第一部分 第四章 第一、二节
基础达标
1．(2019年乌鲁木齐名校模拟)下列说法中正确的是( )
A．β衰变说明原子核里有电子
B．结合能越大的原子核越稳定
C．放射性元素的半衰期不会随元素所处的物理状态和化学状态的变化而改变
D．在光电效应中，从金属表面飞出的光电子的最大初动能与入射光的频率成正比
【答案】C
【解析】β衰变时，原子核中的一个中子转化为一个质子和一个电子，释放出来的电子就是β粒子，可知β衰变现象并不说明电子是原子核的组成部分，故A错误；比结合能越大的原子核越稳定，故B错误；放射性元素的半衰期是由放射性元素本身决定的，采用物理或化学方法都不能改变放射性元素的半衰期，它与状态或环境无关，故C正确；根据光电效应方程Ekm＝hν－W0可知，光电子的最大初动能与入射光的频率成线性关系，但不是正比关系，故D错误．
2．关于放射现象，下列说法正确的是( )
A．产生放射线的过程是原子核的裂变过程
B．放射性同位素可以作为示踪原子
C．各种放射线都是电磁波
D．放射性物质的半衰期随时间的增加而变短
【答案】B
【解析】产生放射线的过程是原子核衰变的过程，属于天然放射现象，故A错误．放射性同位素示踪是利用放射性同位素及它们的化合物，与自然界存在的相应普通元素及其化合物之间的化学性质和生物学性质是相同的，只是具有不同的核物理性质即能够发生衰变，故放射性同位素可以作为示踪原子，故B正确．α射线是高速氦核流，β射线是高速电子流，γ射线是电磁波，故C错误．放射性物质的半衰期是固定的，不随时间，位置，状态，温度等等的变化而变化，故D错误．故选B．
3．放射性同位素Na的样品经过6小时还剩下没有衰变，它的半衰期是( )
A．2小时 B．1.5小时
C．1.17小时 D．0.75小时
【答案】A
【解析】我们知道，放射性元素衰变一半所用时间是一个半衰期，剩下的元素再经一个半衰期只剩下，再经一个半衰期这又会衰变一半，只剩，所以题中所给的6小时为三个半衰期的时间，因而该放射性同位素的半衰期应是2小时，也可根据m余＝m原，得＝，τ＝2小时．
4．对未知特性的粒子X进行有关试验，获得如下结果：粒子X在磁场中的偏转方向与α粒子相同，粒子X的比荷是α粒子的，下列符号中对粒子X最合适的是( )
A．X B．X
C．X D． 3－1X
【答案】B
【解析】粒子X磁场中的偏转方向与α粒子相同，说明该粒子带正电．α粒子的比荷表示为，X粒子的比荷为×＝，所以X粒子可表示为X，选项B正确．
5．(多选)(2018年诸城期末)下列说法正确的是( )
A．X与Y互为同位素
B．X与Y互为同位素
C．X与Y中子数相同
D．U核内有92个质子，235个中子
【答案】BC
【解析】X与Y质子数不同，不是互为同位素，故A错误；X与Y质子数相同中子数不同，是互为同位素，故B正确；X中子数是n－m，Y中子数是n－m，故C正确；U核内有92个质子，143个中子，故D错误．
6．(多选)三个原子核X、Y、Z，X核放出一个正电子后变为Y核，Y核与质子发生核反应后生成Z核并放出一个氦核(He)，则下面说法正确的是( )
A．X核比Z核多一个质子
B．X核比Z核少一个中子
C．X核的质量数比Z核质量数大3
D．X核与Z核的总电荷数是Y核电荷数的2倍
【答案】CD
【解析】设原子核X的质量数为x，电荷数为y，依题意写出核反应方程X→Y＋e，Y＋H→Z＋He.根据质量数守恒和电荷数守恒，可得原子核Y的质量数为x，电荷数为y－1，原子核Z的质量数为x－3，电荷数为y－2.由此可得X核的质子数(y) 比Z核的质子(y－2)多2个，选项A错；X核的中子数(x－y)比Z核的中子数(x－y－1)多1个，选项B错；X核的质量数(x)比Z核的质量数(x－3)多3个，选项C对；X核与Z核的总电荷数(2y－2)是Y核的电荷数(y－1)的2倍，选项D对．
7．(多选)关于放射性元素的半衰期( )
A．是原子核质量减少一半所需的时间
B．是原子核有半数发生衰变所需的时间
C．与外界压强和温度有关，与原子的化学状态无关
D．可以用于测定地质年代、生物年代等
【答案】BD
【解析】原子核的衰变是由原子核内部因素决定的，与一般外界环境无关．每隔一定的时间即半衰期，原子核就衰变掉总数的一半，不同种类的原子核，其半衰期也不同，若开始时原子核数目为N0，经时间t剩下的原子核数目为N，半衰期为τ，则有如下关系式：N＝N0.若能测定出N与N0的比值，就可求出时间t值，依此公式就可测定地质年代、生物年代或考察出土文物存在年代等．故B、D正确．
