第十三单元原子和宇宙.DOC

1、Comment fj1: 电子，可分的卢瑟福绝大多数，少数，极少数原子核，正电荷，质量10-1510 -141第十三单元 原子和宇宙学习内容与要求编号 基础型课程 拓展型课程 学习水平13.1.1 原子的核式结构 A13.1.2 物质的放射性 A13.1.3 原子核的组成 A13.1.4 重核的裂变 链式反应 A13.1.5 核能的应用 核电站 A13.1.6 我国核工业发展 A13.1.7 宇宙的基本结构 A13.1.8 天体的演化 A13.2.1 放射性元素的衰变 B13.2.2 原子核的人工转变 B专题 1 原子 天然放射性一原子11897 年英国物理学家汤姆生发现_，说明原子是_。2英

2、国物理学家_做了用放射性元素放出的 粒子轰击金箔的实验。粒子散射实验结果：_ 粒子穿过金箔后仍沿原来方向前进，_粒子发生了较大的偏转，_ 粒子的偏转超过了 90，有的甚至几乎达到 180，象是被金箔弹了回来。3为了解释实验结果，卢瑟福提出了如下的原子的核式结构学说：在原子的中心有一个很小的核，叫做_，原子的全部_和几乎全部_都集中在原子核里，带负电的电子在核外空间绕着核旋转。原子的半径大约是 10-10m，原子核的半径约为原子半径的万分之一到十万分之一，即_m。粒子散射实验Comment fj2: CComment fj3: CComment p4: AComment p5: A2【典型例题】

3、1如图所示为 粒子散射实验装置的示意图，荧光屏和显微镜一起分别放在图中的 A、B、C、D 四个位置时，关于观察到的现象，下列说法不正确的是（ ）（A）相同时间内放在 A位置时观察到屏上的闪光次数最多（B）相同时间内放在 B位置时观察到屏上的闪光次数比放在 A位置时少得多（C）放在 C、D 位置时屏上观察不到闪光（D）放在 D位置时屏上仍能观察到一些闪光，但次数极少2 【2013 福建高考】在卢瑟福 粒子散射实验中，金箔中的原子核可以看作静止不动，下列各图画出的是其中两个 粒子经历金箔散射过程的径迹，其中正确的是（ ）3 【1997年全国高考】在卢瑟福的粒子散射实验中，有少数粒子发生大角度偏转，

4、其原因是（ ）（A）原子的正电荷和绝大部分质量集中在一个很小的核上（B）正电荷在原子中是均匀分布的（C）原子中存在着带负电的电子（D）原子只能处于一系列不连续的能量状态中4 【2006 年上海高考】卢瑟福通过对 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二原子核原子核的符号Comment fj6: 贝克勒耳，还可再分 Comment 17: B31放射性元素的衰变（天然放射性）1896年，_发现了天然放射现象，揭示了原子核_。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。衰变过程

5、遵循质量数守恒、电荷数守恒的规律。衰变放射性元素放出 粒子的衰变叫做 衰变，例如：23892U 23490Th 42He。衰变的规律是新核质量数减少 4，电荷数减少 2，新核在元素周期表中的位置向前移两位。*衰变的本质是原子核中的 2个质子和 2个中子转变为 1个 粒子，即：211H2 10n 42He衰变放射性元素放出 粒子的衰变叫做 衰变，例如：23490Th 23491Pa 0-1e。衰变的规律是新核的质量数不变，电荷数增加 1，新核在 元素周期表中的位置向后移一位。*衰变的本质是原子核中的 1个中子转变为 1个质子和一个电子，即：10n 11H 0-1e辐射放射性元素的原子核在发生 衰

6、变或 衰变时产生的新核有的具有过多的能量，这时它就会辐射出 光子。因此， 射线是伴随 射线 射线产生的。、 、 射线的本质和性质由下表列出名称 本质 带电量 静止质量 速度 性质射线 氦核流 2e *6.6410-27kg（4u） *约 c110 贯穿能力较差，电离 能力强射线 电子流 1e *9.110-31kg *接近 c 贯穿能力较强，电离 能力次之射线 光子流 0 0 c 贯穿能力最强，电离 能力最弱【典型例题】5放射性元素衰变时放出三种射线，按穿透能力由强到弱的排列顺序是（ ）（A） 射线， 射线， 射线 （B） 射线， 射线， 射线（C） 射线， 射线， 射线 （D ） 射线， 射

