2018届人教版 第13章 原子结构 原子核 第1讲 单元测试

《原子结构与性质》单元检测题一、单选题1. 下列说法正确的是（）A. s电子云是在空间各个方向上伸展程度相同的对称形状B. p电子云是平面“ 8”字形的C. 2p能级有一个未成对电子的基态原子的电子排布式一定为1s22s22p5D. 2d能级包含5个原子轨道，最多容纳10个电子2. 下列图示中横坐标是表示元素的电负性数值，纵坐标表示同一主族的五种元素的序数的是（）5. 下面有关“核外电子的运动状态”的说法，错误的是（）A. 各原子轨道的伸展方向按p、d、f的顺序分别为3、5、7B. 只有在电子层、原子轨道、原子轨道伸展方向及电子的自旋状态都确定时，电子的运动状态才能被确定下来C. 原子核外可能有两个电子的运动状态是完全相同的3.若某元素原子处于能量最低状态时，价电子排布式为A. 该元素原子处于能量最低状态时，原子中共有B. 该元素原子核外共有5个电子层C. 该元素原子的M层共有8个电子D. 该元素原子最外层有3个电子3个未成对电子4. 下列各微粒中，各能层电子数均达到2n2的是（A. Ne, Ar B . F ，M(2+ C Al，『D . Cl ，ArD. 原子轨道伸展方向与能量大小是无关的6. 当镁原子由1s22s22p63s2跃迁到1s22s22p63p2时，以下认识正确的是（）A. 镁原子由基态转化成激发态，这一过程中吸收热量B. 镁原子由基态转化成激发态，这一过程中释放热量C. 转化后位于p能级上的两个电子的能量没有发生任何变化D. 转化后镁原子与硅原子电子层结构相同，化学性质相似7. 下列各组原子中彼此化学性质一定相似的是（）A. 原子核外电子排布式为1s2的X原子与原子核外电子排布式为1S22S2的丫原子B. 原子核外M层上仅有两个电子的X原子与原子核外N层上仅有两个电子的丫原子C. 2p轨道上有一对成对电子的X原子和3p轨道上只有一对成对电子的丫原子D. 最外层都只有一个电子的X、丫原子8. 下列各表中的数字代表的是元素的原子序数。

一、原子的诞生1.在物质结构研究的历史上,首先提出原子内有原子核的科学家是( )解析:汤姆生最早提出了电子学说,道尔顿最早提出了原子学说,卢瑟福最早提出了原子核,玻尔最早提出了原子的行星模型。

答案:C2.下列说法中,不符合现代大爆炸宇宙学理论的是( )A.我们所在的宇宙诞生于一次大爆炸B.恒星正在不断地合成自然界中没有的新元素C.氢、氦等轻核元素是宇宙中天然元素之母D.宇宙的所有原子中,最多的是氢元素的原子答案:B3.据报道,月球上有大量3He存在。

下列关于3He的说法正确的是( )A.是4He的同分异构体B.比4He多一个中子C.是4He的同位素D.比4He少一个质子答案:C二、能层与能级1..M能层对应的电子层是( )A.第一能层B.第二能层C.第三能层D.第四能层答案:C2.下列各能层中不包含p能级的是( )答案:D3.下列各电子能层中含有3p能级的是( )能层能层能层能层答案:C能层具有的能级数为( )解析:每一个能层所具有的能级数等于能层序数,N能层为第四能层,故能级数为4。

答案:B5.下列各能层中不包含d能级的是( )能层能层能层能层答案:C6.下列能级中,不属于M能层的是( )答案:B7.在N能层中,最多能容纳的电子数为( )答案:D9.下列能级中可容纳电子数最多的是( )答案:D10.下列说法正确的是( )A.同一原子中,1s、2s、3s电子的能量逐渐减小B.同一原子中,2p、3p、4p电子的能量相等C.能量高的电子在离核近的区域运动,能量低的电子在离核远的区域运动D.各能层含有的能级数为n(n为能层序数)答案:D11.下列是关于多电子原子核外电子运动规律的叙述,其中叙述正确的是( )A.核外电子是分层运动的B.所有电子在同一区域里运动C.能量高的电子在离核近的区域运动D.同一能层的电子能量相同答案:A12.画出Be、N、Ne、Na、Mg这些元素的基态原子结构示意图,并回答下列问题:((1)只有K层与L层的元素有(2)含有M层的有(3)最外层电子数相同的有。