8．(多选)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是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
【答案】BC
【解析】γ射线不带电，在电场中不会偏转，α射线带正电，向负极板偏转，质量远大于β粒子的质量，电荷量是β粒子的2倍，α粒子的加速度远小于β粒子的加速度，β粒子的径迹比α粒子的径迹弯曲得多，选项B、C正确．
能力提升
9．(多选)(2019年衡水校级期中)下列说法正确的是( )
A．Ra衰变为Rn要经过1次α衰变和1次β衰变
B．U衰变为Pa要经过1次α衰变和1次β衰变
C．Th衰变为Pb要经过6次α衰变和4次β衰变
D．U衰变为Rn要经过4次α衰变和4次β衰变
【答案】BC
【解析】原子核经1次α衰变和1次β衰变后质量数减4，核电荷数减1(先减2再加1)，代入验算可知A、D错误，B、C正确．
10.U核经一系列的衰变后变为Pb核，问：
(1)一共经过几次α衰变和β衰变？
(2)Pb与U相比，质子数和中子数各少了多少？
(3)写出这一衰变过程的方程．
【答案】(1)8次α衰变，6次β衰变 (2)10 22
(3)U→Pb＋8He＋6 0－1e
【解析】(1)设U衰变为Pb经过x次α衰变和y次β衰变．由质量数守恒和电荷数守恒可得
238＝206＋4x， ①
92＝82＋2x－y， ②
联立①②解得x＝8，y＝6.即一共经过8次α衰变和6次β衰变．
(2)由于每发生一次α衰变质子数和中子数均减少2，每发生一次β衰变中子数少1，而质子数增1，故Pb较U质子数少10，中子数少22.
(3)核反应方程为
U→Pb＋8He＋6 0－1e.
课件48张PPT。第一节 走进原子核
第二节 放射性元素的衰变1．大量氢原子从n＝5的激发态向低能级跃迁时，产生的光谱线条数是( )
A．4条 B．6条
C．8条 D．10条
【答案】D 2．一个氢原子处于第3能级时，外面射来一个波长为6.63×10－7 m的光子，下列说法中正确的是( )
A．氢原子不吸收这个光子，光子穿过氢原子
B．氢原子被电离，电离后的电子的动能约为0.36 eV
C．氢原子被电离，电离后电子的动能为零
D．氢原子吸收光子，但不电离
【答案】B
【解析】如果外来光子能量大于氢原子的电离能量，则剩余能量转化为电子的动能．3．氦氖激光器能产生三种波长的激光，其中两种波长分别为λ1＝0.632 8 μm，λ2＝3.39 μm，已知波长为λ1的激光是氖原子在能级间隔为ΔE1＝1.96 eV的两个能级之间跃迁产生的．用ΔE2表示产生波长为λ2的激光所对应的跃迁的能级间隔，则ΔE2的近似值为( )
A．10.50 eV B．0.98 eV
C．0.53 eV D．0.36 eV
【答案】D 4．氢原子的核外电子从距核较近的轨道上跃迁到距核较远的轨道过程中( )
A．原子要吸收光子，电子的动能增大，原子的电势能增大，原子的能量增大
B．原子要放出光子，电子的动能减少，原子的电势能减少，原子的能量也减少
C．原子要吸收光子，电子的动能增大，原子的电势能减少，原子的能量增大
D．原子要吸收光子，电子的动能减少，原子的电势能增大，原子的能量增加
【答案】D 一、天然放射现象
1．天然放射现象
物质能__________________的现象叫天然放射现象．
2．放射性
物体放射出射线的性质称为________．
3．放射性元素
具有放射性的元素称为____________．
原子序数________的所有元素，都能自发地发出射线，原子序数小于等于83的元素，有的也能放出射线．自发地放出射线 放射性 放射性元素 大于83 二、原子核的组成
1．质子的发现：________用α粒子轰击__________获得了质子．
2．中子的发现：卢瑟福的学生______________通过实验证实了________的存在．
3．原子核的组成：由________和________组成，因此它们统称为________．卢瑟福 氮原子核 查德威克 中子 质子 中子 核子 质子数 原子序数 质子数 中子数 元素符号 质量数 电荷数 三、放射线的本质
1．射线种类：放射性物质发出的射线有三种，分别为________、________、________.