7、线， 射线6【2002 年上海高考，多选】图中 P为放在匀强电场中的天然放射Comment p8: BCComment fj9: B2016年上海高考 10Comment fj10: D2011上海 9Comment p11: BComment fj12: C2016年上海高考 64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为射线、b为 射线 （B）a 为 射线、b为 射线（C）b为 射线、 c为射线 （D ）b为射线、c为 射线7研究放射性元素射线性质的实验装置如图所示。两块平行放置的金属板 A、B 分别与电源的两极 a、b 连接，放射源发出的射线从

8、其上方小孔向外射出。则（ ）（A）a 为电源正极，到达 A板的为 射线（B）a 为电源正极，到达 A板的为 射线（C）a 为电源负极，到达 A板的为 射线（D）a 为电源负极，到达 A板的为 射线8【2011 上海高考】天然放射性元素放出的三种射线的穿透能力实验结果如图所示，由此可推知（ ）（A）来自于原子核外的电子（B）的电离作用最强，是一种电磁波（C）的电离作用较强，是一种电磁波（D）的电离作用最弱，属于原子核内释放的光子9 【2003上海】铀裂变的产物之一氪90（ 9036Kr）是不稳定的，它经过一系列衰变最终成为稳定的锆90（ 9040Zr） ，这些衰变是（ ）（A）1次衰变，6次衰变

9、 （B）4次衰变（C）2次 衰变 （D ）2次衰变，2次衰变10 【2016 上海高考】放射性元素 A经过 2次 衰变和 1次 衰变后生成一新元素 B，则元素 B在元素周期表中的位置较元素 A的位置向前移动了（ ）（A）1 位 （B）2 位 （C）3 位 （D）4 位2半衰期半衰期是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的，而跟原子所处的物理状态和化学状态无关。* N余 N 原 t/，m 余 m 原 t/(12) (12)*式中 N原 、m 原 表示衰变前的放射性元素的原子数和质量，N 余 、m 余 表示衰变后尚未发生衰变的放射性元素的原子数和

10、质量，t 表示衰变时间， 表示半衰期。放射源电源a bBA金属板Comment p13: e，201Comment p14: B1990年上海高考 4Comment p15: ADComment fj16: A2015学年崇明二模 6Comment fj17: （1）C（2）原子的核式结构2007学年徐汇二模 155【典型例题】11 【2002年上海高考】完成核反应方程： Th Pa_。234901Th变为 Pa的半衰期是12分钟，则64克 Th经过60分钟还有_克尚未衰变。23490112 【1990 年上海高考】设某放射性同位素 A的半衰期为 T，另一种放射性同位素 B的半衰期为 T/2。

11、在初始时刻，A 的原子核数目为 N0，B 的原子核数目为 4N0，则（ ）（A）经过时间 T，A、B 的原子核数目都等于 N0/2（B）经过时间 2T，A、B 的原子核数目都等于 N0/4（C）经过时间 3T，A、B 的原子核数目都等于 N0/8（D）经过时间 4T，A、B 的原子核数目都等于 N0/16课时作业 1 原子 天然放射性1 【多选】下面有关物理史实及物理现象的说法中，正确的是（ ）（A）卢瑟福的原子核式结构学说完全能解释 粒子散射现象（B）麦克斯韦用实验的方法证实了电磁波的存在，并预言光是电磁波（C）双缝干涉图样的中央明纹又宽又亮（D）用紫光照射某金属表面能产生光电效应，那么用红

12、光照射该金属也可能发生光电效应2如图为卢瑟福的 粒子散射实验，、两条线表示实验中 粒子运动的轨迹，则沿所示方向射向原子核的 粒子可能的运动轨迹为（ ）（A）轨迹 a （B）轨迹 b（C）轨迹 c （D）轨迹 d3如图所示为卢瑟福 粒子散射实验装置的示意图，图中的显微镜可在圆周轨道上转动，通过显微镜前相连的荧光屏可观察 粒子在各个角度的散射情况。（1）下列说法中正确的是（ ）（A）在图中的 A、B 两位置分别进行观察，相同时间内观察到屏上的闪光次数一样多（B）在图中的 B位置进行观察，屏上观察不到任何闪光（C）卢瑟福选用不同金属箔片作为 粒子散射的靶，观察到的实验结果基本相似+原子核abcd显微