放射性元素的衰变核能1．(多选)(2016·全国卷Ⅲ)一静止的铝原子核2713Al俘获一速度为1.0×107m/s的质子p 后，变为处于激发态的硅原子核2814Si。

下列说法正确的是导学号 51343311( A BE ) A．核反应方程为p＋2713Al→2814SiB．核反应方程过程中系统动量守恒C．核反应过程中系统能量不守恒D．核反应前后核子数相等，所以生成物的质量等于反应物的质量之和E．硅原子核速度的数量级为105m/s，方向与质子初速度的方向一致[解析]核反应方程满足质量数守恒和电荷数守恒，A项正确；微观粒子相互作用过程中，满足动量守恒定律，B项正确；题述核反应过程属于“二合一”形式的完全非弹性碰撞，机械能有损失，但对于封闭的系统，能量仍然守恒，C项错误；核反应过程中的机械能有损失，故存在质量亏损现象，D项错误；硅原子质量约是质子质量的28倍，由动量守恒定律知，m0v0＝28m0v，所以硅原子核速度数量级为105m/s，方向与质子初速度的方向一致，E项正确。

2．(多选)(2017·甘肃兰州一中模拟)下列说法正确的是导学号 51343312( ACE ) A．天然放射性现象说明原子核内部具有复杂的结构B．α粒子散射实验说明原子核内部具有复杂的结构C．原子核发生β衰变生成的新核原子序数增加D．氢原子从能级3跃迁到能级2辐射出的光子的波长小于从能级2跃迁到能级1辐射出的光子的波长E．γ射线是原子核内部发生核反应而释放出的多余的能量[解析]天然放射性现象说明原子核内部具有复杂的结构，选项A正确；α粒子散射实验说明原子具有核式结构，选项B错误；根据电荷数守恒和质量数守恒知，β衰变放出一个电子，新核的电荷数增加1，即原子序数增加，故C正确；氢原子从能级3跃迁到能级2辐射出的光子的能量小于从能级2跃迁到能级1辐射出的光子的能量，故从能级3跃迁到能级2辐射出的光子的波长大于从能级2跃迁到能级1辐射出的光子的波长，选项D错误；γ射线是伴随着α或β衰变而释放出的多余的能量，故E正确。

《原子结构与性质》单元检测题一、单选题1.第三周期元素中，微粒半径最大的是( )A． Na＋ B． Al3＋ C． S2－ D． Cl－2.下列说法不正确的是( )A．基态氧原子与基态氮原子中未成对电子数之比是2∶3B．基态氮原子与基态磷原子中未成对电子数之比是1∶1C．基态碳原子与基态氮原子中未成对电子数之比是3∶4D．基态铜原子中未成对电子数是13.在2p能级上最多只能排布6个电子，其依据的规律是( )A．能量最低原理 B．泡利原理C．洪特规则 D．能量最低原理和泡利原理4.下列说法中正确的是( )A．主族元素的价电子全排布在最外层的n s或n p轨道上B．过渡元素的原子，价电子排布全部为(n－1)d1～10n s2C． d轨道不可以参与化学键的形成D．所有元素的共同特点是原子的价电子都排布在最外电子层上5.下列原子半径大小顺序正确的是( )①1s22s22p3②1s22s22p33s23p3③1s22s22p5④1s22s22p33s23p2A．③＞④＞②＞①B．④＞③＞②＞①C．④＞③＞①＞②D．④＞②＞①＞③6.下列说法中正确的是( )A． 1s22s12p1表示的是激发态原子的电子排布B． 3p2表示3p能级有两个轨道C．同一原子中，1s、2s、3s电子的能量逐渐减小D．同一原子中，2p、3p、4p能级的轨道数依次增多7.通常情况下，元素原子的原子核外p能级、d能级上的电子排布为“全空”“半满”“全满”的时候，元素的性质一般更稳定，称为洪特规则的特例。

