E 0.2eV-L 89eV=8.31e V,故 D 错 误。考 点 3 原 子 核 与 放 射 性/必 备 知 钥 一、原 子 核 的 组 成 1.天 然 放 射
27、现 象(1)定 义：元 素 自 发 地 放 出 射 线 的 现 象。1896年，法 国 物 理 学 家 贝 可 勒 尔 首 先 发 现。(2)放 射 性 和 放 射 性 元 素 物 质 发 射 射 线 的 性 质 称 为 放 射 性，具 有 放 射 性 的 元 素 称 为 放 射 性 元 素。(3)意 义：原 子 核 内 部 是 有 结 构 的。2.三 种 射 线 3.原 子 核 的 组 成 名 称 本 质 来 源 速 度 电 离 能 力 穿 透 能 力 a 射 线 氮 核 流 原 子 核 可 达 0.1c 强 较 差，用 纸 即 可 挡 住 P 射 线 高 速 电 子 流 中 子 一 质 子
28、+电 子 可 达 0.99c 较 弱 较 强，穿 透 几 毫 米 厚 的 铝 板 Y射 线 电 磁 波，波 长 小 于 0.1 nm原 子 核 能 级 跃 迁 C 最 小 最 强，穿 透 几 厘 米 厚 的 铅 板 和 几 十 厘 米 厚 的 混 凝 土(1)质 子 1919年，卢 瑟 福 用 镭 放 射 出 的 a 粒 子 轰 击 氮 原 子 核，从 氮 原 子 核 中 打 出 了 质 子。质 子 用 符 号 P(或;H)表 示，带 正 电，所 带 电 荷 量 大 小 等 于 元 电 荷。(2)中 子 卢 瑟 福 通 过 质 子 的 发 现 猜 想 了 中 子 的 存 在。1932年，查 德
29、 威 克 实 验 证 实。中 子 用 符 号 n 表 示，其 质 量 与 质 子 非 常 接 近，不 带 电。(3)质 子 和 中 子 除 了 带 电 的 差 异 及 质 量 的 微 小 差 别 外，其 余 性 质 十 分 相 似，都 是 原 子 核 的 组 成 部 分,故 统 称 为 核 子。原 子 核 用 符 号 e X 表 示，X 为 元 素 符 号，Z 为 原 子 核 的 电 荷 数(即 原 子 序 数)等 于 核 内 质 子 数，4 为 原 子 核 的 质 量 数 等 于 核 子 数。质 子 数 相 同 而 中 子 数 不 同 的 原 子 核 互 称 同 位 素。特 别 提 示：原
30、子 核 的 电 荷 数 不 是 它 所 带 的 电 荷 量，质 量 数 也 不 是 它 的 质 量。二、放 射 性 元 素 的 衰 变 1.原 子 核 的 衰 变(1)定 义：原 子 核 放 出 a 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)分 类 a 衰 变：；X f 0 Y+；H e,如-U T/T h+；He衰 变 实 质 是 2 个 质 子 和 2 个 中 子 结 合 成 一 个 整 体 从 原 子 核 中 被 抛 射 出 来。B 衰 变：界-z：Y+_；e,如 寥 h f:H+_；e(3)衰 变 时，原 子 核 会 从
31、较 高 能 级 向 低 能 级 跃 迁，放 出 能 量，能 量 以 丫 光 子 的 形 式 辐 射 出 来。所 以 丫 射 线 经 常 伴 随 着 a 射 线 和。射 线 产 生。当 放 射 性 物 质(如 膘 U)发 生 连 续 衰 变 时，原 子 核 中 既 发 生 了 a 衰 变，又 发 生 了 P 衰 变，同 时 伴 随 着 丫 辐 射，这 时 放 射 性 物 质 发 出 的 射 线 中 就 会 同 时 有 a、B 和 丫 三 种 射 线。2.半 衰 期(1)定 义：放 射 性 元 素 的 原 子 核 有 半 数 发 生 衰 变 所 需 的 时 间。(2)原 子 核 发 生 衰 变 是
32、 概 率 的，半 衰 期 描 述 的 是 大 量 原 子 核 发 生 衰 变 的 统 计 规 律。(3)元 素 的 放 射 性 与 其 存 在 于 单 质 或 化 合 物 中 的 状 态 无 关，不 受 温 度、外 界 压 强、元 素 的 化 学 性 质 影 响。衰 变 的 快 慢(半 衰 期)也 是 由 核 内 部 的 因 素 决 定 的，跟 原 子 所 处 的 化 学 状 态 和 外 部 条 件 没 有 关 系。(4)公 式：质 量 为 加 的 物 质(半 衰 期 为 T)经 过 时 间 t后 剩 余 未 衰 变 物 质 的 质 量 炉 2(5)应 用：碳 14(l4C)测 年 技 术。三
