2022年高考物理总复习讲义：3、原子和原子核上

1、3、原子和原子核（上）P3 .复习精要一、原子模型.汤姆生模型（枣糕模型）汤姆生发现了电子，使人们认识到原子有复杂结构。.卢瑟福的核式结构模型（行星式模型）口粒子散射实验是用口粒子轰击金箔，结果是绝大多数口粒子穿过金 箔后基本上仍沿原来的方向前进，但是有少数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0c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。原子核的大小：原子半径数量级为 1010m,原子

2、核大小数量级为1014 m.玻尔模型（见原子的能级跃迁）P4 .二、天然放射现象1、天然放射现象：某些元素能自发地放出射线的现象叫做天然放射 现象。这些元素称为放射性元素。天然放射现象的发现，使人们认识 到原子核也有复杂结构。2、种类和性质%射线一高速的口粒子流，口粒子是氨原子核，速度约为光速1/10, 贯穿能力最弱，电离能力最强。B射线一高速的电子流，B粒子是速度接近光速的负电子，贯穿能力 稍强，电离能力稍弱。但寸线一能量很高的电磁波，丫粒子是波长极短的光子，贯穿能力最强, 电离能力最弱。.三种射线的来源：%粒子是核内两个质子和两个中子抱成团一起射出。B粒子是原子核内的中子转化成质子时放出的

3、。丫射线经常是伴随射线和B射线产生的。.三种射线在匀强磁场、匀强电场、正交电场和磁场中的偏转情况比如、图所示，在匀强磁场和匀强电场中都是 不偏转；区别是：在磁场中偏转轨迹是圆弧，在电场中偏转轨迹是抛物线。图中丫肯定打在O点；如果也打在O点，则B必打在o点下方；如果B也打在O点，则必打在O点下方。P 6. 5.三种射线的性质和实质带电 量质量 数离性穿透性实 质来源射线 %+2e4；He（P）很强很小 （一 通纸）高速的氨核 流v= 0.1c两个中子和两个 质子结合成团 从原子核中放出B射 线-e001e弱很强（几毫米 铝板）高速的电子流vc京子核中的中子 转换成质子时 从原子核中放出丫射 线0

4、0丫很小更强（几厘米 铅板）波长极短的J 电磁波原子核受激发产 生的P7 .三、天然衰变中核的变化规律1、衰变规律在核的天然衰变中，核变化的最基本的规律是质量数守恒和电荷数守 恒。a衰变：随着a衰变，新核在元素周期表中位置向前移 2位,即质量数-4,电荷数-2MZx MZ 2y 24He衰变：随着 衰变，新核在元素周期表中位置向后移 1位,即质量数不变，电荷数+1 MM 0Z X Z 1Y 1e。（3）衰变：随着 衰变，变化的不是核的种类，而是核的能量状态 但一般情况下， 衰变总是伴随a衰变或 衰变进行的。P8 . 2、关于半衰期的几个问题(1)定义：放射性元素的原子核有半数发生衰变所需要的时

5、间。(2)意义：反映了核衰变过程的统计快慢程度。半衰期短的元素衰变得快，放射性较强(3)特征：半衰期只与元素本身有关，与所处的物理、化学状态及周 围环境、温度等都无关。(4)两种错误认识： 第一种错误认识是：N0 (大量)个放射性元素的核，经过一个半衰期T,衰变了一半，再经过一个半衰期 T,全部衰变完。第二种错误认识是：若有4个放射性元素的核，经过一个半衰期 T, 将衰变2个。事实上，No (大量)个某种放射性元素的核，经过时间 t后剩下的这 种核的个数为 tN No 1 2 T而对于少量的核(如4个)，是无法确定其衰变所需要的时间的。这 实质上就是半衰期反映了核衰变过程的统计快慢程度”的含义