下列事实不能作为这个规则证据的是( )A．元素硼(B)的第一电离能大于元素铍(Be)的B．元素磷(P)的第一电离能大于元素硫(S)的C．基态铜(Cu)原子的电子排布式为[Ar]3d104s1而不是[Ar]3d94s2D．26Fe2＋容易失电子转变成26Fe3＋，26Fe2＋表现出较强的还原性8.在第n电子层中，当它作为原子的最外层时，容纳电子数最多与第(n－1)层相同；当它作为原子的次外层时，其电子数比(n－1)层多10个，则对此电子层的判断正确的是( )A．必为K层 B．只能是L层 C．只能是M层 D．可以是任意层9.下列不属于元素电负性的应用的是( )A．判断一种元素是金属还是非金属B．判断化合物中元素的正负化合价C．判断化学键类型D．判断单质的熔沸点10.按电子排布可把周期表里的元素划分成5个区，以下元素属于p区的是( ) A． Fe B． Mg C． P D． Cu11.以下电子排布式是基态原子的电子排布的是( )①1s12s1②1s22s12p1③1s22s22p63s2 ④1s22s22p63s23p1A．①② B．①③ C．②③ D．③④12.某化学学习小组在学习元素周期表和周期的划分时提出了以下观点：①周期表的形成是由原子的结构决定的；②元素周期表中ⅠA族元素统称为碱金属元素；③每一周期的元素原子外围电子排布均是从n s1开始至n s2n p6结束；④元素周期表的每一周期元素的种类均相等；⑤基态原子核外电子排布为1s22s22p3和1s22s22p63s23p3的两元素的原子位于同一周期；⑥周期序号越大，该周期所含金属元素一般越多。

章末检测提升(十四)第十五章碰撞与动量守恒第十六章原子结构原子核一、选择题(本大题共10小题，共40分．在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项是正确的，有的小题有多个选项是正确的．全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不选的得0分)1．(2015·上海卷)铀核可以发生衰变和裂变，铀核的()A．衰变和裂变都能自发发生B．衰变和裂变都不能自发发生C．衰变能自发发生而裂变不能自发发生D．衰变不能自发发生而裂变能自发发生答案：C解析：衰变是自发进行的，铀核裂变需要中子去轰击，故C项正确．2．(多选)(2015·上海卷)波粒二象性是微观世界的基本特征，以下说法正确的有()A．光电效应现象揭示了光的粒子性B．热电子束射到晶体上产生衍射图样说明中子具有波动性C．黑体辐射的实验规律可用光的波动性解释D．动能相等的质子和电子，它们的德布罗意波长也相等答案：AB解析：光电效应说明光具有粒子性，选项A正确；衍射是波的特点，说明光具有波动性，选项B正确；黑体辐射的实验规律说明光具有粒子性，选项C错误；动能相等的质子和电子，二者质量不同，德布罗意波长不相等，选项D错误．3．如图所示，一天然放射性物质射出三种射线，经过一个匀强电场和匀强磁场共存的区域(方向如图所示)，调整电场强度E和磁感应强度B的大小，使得在MN上只有两个点受到射线照射．下面判断正确的是导学号36280521 ()A．射到b点的一定是α射线B．射到b点的一定是β射线C．射到b点的可能是α射线或β射线D．射到b点的一定是γ射线答案：C解析：γ射线不带电，在电场或磁场中它都不受场的作用，只能射到a点，因此D项不对；调整E和B的大小，既可以使带正电的α射线沿直线前进，也可以使带负电的β射线沿直线前进，沿直线前进的条件是电场力与洛伦兹力平衡，即Eq＝qvB.