33、、射 线 的 探 测 1.射 线 与 物 质 作 用 的 现 象(1)射 线 粒 子 使 气 体 或 液 体 电 离，以 这 些 离 子 为 核 心，过 饱 和 蒸 气 会 产 生 液 滴，过 热 液 体 会 产 生 气 泡。(2)使 照 相 乳 胶 感 光。(3)使 荧 光 物 质 产 生 荧 光。2.威 尔 逊 云 室(1)原 理：云 室 内 充 满 过 饱 和 酒 精 蒸 气，射 线 使 云 室 内 的 空 气 电 离，过 饱 和 酒 精 蒸 气 以 离 子 为 核 心 凝 结 成 雾 滴，显 示 出 射 线 的 径 迹。(2)现 象：a 粒 子 的 径 迹 直 而 清 晰，高 速 0
34、粒 子 的 径 迹 又 细 又 直，低 速 粒 子 的 径 迹 又 短 又 粗 而 且 是弯 曲 的，在 云 室 中 一 般 看 不 到 丫 粒 子 的 径 迹。3.气 泡 室 射 线 通 过 气 泡 室 中 的 液 体 时，使 过 热 液 体 沸 腾 产 生 气 泡，显 示 出 射 线 的 径 迹。4.盖 革-米 勒 计 数 器 射 线 使 计 数 管 中 的 气 体 电 离，产 生 的 电 子 在 电 场 中 加 速 到 达 阳 极，正 离 子 到 达 阴 极，形 成 脉 冲 放 电。四、放 射 性 的 应 用 与 防 护 1.原 子 核 的 人 工 转 变 用 高 能 粒 子 轰 击 靶
35、 核，产 生 另 一 种 新 核 的 反 应 过 程。(1)卢 瑟 福 发 现 质 子：H e+N f 0+；H(2)查 德 威 克 发 现 中 子：H e+：B e f C+M(3)约 里 奥-居 里 夫 妇 发 现 人 工 放 射 性 和 正 电 子：汨 e+勖 1-料 标,-f 豁+一 2.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。(1)应 用：消 除 静 电、射 线 测 厚、工 业 探 伤、放 射 治 疗、培 育 优 种、放 射 杀 菌、作 示 踪 原 子 等。(2)防 护：过 量 的 射 线 对 人 体 组 织 有 破 坏
36、 作 用，生 活 环 境 中 辐 射 的 强 度 要 控 制 在 安 全 剂 量 以 内。/楷 旗 东 的(2018 黑 龙 江 省 齐 齐 哈 尔 市)下 列 说 法 中 正 确 的 是 A.汤 姆 孙 发 现 了 电 子，并 发 现 了 天 然 放 射 现 象 B.对 于 a 射 线、B 射 线、丫 射 线 这 三 种 射 线 而 言，波 长 越 长，其 能 量 就 越 大 C.天 然 放 射 现 象 的 发 现，说 明 原 子 可 以 再 分 D.黑 体 辐 射 的 实 验 表 明，随 着 温 度 的 升 高，辐 射 强 度 的 极 大 值 向 波 长 较 短 方 向 移 动【参 考 答
37、 案】D【试 题 解 析】贝 可 勒 尔 发 现 天 然 放 射 性，由 于 天 然 放 射 性 是 原 子 发 生 变 化 而 产 生 的，则 说 明 原 子 核 是 有 内 部 结 构 的，AC错 误；波 长 越 长，频 率 越 小，根 据 E=/偌 可 知 能 量 越 低，B 错 误；黑 体 辐 射 的 实 脸 表 明,随 着 温 度 的 升 高，辐 射 强 度 的 极 大 值 向 波 长 较 短 方 向 移 动，D 正 确。1.(2018 贵 州 省 毕 节 市 大 方 县 育 德 中 学)在 a 粒 子 轰 击 金 箔 的 散 射 实 验 中，a 粒 子 可 以 表 示 为；He,3
38、He中 的 4 和 2 分 别 表 示 A.4 为 核 子 数，2 为 中 子 数 B.4 为 质 子 数 和 中 子 数 之 和，2 为 质 子 数 C.4 为 核 外 电 子 数，2 为 中 子 数 D.4 为 中 子 数，2 为 质 子 数【答 案】B【解 析】如 e中 的 4 为 质 子 数 和 中 子 数 之 和，即 质 量 数，2 为 质 子 数 或 电 荷 数；故 选 B。考 点 4 核 力 与 结 合 能 F 盛 备 和 御 一、核 力 i.核 力 定 义：把 核 子 紧 紧 地 束 缚 在 原 子 核 内，形 成 稳 定 的 原 子 核 的 力。2.核 力 特 点：(1)核