13、镜荧光屏金箔放射源ABComment p18: ，Comment p19: CComment p20: D2008学年浦东二模 7Comment p21: BCComment fj22: D2012上海高考 56（D） 粒子发生散射的主要原因是 粒子撞击到金原子后产生的反弹（2）卢瑟福根据该实验的实验结果提出了_模型。4【2007 年上海高考】一置于铅盒中的放射源发射出的、 和 射线，由铅盒的小孔射出，在小孔外放一铝箔，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。5 【2000年上海

14、高考】关于、三种射线，下列说法中正确的是（ ）（A）射线是原子核自发放射出的氦核，它的穿透能力最强（B）射线是原子核外电子电离形成的电子流，它具有中等的穿透能力（C）射线一般伴随着 或射线产生，它的穿透能力最强（D）射线是电磁波，它的穿透能力最弱6关于不同射线的性质，下列说法中正确的是（ ）（A）阴极射线是原子核发生衰变形成的电子流，它的本质是一种电磁波（B） 射线是原子核发生衰变时放射出的氦核，它的电离作用最弱（C） 射线是原子的外层电子电离形成的电子流，它具有较强的穿透能力（D） 射线是电磁波，它的传播速度等于光速7【多选】图中 R是一种放射性物质，它能放出 、 三种射线，虚线框内是竖直方

15、向的匀强电场，LL是纸板，MM是荧光屏，实验时发现在荧光屏上只有 O、P 两点处有亮斑。下列说法正确的是（ ）（A）电场方向竖直向下，到 O点的是 射线（B）电场方向竖直向上，到 O点的是 射线（C）电场方向竖直向上，到 P点的是 射线（D）电场方向竖直向下，到 P点的是 射线8【2012 上海高考】在轧制钢板时需要动态地监测钢板厚度，其检测装置由放射源、探测器等构成，如图所示。该装置中探测器接收到的是（ ）（A）X 射线 （B） 射线OPRMMLLComment p23: BComment p24: D2008年重庆理综 14Comment p25: DComment jf26: ACD20

16、12学年闸北二模 17Comment p27: B2008年天津理综 15Comment jf28: 3T2004学年青浦一模 11Comment p29: B2006年重庆理综 177（C） 射线 （D） 射线9 【2007年上海高考】 U衰变为 Ra要经过m 次衰变和 n次衰变，则m，n分别为（ 2389286）（A）2，4 （B）4，2 （C）4，6 （D ）16，610 【2008 年重庆理综】放射性同位素钍 232经 、 衰变会生成氡，其衰变方程为Th Rnx y ，其中（ ）（A）x1，y3 （B） x2，y3（C）x 3，y 1 （D） x3，y211最近几年，原子核科学家在超重

17、元素岛的探测方面取得重大进展。1996年科学家们在研究某两个重离子结合成超重元素的反应时，发现生成的超重元素的核 AZX经过6次衰变后的产物是 253100Fm。由此，可在判定生成的超重元素的原子序数和质量数分别 是（ ）（A）124，259 （B）124， 265 （C）112，265 （D）112，27712 【2012 闸北二模，多选】某种原子核 X经过 衰变后变为原子核 Y，再经过 衰变后变为原子核 Z，即 abX cdY efZ，下列关系中正确的是（ ） （A）ae4 （B） c1e （C）d1f （D）bf 113 【2008 年天津高考】一个氡核 22286Rn衰变成钋核 218

18、84Po并放出一个粒子，其半衰期为 3.8天，1g 氡经过 7.6天衰变氡的质量，以及 22286Rn衰变成 21884Po的过程中放出的粒子是（ ）（A）0.25g， 粒子 （B）0.75g， 粒子（C）0.25g， 粒子 （D ）0.75g， 粒子14设某放射性元素 a的原子核数为 N，半衰期为 T，另一种放射性元素 b的原子核数为 8N，半衰期为 T/2，它们经历相同的时间衰变后， a和 b两元素的原子核数相同，则这段时间 t_。15 【2006 年重庆高考】 14C是一种半衰期为 5730年的放射性同位素，若考古工作者探测到某古木中 14C的含量为原来的 1/4，则该古树死亡时间距今大

19、约 （ ）（A）22920 年 （B） 11460年 （C）5730 年 （D）2865 年Comment fj30: 3.8，不变2005学年九校联考 9AComment fj31: 卢瑟福， 178OComment fj32: 查德威克， 126CComment p33: AC816如图，纵坐标表示某放射性物质中未衰变的原子核数（N）与原来总原子核数（ N0）的比值，横坐标表示衰变的时间，则由图线可知该放射性物质的半衰期为_天，若将该放射性物质放在高温、高压或强磁场等环境中，则它的半衰期将_（填“变长” 、“不变”或“变短” ）专题 2 原子核的组成 宇宙3原子核的人工转变用人工方法使原子