已知α粒子的速度比β粒子的速度小得多，当我们调节电场强度和磁场强度使α粒子沿直线前进时，速度大的β粒子向右偏转，有可能射到b点；当我们调节使β粒子沿直线前进时，速度较小的α粒子也将会向右偏，也有可能射到b点，因此C项正确，而A、B两项都不对．4．已知氢原子的基态能量为E 1，激发态能量E n ＝E 1n 2，其中n ＝2，3，….且h 表示普朗克常量，c 表示真空中的光速．能使氢原子从第一激发态电离的光子的最大波长为导学号36280522( )A ． －4hc 3E 1B ．－2hc E 1C ．－4hc E 1D ．－9hcE 1答案：C解析：由E n ＝E 1n 2知，第一激发态的能量为E 2＝E 14，又hc λ≥－E 14，得λ≤－4hc E 1，故C 项对，A 、B 、D 三项错．5．以往我们认识的光电效应是单光子光电效应，即一个电子在极短时间内只能吸收到一个光子而从金属表面逸出．强激光的出现丰富了人们对于光电效应的认识，用强激光照射金属，由于其光子密度极大，一个电子在极短时间内吸收多个光子成为可能，从而形成多光子光电效应，这已被实验证实．光电效应实验装置示意如图．用频率为ν的普通光源照射阴极K ，没有发生光电效应，换同样频率为ν的强激光照射阴极K ，则发生了光电效应；此时，若加上反向电压U ，即将阴极K 接电源正极，阳极A 接电源负极，在KA 之间就形成了使光电子减速的电场，逐渐增大U ，光电流会逐渐减小；当光电流恰好减小到零时，所加反向电压U 可能是下列的(其中W 为逸出功，h 为普朗克常量，e 为电子电荷量)( )A ．U ＝h νe －W eB ．U ＝2h νe －W eC ．U ＝2hν－WD ．U ＝5h ν2e －W e答案：B解析：同频率的光照射K 极，普通光不能使其发生光电效应，而强激光能使其发生光电效应，说明一个电子吸收了多个光子．设吸收的光子个数为n ，光电子逸出的最大初动能为E k ，由光电效应方程知：E k ＝nhν－W(n ≥2)①；光电子逸出后克服减速电场做功，由动能定理知E k ＝eU ②，联立上述两式得U ＝nh νe －W e，当n ＝2时，即B 项正确，其他选项均不可能．6．如图所示，细线上端固定于O 点，其下端系一小球，静止时细线长L .现将悬线和小球拉至图中实线位置，此时悬线与竖直方向的夹角60°，并于小球原来所在的最低点处放置一质量相同的泥球，然后使悬挂的小球从实线位置由静止释放，它运动到最低点时与泥球碰撞并合为一体，它们一起摆动中可达到的最大高度是导学号36280523( )A.L 2B.L 4C.L 8D.L 16答案：C解析：设小球与泥球碰前的速度为v 1，碰后的速度为v 2，小球下落过程中，有mgL(1－cos 60°)＝mv 212在碰撞过程中有mv 1＝(m ＋m)v 2上升过程中有(m ＋m)gh ＝（m ＋m ）v 222由以上各式解得h ＝L 8.7．(2014·重庆卷)一弹丸在飞行到距离地面5 m 高时仅有水平速度v ＝2 m/s ，爆炸成为甲、乙两块水平飞出，甲、乙的质量比为3∶1，不计质量损失，重力加速度g 取10 m/s 2，则下列图中两块弹片飞行的轨迹可能正确的是( )答案：B解析：弹丸在爆炸过程中，水平方向的动量守恒，有mv 0＝34mv 甲＋14mv 乙，解得4v 0＝3v 甲＋v 乙，爆炸后两块弹片均做平抛运动，竖直方向有h ＝12gt 2，水平方向对甲、乙两弹片分别有x 甲＝v 甲t ，x 乙＝v 乙t ，代入各图中数据，可知B 项正确．8．如图所示为氢原子的四个能级，其中E 1为基态，若氢原子A 处于激发态E 2，氢原子B 处于激发态E 3，则下列说法正确的是导学号36280524( )A ．原子A 可能辐射出3种频率的光子B ．原子B 可能辐射出3种频率的光子C ．