2．放射线的本质
(1)α射线是高速运动的____________粒子流，符号为He，射出时的速度可达0.1c.
(2)β射线是高速运动的________，符号为________，射出时速率可达0.9c.
(3)γ射线是波长很短的________．α射线 β射线 γ射线 氦原子核 电子流 0－1e 电磁波 四、原子核的衰变
1．衰变
放射性元素的原子核放出某种粒子后变成新的原子核的变化．
2．衰变方程
(1)α衰变的一般方程为X→____________，每发生一次α衰变，新元素与原元素相比较，核电荷数减2，质量数减4.
(2)β衰变的一般方程为X→_______________，每发生一次β衰变，新元素与原元素相比较，核电荷数加1，质量数不变．
3．γ射线
γ射线是伴随α衰变、β衰变________产生的，γ射线不改变原子核的电荷数和质量数．同时 新原子核 放出或吸收 守恒
六、半衰期
1．定义：放射性元素的原子核数目因衰变减少到原来的________所经过的时间．
2．公式：m＝________，m0表示放射性元素衰变前的质量，m为经过时间t后剩余的放射性元素的质量．一半 某种放射性元素的半衰期为4小时，那么是否10个该元素的原子核经过4个小时后还剩5个呢？
【答案】不对．半衰期是大量原子核发生衰变的统计规律，少数原子核并不一定符合此规律．原子核是由质子和中子组成的．质子和中子统称为核子，质子带一个单位的正电荷，中子不带电．质子和中子质量几乎相等，都等于一个质量单位．
1．原子核中的两个整数
(1)质量数A：等于质子数和中子数之和，即核子数．
(2)电荷数Z：等于质子数．原子核的组成
【题后反思】核电荷数与原子核的电荷量是不同的，组成原子核的质子的电荷量都是相同的，所以原子核的电荷量一定是质子电荷量的整数倍，我们把核内的质子数叫核电荷数，而这些质子所带电荷量的总和才是原子核的电荷量．【答案】C1．用电场或磁场分离α、β、γ射线．
用匀强电场分离时，α射线偏离较小，β射线偏离较大，γ射线不偏离，如图甲所示；用匀强磁场分离时，α射线偏转半径较大，β射线偏转半径较小，γ射线不偏转，如图乙所示．三种射线的比较2．α、β、γ射线性质、特征比较 例2 将α、β、γ三种射线分别射入匀强磁场和匀强电场，下图表示射线偏转情况中正确的是( )2．(多选)目前，在居室装修中经常用到花岗岩、大理石等装饰材料，这些材料都不同程度地含有放射性元素，下列有关放射性元素的说法中，正确的是( )
A.β射线与γ射线一样都是电磁波，但穿透本领远比γ射线弱
B.氡的半衰期为3.8天，4个氡原子核经过7.6天后就一定只剩下1个氡原子核
C.U衰变成Pb要经过8次α衰变和6次β衰变
D.放射性元素发生β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核反应与核反应方程
3．核反应方程
用原子核的符号来表示核反应前后各原子核变化情况的式子称为核反应方程．一般用下列通式表示：
i＋T→I＋R.
i表示为入射粒子，T为靶原子核，R为生成的原子核，I为出射粒子．【题后反思】(1)核反应过程一般都不是可逆的，所以核反应方程只能用单向箭头表示反应方向，不能用等号连接．
(2)核反应的生成物一定要以实验为基础，不能凭空只依据两个守恒求出生成物来写核反应方程．
(3)核反应中遵循质量数守恒而不是质量守恒，核反应过程中反应前后的总质量一般会发生变化．
(4)当放射性物质发生连续衰变时，原子核中有的发生α衰变，有的发生β衰变，同时伴随着γ辐射，这时可连续放出三种射线．半衰期 例4 关于半衰期，以下说法正确的是( )
A．同种放射性元素在化合物中的半衰期比在单质中长
B．升高温度可以使半衰期缩短
C．氡的半衰期为3.8天，若有四个氡原子核，经过7.6天就只剩下一个了
D．氡的半衰期为3.8天，4克氡原子核，经过7.6天就只剩下1克了4．某放射性元素原为8 g，经6天时间已有6 g发生了衰变，此后它再衰变1 g，还需要几天？
【答案】3天