6、。P9 .四、原子核的人工转变和原子核的组成用高速运动的粒子去轰击原子核，是揭开原子核内部奥秘的要本方法。轰击结果产生了另一种新核，其核反应方程的一般形式为zX x AY y,其中fx是靶核的符号，x为入射粒子的符号，AY是新生核的符号，y是放射出的粒子的符号。P10 . 1,发现质子：1919年卢瑟福首先做了用a粒子轰击氮原子核的实验。实验装置如图示 核反应方程式1414171 7 N 2 He8 O 1 H ,这是人类第一次发现质子的核反应方程。2,发现中子: 1930年查德威克发现中子，实验装置如图示核反应方程941214 Be 2 He 6 c on)值得指出的是，查德威克在对不可见粒

7、子的判断中， 运用了能量和动量守恒定律，科学地分析了实验结果，排除了了是一*种粒子中子,P11 . 3、原子核的组成：质子+中子（质子和中子统称为核子） 质子的质量 mp=1.672 623 1 10-27 kg=1.007227u中子的质量 mn=1.674 928 6 10-27 kg=1.008665uP12 .关于口粒子散射实验，下列说法正确的是（A B D ）A.只有极少数口粒子发生了大角度散射0c粒子散射实验的结果说明了带正电的物质只占整个原子的很小 空间0c粒子在靠近金原子核的过程中电势能减小口粒子散射实验的结果否定了汤姆生给出的原子枣糕模型”P13 .天然放射现象的发现揭示了（

8、 C ）A.原子是不可分割的B.原子具有核式结构C.原子核具有复杂的结构D.原子核由质子和中子组P14 .以下哪些现象与原子核的变化有关A. 口粒子散射B.光电效应C.热核反应D.天然放射现象P15 . 一置于铅盒中的放射源发射的 、和 射线，由铅盒的小孔射出，在小孔外放一铝箔后，铝箔后的空间有一匀强电场。进入电场 后，射线变为a、b两束，射线a沿原来方向行进，射线b发生了偏 转，如图所示，则图中的射线 a为 射线，射线b为射线。P 16. 2；U衰变为28；Rn要经过m次 衰变和n次 衰变，则m, n分别为（B ） TOC o 1-5 h z （A） 2, 4。（B） 4, 2。（C） 4,

9、 6。（D）16, 6。P17 . （10分）放射性物质284 Po和60Co的核衰变方程为：21020660 c6084 Po 82 Pb X127 Co28 NiX 2方程中的X1代表的是 2X2代表的是如图12所示，铅盒内装有能释放、B和丫射线的放射性物质，在靠近铅盒的顶部加上电场 E或磁场B,在图12 （a）、（b）中分别画出射线运动轨迹的示意图。（在所画的轨迹上须标明是、B和丫中的哪种射线）解：Xi代表的是4%（或）, X2代表的是0e （或（3）如答图1所示.（曲率半径不作要求，每种射线可只画出 一条轨迹.）P19 .关于天然放射现象，下列说法正确的是（D ）A .放射性元素的原子

10、核内的核子有半数发生变化所需的时间就是 半夏期B.放射性物质放出的射线中，口粒子动能很大.因此贯穿物质的 本领很强C.当放射性元素的原子的核外电子具有较高能量时，将发生 （3哀 变D.放射性的原子核发生衰变后产生的新核从高能级向低能级跃迁 时，辐射出丫射线P20 .下列说法错误的是（C ）A.半衰期表示放射性元素衰变的快慢，半衰期越长，衰变越慢B.同位素的核外电子数相同，因而具有相同的化学性质C.阴极射线和(3射线都是电子流，它们的产生机理是一样的D.重核裂变过程中一定伴随着质量亏损 P21 .目前，在居室装修中经常用到花岗岩、大理石等装饰材料，这些岩石都不同程度地含有放射性元素，下列有关放射性知识的说法 中正确的是 (AC)(A)修U衰变成2；Pb要经过6次B衰变和8次衰变。(B)氢的半衰期为3.8天，若有4个氯原子核，经过7.6天后就一定 只剩下1个氢原子核。(C)放射性元素发生(3衰变时所释放的电子是原子核内的中子转化为 质子时产生的。(D)射线与丫射线一样是电磁波，但穿透本领远比丫射线弱。P22 .在匀强磁场中有一个静止的氢原子核(28：Rn),由于衰变它放出一个粒子，此粒子的径迹与反冲核的径迹是 , 两个