原子A 能够吸收原子B 发出的光子并跃迁到能级E 4D ．原子B 能够吸收原子A 发出的光子并跃迁到能级E 4答案：B解析：原子A 从激发态E 2跃迁到E 1，只辐射一种频率的光子，A 项错；原子B 从激发态E 3跃迁到基态E 1可能辐射三种频率的光子，B 项对；由原子能级跃迁理论可知，原子A 可能吸收原子B 由E 3跃迁到E 2时放出的光子并跃迁到E 3，但不能跃迁到E 4，C 项错；A 原子发出的光子能量ΔE ＝E 2－E 1大于E 4－E 3，故原子B 不可能跃迁到能级E 4，D 项错．9．下列说法中错误的是导学号36280525( )A ．卢瑟福通过实验发现了质子的核反应方程为42He ＋147N →178O ＋11HB ．铀核裂变的核反应是23592U →14156Ba ＋9236Kr ＋210nC ．质子、中子、α粒子的质量分别为m 1，m 2，m 3，质子和中子结合成一个α粒子，释放的能量是(2m 1＋2m 2－m 3)c 2D ．原子从a 能级状态跃迁到b 能级状态时发射波长为λ1的光子；原子从b 能级状态跃迁到c 能级状态时吸收波长为λ2的光子，已知λ1>λ2，那么原子从a 能级状态跃迁到c 能级状态时将要吸收波长为λ1λ2λ1－λ2的光子答案：B解析：卢瑟福用α粒子轰击N 原子核发现了质子，A 项正确；铀核裂变的核反应是23592U ＋10n →14156Ba ＋9236Kr ＋310n ，所以B 项错误；质子和中子结合成一个α粒子，释放能量符合质能方程，C 项正确；原子从a 能级状态跃迁到b 能级状态时发射波长为λ1的光子；原子从b 能级状态跃迁到c 能级状态时吸收波长为λ2的光子，所以原子从a 能级状态跃迁到c 能级状态时将要吸收的能量为ab 能级间与bc 能级间的能量差值，即hc λ2－hc λ1＝hc(λ1－λ2λ1λ2)，所以吸收的光子的波长为λ1λ2λ1－λ2，D 项正确． 故本题选B .10．(多选)雷蒙德·戴维斯因研究来自太阳的中微子而获得了2002年度诺贝尔物理学奖．他探测中微子所用的探测器的主体是一个贮满615吨四氯乙烯(C 2Cl 4)溶液的巨桶．中微子可以将一个氯核转变为一个氩核，其核反应方程式为νe ＋3717Cl →3718Ar ＋ 0－1e ，已知3717Cl 核的质量为36.95658 u ，3718Ar 核的质量为36.956 91 u ，0－1e 的质量为0.000 55 u ，1 u 质量对应的能量为931.5 MeV .根据以上信息，可以判断( )A ．中微子不带电B ．中微子就是中子C.3717Cl 和3718Ar 是同位素D ．参与上述反应的中微子的最小能量约为0.82 MeV答案：AD解析：在核反应中，电荷数守恒，质量数守恒，可以判断中微子所带电荷数是零，质量数是零，故A 项正确；而中子的质量数是1，故B 项错误；同位素是电荷数相等，质量数不等的同种元素，而3717Cl 和3718Ar 是两种不同的元素，故C 项错误；由爱因斯坦质能方程得中微子的质量m ＝(0.00055＋36.95691－36.95658) u ＝0.00088u ，而1u 质量对应的能量为931.5MeV ，所以中微子的最小能量是E ＝931.5×0.00088MeV ≈0.82MeV ，故D 项正确．二、填空题(本大题共2小题，共10分．把答案填在题中的横线上或按题目要求作答)11．(2分)在光电效应实验中，某金属的截止频率相应的波长为λ0，该金属的逸出功为________，若用波长为λ(λ<λ0)单色光做实验，则其截止电压为________．