39、力 是 强 相 互 作 用(强 力)的 一 种 表 现；在 原 子 核 的 尺 度 内，核 力 比 库 仑 力 大 得 多。(2)核 力 是 短 程 力，作 用 范 围 的 数 量 级 为 lOm；核 力 既 能 表 现 为 引 力，也 能 表 现 为 斥 力，引 力 束 缚 核 子，斥 力 使 核 子 不 会 融 合 在 一 起。(3)每 个 核 子 只 跟 邻 近 的 核 子 发 生 核 力 作 用，这 种 性 质 称 为 核 力 的 饱 和 性。3.原 子 核 中 质 子 与 中 子 的 比 例 自 然 界 中 较 轻 的 原 子 核，质 子 数 与 中 子 数 大 致 相 等，较 重
40、的 原 子 核 的 中 子 数 大 于 质 子 数，越 重 的 元 素 的 中 子 数 与 质 子 数 相 差 越 多。原 子 核 大 到 一 定 程 度 时，质 子 间 的 距 离 较 远，核 力 不 足 以 平 衡 库 仑 力；中 子 与 其 他 核 子 间 没 有 库 仑 斥 力，但 有 相 互 吸 引 的 核 力，所 以 增 加 中 子 数 有 助 于 维 系 原 子 核 的 稳 定。4.弱 相 互 作 用(弱 力)(1)引 起 原 子 核 0 衰 变，即 引 起 中 子-质 子 转 变。(2)短 程 力，作 用 范 围 的 数 量 级 为 10-s m(3)作 用 强 度：强 力 电
41、 磁 力 弱 力 万 有 引 力 二、结 合 能 1.结 合 能：核 子 结 合 为 原 子 核 时 释 放 的 能 量 或 原 子 核 分 解 为 自 由 核 子 时 吸 收 的 能 量，即 核 能。类 比：基 态 氢 原 子 的 电 子 逸 出 原 子 所 需 要 的 电 离 能(13.6 eV)即 基 态 氢 原 子 的 结 合 能。组 成 原 子 核 的 核 子 越 多，其 结 合 能 越 高 2.比 结 合 能(1)定 义：原 子 核 的 结 合 能 与 核 子 数 之 比，称 做 比 结 合 能，也 叫 平 均 结 合 能。(2)不 同 原 子 核 的 比 结 合 能 不 同，比
42、结 合 能 越 大，原 子 核 中 核 子 结 合 得 越 牢 固，原 子 核 越 稳 定。(3)核 能 释 放 的 两 种 途 径 由 于 中 等 大 小 的 核 的 比 结 合 能 最 大，最 稳 定。故 核 能 释 放 可 以：使 较 重 的 核 分 裂 成 中 等 大 小 的 核，核 子 的 比 结 合 能 增 大；使 较 轻 的 核 结 合 成 中 等 大 小 的 核，核 子 的 比 结 合 能 增 大。3.质 量 亏 损(1)质 能 方 程：尺 好,其 中 为 能 量，皿 为 质 量，c 为 真 空 中 的 光 速 1原 子 质 量 单 位(1 u)相 当 于 931.5 MeV的
43、 能 量。(2)质 量 亏 损 与 核 能 核 子 在 结 合 成 原 子 核 时 质 量 亏 损 例 释 放 能 量 原 子 核 分 解 成 自 由 核 子 时 要 吸 收 一 定 的 能 量，质 量 增 加 加 力 吸 收 的 能 量 A庐(3)应 用 质 能 方 程 解 题 的 流 程|书 写 核 反|计 算 质 量|利 用 层 一 应 方 程 式 一 亏 损 加 一 计 算 释 放 的 核 能 三、核 裂 变 1.重 核 裂 变(1)定 义：质 量 数 较 大 的 原 子 核 受 到 高 能 粒 子 的 轰 击 而 分 裂 成 几 个 质 量 数 较 小 的 原 子 核 的 过 程。(
44、2)典 型 的 裂 变 反 应 方 程：明 U+M T%B a+)K r+3 M(3)链 式 反 应：由 重 核 裂 变 产 生 的 中 子 使 裂 变 反 应 一 代 接 一 代 继 续 下 去 的 过 程。(4)临 界 体 积 和 临 界 质 量：裂 变 物 质 能 够 发 生 链 式 反 应 的 最 小 体 积 及 相 应 的 质 量。2.核 裂 变 的 应 用：原 子 弹、核 电 站(核 反 应 堆)。3.核 电 站(1)核 燃 料：铀 棒(其 中 的 空 U)(2)慢 化 剂：使 快 中 子 减 速 成 为 慢 中 子(热 中 子)，被 铀 核 俘 获，发 生 核 裂 变。常 用 慢