20、核发生变化叫做原子核的人工转变。一般可利用天然放射性元素所放出的高速粒子去轰击其他元素的原子核，使原子核发生变化。（1）质子的发现（ 粒子轰击氮核）发现者：_；核反应方程： 147N 42He_ 11H实验装置示意图 粒子穿过充满氮气的云室（2）中子的发现（ 粒子轰击铍核）发现者：_；核反应方程式： 94Be 42He_ 10n实验示意图【典型例题】1 【2005年上海高考，多选】卢瑟福通过实验首次实现了原子核的人工转变，核反应方程为 42He 147N 178O 11H，下列说法中正确的是（ ）（A）通过此实验发现了质子N/N0t1.0000.5000.2500.1250 3.8 7.6 1

21、1.4Comment p34: 质子，氮， H42N O H14781Comment jf35: C2010学年徐汇二模 9Comment f36: AComment p37: ACComment p38: AComment fj39: 质子，中子，核子，核力，电荷，质量9（B）实验中利用了放射源放出的射线（C）实验中利用了放射源放出的 射线（D）原子核在人工转变过程中，电荷数可能不守恒2【2006 年上海高考】1919 年卢瑟福通过如图所示的实验装置，第一次完成了原子核的人工转变，并由此发现_。图中 A为放射源发出的 _粒子，B 为_气。完成该实验的下列核反应方程_ 178O_。3 【201

22、0 徐汇二模】右图为 粒子穿过充满氮气的云室时拍摄的照片，在许多 粒子的径迹中有一条发生了分叉，分叉后有一条细而长的径迹和一条粗而短的径迹，则（ ）（A）细而长的径迹是 粒子 （B）细而长的径迹是氧核（C）粗而短的径迹是氧核 （D ）粗而短的径迹是质子4 【1988 上海高考】如图所示为查德威克实验示意图，天然放射性元素钋（Po）放出的 射线轰击铍核时产生粒子流A，用粒子流 A轰击石腊时会打出粒子流 B，则（ ）（A）A 是中子，B 是质子 （B）A 是质子，B 是中子（C）A 是 射线，B 是中子 （D ）A 是中子，B 是 射线5 【2001年全国高考，多选】在下列的四个方程中，x 1、x

23、 2、x 3和x 4各代表某种粒子 23592U 10n 9538Sr 13854Xe3x 1 21Hx 2 32He 10n 23892U 23490Thx 3 2412Mg 42He 2713Alx 4以下判断正确的是（ ）（A）x 1是中子 （B）x 2是质子 （C）x 3是 粒子 （D）x 4是氘核6 【2006年全国高考】某原子核 AZX吸收一个中子后，放出一个电子，分裂为两个粒子。由此可知（ ）（A）A7，Z3 （B） A7，Z4 （C）A8，Z3 （D）A 8，Z44原子核的组成原子核由_和_组成，它们统称为_。核子之间存在相互吸引的_。原子核的_数就等于它的质子数，也就是原子序

24、数。中子数则是核的_数和电荷数之差。具有相同质子数和不同中子数的原子互称同位素。例如氢原子的同位素“氘” 21H和“氚” 31H。Comment fj40: 中子Comment fj41: 临界Comment fj42: B2012上海高考 9Comment fj43: C105链式反应重核裂变时放出的_引起其他重核的裂变，可以使裂变不断进行下去，这就是链式反应。能够发生链式反应的铀块的最小体积叫做它的_体积。【典型例题】7 【2012 上海高考】某种元素具有多种同位素，反映这些同位素的质量数 A与中子数N关系的是图（ ）8 【2010 年上海高考】现已建成的核电站发电的能量来自于（ ）（A）天然放射性元素放出的能量 （B）人工放射性同位素放出的能量（C）重核裂变放出的能量 （D ）化学反应放出的能量三宇宙与天体演化1地球和月亮（1）地球是半径为 6378km、质量为 6.01024kg的行星，它以 30km/s的平均速度绕太阳公转，并且又在自转。（2）月球：半径约为地球的 、质量约为地球的 ，是地球的一颗卫星。月球的13.7 181表面有许多环形山、高地和月海。月球也在自转，月球对地球潮汐的影响较大。