(已知电子的电荷量、真空中的光速和普朗克常量分别为e 、c 和h )答案：hc λ0 hc （λ0－λ）eλ0λ解析：由W 0＝hν0和ν0＝c 0得，W 0＝hc λ0；用波长为λ(λ<λ0)单色光做实验，则光电子的最大初动能E km ＝hν－W 0，又E km ＝eU ，所以截止电压U ＝hc （λ0－λ）eλ0λ.12．(8分)(1)(2015·全国新课标Ⅰ卷)在某次光电效应实验中，得到的遏止电压U c 与入射光的频率ν的关系如图所示．若该直线的斜率和截距分别为k 和b ，电子电荷量的绝对值为e ，则普朗克常量可表示为________，所用材料的逸出功可表示为________．(2)A 、B 两种光子的能量之比为2∶1，它们都能使某种金属发生光电效应，且所产生的光电子最大初动能分别为E A 、E B .求A 、B 两种光子的动量之比为__________，和该金属的逸出功之比为__________．答案：(1)ek －eb (2)2∶1 E A －2E B解析：(1)由光电效应方程，光电子的最大初动能12mv 2＝hν－W.根据动能定理，eU c ＝12mv 2，联立解得：U c ＝h e ν－W e.对照题给遏止电压U c 与入射光的频率ν的关系图象，可知：图象斜率k ＝h e，解得普朗克常量h ＝ek.图象在纵轴上的截距b ＝－W e，解得所用材料的逸出功W ＝－eb.(2)光子能量E ＝hν，动量p ＝h λ，且ν＝c λ，由A 、B 两种光子能量之比为2∶1，联立解得p ＝E c则p A p B ＝21A 光照射时，光电子的最大初动能E A ＝E Ag －W 0B 光照射时，光电子的最大初动能E B ＝E Bg －W 0已知A 、B 两种光子的能量之比为2∶1，即E Ag E Bg ＝21联立解得W 0＝E A －2E B三、计算题(本大题共4小题，共50分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)13．(10分)如图所示，光滑水平地面上停放着甲、乙两辆相同的平板车，一根轻绳跨过乙车的定滑轮(不计定滑轮的质量和摩擦)，绳的一端与甲车相连，另一端被甲车上的人拉在手中，已知每辆车和人的质量均为30 kg ，两车间的距离足够远．现在人用力拉绳，两车开始相向运动，人与甲车始终保持相对静止，当乙车的速度为0.5 m/s 时，停止拉绳．求人在拉绳过程中做了多少功？导学号36280526答案：5.625 J解析：设甲、乙两车和人的质量分别为m 甲、m 乙和m 人，停止拉绳时，甲车的速度为v 甲，乙车的速度为v 乙，由动量守恒定律得：(m 甲＋m 人)v 甲＝m 乙v 乙，求得v 甲＝0.25m /s .由功能关系可知，人拉绳过程做的功等于系统动能的增加量，W ＝12(m 甲＋m 人)v 2甲＋12m 乙v 2乙＝5.625J .14．(12分)(2014·天津卷)如图所示，水平地面上静止放置一辆小车A ，质量m A ＝4 kg ，上表面光滑，小车与地面间的摩擦力极小，可以忽略不计．可视为质点的物块B 置于A 的最右端，B 的质量m B ＝2 kg.现对A 施加一个水平向右的恒力F ＝10 N ，A 运动一段时间后，小车左端固定的挡板与B 发生碰撞，碰撞时间极短，碰后A 、B 粘合在一起，共同在F 的作用下继续运动，碰撞后经时间t ＝0.6 s ，二者的速度达到v t ＝2 m/s.求：(1)A 开始运动时加速度a 的大小；(2)A 、B 碰撞后瞬间的共同速度v 的大小；(3)A 的上表面长度l .答案：(1)2.5 m /s 2 (2)1 m /s (3)0.45 m解析： (1)以A 为研究对象，由牛顿第二定律有F ＝m A a ，① 代入数据解得a ＝2.5m /s 2.②(2)对A 、B 碰撞后共同运动t ＝0.6s 的过程，由动量定理得 Ft ＝(m A ＋m B )v t －(m A ＋m B )v ，③代入数据解得v ＝1m /s .