45、 化 剂：石 墨、重 水、普 通 水(轻 水)。慢 化 剂 的 原 子 核 质 量 数 应 较 小，以 使 中 子 与 其 碰 撞 后 有 较 好 的 减 速 效 果。使 用 石 墨 作 为 慢 化 剂 是 因 为 其 不 吸 收 中 子，重 水 中 的 笊 不 易 吸 收 中 子，普 通 水 中 的 氢 核 容 易 吸 收 中 子。在 可 以 制 造 高 浓 度 的 核 燃 料 后,慢 化 剂 一 般 使 用 普 通 水。(3)控 制 棒：调 节 中 子 数 目，控 制 反 应 速 度。镉 吸 收 中 子 的 能 力 很 强，当 反 应 过 于 激 烈 时，将 镉 棒 插 入 深 些，以 多
46、 吸 收 中 子，减 缓 链 式 反 应 的 速 度。(4)防 护 层：很 厚 的 水 泥 防 护 层。(5)水 或 液 态 金 属 钠 等 流 体 在 反 应 堆 内 外 循 环 流 动，把 反 应 堆 内 的 热 量 传 输 出 去，同 时 冷 却 反 应 堆。(6)反 应 堆 放 出 的 热 使 水 变 成 水 蒸 气，推 动 汽 轮 发 电 机 发 电。四、核 聚 变 1.轻 核 聚 变(1)定 义：两 个 轻 核 结 合 成 质 量 较 大 的 核 的 核 反 应。(2)要 使 轻 核 发 生 聚 变，必 须 把 它 们 加 热 到 很 高 的 温 度，使 原 子 核 具 有 足 够
47、 的 动 能 克 服 库 仑 斥 力。因 此，聚 变 又 叫 热 核 反 应。(3)典 型 的 聚 变 反 应 方 程：；H+；H-；H e+M(4)恒 星 就 是 一 个 巨 大 的 热 核 反 应 堆。2.聚 变 与 裂 变 相 比 的 优 点(1)轻 核 聚 变 产 能 效 率 高。（2）地 球 上 聚 变 燃 料 的 储 量 丰 富。（3）轻 核 聚 变 更 为 安 全、清 洁。实 现 核 聚 变 需 要 高 温，一 旦 出 现 故 障，高 温 不 能 维 持，反 应 即 自 动 终 止。聚 变 反 应 堆 比 裂 变 反 应 堆 生 成 的 废 物 数 量 少，容 易 处 理。3.受
48、 控 热 核 反 应（1）产 生 高 温 的 两 种 方 案：磁 约 束 和 惯 性 约 束。（2）环 流 器（托 卡 马 克,tokamak）利 用 带 电 粒 子 在 强 磁 场 中 受 到 的 洛 伦 兹 力 约 束 反 应 物 的 性 能 最 好 的 装 置。能 在 短 时 间 内 实 现 受 控 热 核 反 应，尚 无 法 投 入 实 用。一,东 例（2018 四 川 省 成 都 市 第 七 中 学）关 于 原 子 核 的 结 合 能，下 列 说 法 正 确 的 是 A.原 子 核 的 比 结 合 能 等 于 将 其 完 全 分 解 成 自 由 核 子 所 需 能 量 的 最 小 值
49、 B.原 子 核 衰 变 成 a 粒 子 和 另 一 原 子 核，并 释 放 出 能 量，衰 变 产 物 的 结 合 能 之 和 一 定 小 于 原 来 原 子 核 的 结 合 能 C.钝 原 子 核（C s）的 结 合 能 小 于 铅 原 子 核（黄 Pb）的 结 合 能 D.比 结 合 能 越 大，原 子 核 越 不 稳 定【参 考 答 案】C【试 题 解 析】原 子 核 的 结 合 能 等 于 使 其 完 全 分 解 成 自 由 核 子 所 需 的 最 小 能 量，故 A 错 误；原 子 核 衰 变 成 a粒 子 和 另 一 原 子 核，要 释 放 能 量，衰 变 产 物 的 结 合 能
50、 之 和 一 定 大 于 原 来 重 核 的 结 合 能，故 B 错 误；钠 原 子 核（催 Cs）的 比 结 合 能 与 铅 原 子 核（徵 Pb）的 比 结 合 能 差 不 多，而 葩 原 子 核（催 Cs）的 核 子 小 于 铅 原 子 核（黄 Pb）的 核 子，故 钝 原 子 核（蜉 Cs）的 结 合 能 小 于 铅 原 子 核（舞 Pb）的 结 合 能，故 C 正 确；比 结 合 能 越 大，原 子 核 越 稳 定，故 D 错 误。名 限 踪 秣 习 1.（2018 广 东 省 七 校 联 合 体）以 下 关 于 近 代 物 理 内 容 的 若 干 叙 述 正 确 的 是 A.比 结