④(3)设A 、B 发生碰撞前，A 的速度为v A ，对A 、B 发生碰撞的过程，由动量守恒定律有m A v A ＝(m A ＋m B )v ，⑤A 从开始运动到与B 发生碰撞前，由动能定理有Fl ＝12m A v 2A ，⑥ 由④⑤⑥式，代入数据解得l ＝0.45m ．⑦15．(12分)钚的放射性同位素239 94Pu 静止时衰变为铀核激发态235 92U *、α粒子，而铀核激发态235 92U *立即衰变为铀核235 92U ，并放出能量为0.097 MeV 的γ光子．已知：239 94Pu 、235 92U和α粒子的质量分别为m Pu ＝239.052 1 u 、m U ＝235.043 9 u 和m α＝4.002 6 u ，1 u ＝931.5 MeV/c 2.(1)写出衰变方程；(2)已知衰变放出的光子的动量可忽略，求α粒子的动能．答案：(1)见解析 (2)5.034 MeV解析：(1)衰变方程为23994Pu ―→23592U *＋α①23592U *―→23592U ＋γ② 或合起来有23994Pu ―→23592U ＋α＋γ③ (2)上述衰变过程的质量亏损为Δm ＝m Pu －m U －m α④放出的能量为ΔE ＝Δm·c 2⑤ΔE 是铀核23592U 的动能E U 、α粒子的动能E α和γ光子的能量Eγ之和，ΔE ＝E U ＋E α＋E γ⑥可得E U ＋E α＝(m Pu －m U －m α)c 2－E γ⑦设衰变后的铀核和α粒子的速度分别为v U 和v α，则由动量守恒有m U v U ＝m αv α⑧又由动能的定义知E U ＝12m U v 2U ，E α＝12m αv 2α⑨ 由⑧⑨式得E U E α＝m αm U⑩ 由⑦⑩式得E α＝m U m U ＋m α[(m Pu －m U －m α)c 2－E γ] 代入题给数据得E α＝5.034MeV16．(16分)(2015·全国新课标Ⅰ卷)如图所示，在足够长的光滑水平面上，物体A、B、C位于同一直线上，A位于B、C之间．A的质量为m，B、C的质量都为M，三者均处于静止状态．现使A以某一速度向右运动，求m和M 之间应满足什么条件，才能使A只与B、C各发生一次碰撞．设物体间的碰撞都是弹性的．答案：(5－2)M≤m<M解析：A向右运动与C发生第一次碰撞，碰撞过程中，系统的动量守恒、机械能守恒．设速度方向向右为正，开始时A的速度为v0，第一次碰撞后C的速度为v C1，A的速度为v A1，由动量守恒定律和机械能守恒定律得mv0＝mv A1＋Mv C1①12mv 2＝12mv2A1＋12Mv2C1②联立①②式得v A1＝m－Mm＋Mv0③v C1＝2mm＋Mv0④如果m>M，第一次碰撞后，A与C速度同向，且A的速度小于C的速度，不可能与B发生碰撞；如果m＝M，第一次碰撞后，A停止，C以A碰前的速度向右运动，A不可能与B发生碰撞；所以只需考虑m<M的情况．第一次碰撞后，A反向运动与B发生碰撞．设与B发生碰撞后，A的速度为v A2，B的速度为v B1，同样有v A2＝m－Mm＋Mv A1＝(m－Mm＋M)2v0⑤根据题意，要求A只与B、C各发生一次碰撞，应有v A2≤v C1⑥联立④⑤⑥式得m2＋4mM－M2≥0⑦解得m≥(5－2)M⑧另一解m≤－(5＋2)M舍去．所以，m和M应满足的条件为(5－2)M≤m<M⑨。

课时训练13　走进原子核　放射性元素的衰变基础夯实1.某放射性同位素样品,在21天里衰减掉,它的半衰期是( )B.5.25天C.7天D.10.5天21天里衰变掉,则剩余,故经历3个半衰期,因此半衰期为=7(天).2.表示放射性元素碘131I)β衰变的方程是( )AI SbHe BI XeeIn DI TeHβ衰变时,从原子核内部释放出一个电子,同时生成一个新核,选项B正确.3.放射性同位素钍232经α、β衰变会生成氡,其衰变方程为ThRn+xα+yβ,其中( )A.x=1,y=3B.x=2,y=3C.x=3,y=1D.x=3,y=2x=3,y=2,故答案为D.4.A、B两种放射性元素,它们的半衰期分别为t A=10天,t B=30天,经60天后,测得两种放射性元素的质量相等,那么它们原来的质量之比为( )B.48∶63C.1∶14D.16∶1A、B两种元素原来的质量分别为m A和m B,对A元素来讲,经过6个半衰期,剩余质量为()6m A;对B元素来讲,经过2个半衰期,剩余质量为()2m B.则()6m A=()2m B,,故D项正确.5.(多选)下列哪些现象能说明射线来自原子核( )(导学号51160192)A.三种射线的能量都很高B.放射线的强度不受温度、外界压强等物理条件的影响C.元素的放射性与所处的化学状态(单质、化合态)无关β射线都是带电的粒子流,元素的放射性与其所处的化学状态和物理状态无关,选项B、C正确.6.(多选)关于质子与中子,下列说法正确的是( )A.原子核(除氢核外)由质子和中子构成B.质子和中子统称为核子C.卢瑟福发现了质子,并预言了中子的存在,并预言了质子的存在,中子和质子统称为核子,卢瑟福只发现了质子,以后又预言了中子的存在.7.(多选)氢有三种同位素,分别是氕H、氘H、氚H,则( )A.它们的质子数相等B.它们原子的核外电子数相等C.它们的核子数相等,质子数相等,核子数分别为1、2、3,质子数和原子核外电子数相同,都为1,中子数等于核子数减去质子数,故中子数各不相同,所以本题选项A、B正确.8.(多选)近几年来,我国北京、上海、山东等地引进了十多台γ刀,治疗患者5 000余例,效果极好,成为治疗脑肿瘤的最佳仪器.令人感叹的是,用γ刀治疗时不用麻醉,病人清醒,时间短,半小时完成手术,无需住院,因而γ刀被誉为“神刀”.γ刀治疗脑肿瘤主要是利用( )A.γ射线具有很强的穿透能力B.γ射线具有很强的电离作用C.γ射线波长很短,具有很高的能量射线是波长很短、频率很高的电磁波,具有很高的能量和很强的穿透能力,所以它能穿透皮肉和骨骼到达肿瘤位置并杀死肿瘤细胞.因γ射线不带电,它的电离作用很弱;因波长很短,衍射能力也很差,B、D错误.9.天然放射性元素Pu经过 次α衰变和 次β衰变,最后变成铅的同位素 PbPbPb中的一种).　4Pbβ衰变释放的是电子,核电荷数发生改变但质量数不会改变,发生α衰变释放α粒子,质量数从而发生改变,因而新、旧核的质量数之差一定是4的整数倍,所以最后变为铅的3种同位素只能是Pb,所以发生α衰变的次数是=8次,发生β衰变的次数由94-2×8-82=-4,可知发生4次β衰变.能力提升10.14C测年法是利用14C衰变规律对古生物进行年代测定的方法.若以横坐标t表示时间,纵坐标m表示任意时刻14C的质量,m0为t=0时14C的质量.下面四幅图中能正确反映14C衰变规律的是( )T1/2,14C的质量减少一半,所以m=m0(,选项C正确.11.(多选)美国科研人员正在研制一种新型镍铜长效电池,它是采用半衰期长达100年的放射性同位素镍63Ni)和铜两种金属作为长寿命电池的材料,利用镍63 发生β衰变时释放电子给铜片,把镍63和铜片作电池两极,外接负载为负载提供电能.下面有关该电池的说法正确的是( )A.镍63的衰变方程是NiCuB.镍63的衰变方程是NiCuC.外接负载时镍63的电势比铜片高D.该电池内电流方向是从铜片到镍Ni的衰变方程为NiCu,选项A、B错.电流方向为正电荷定向移动方向,在电池内部电流从铜片到镍片,镍片电势高,选项C、D正确.12.(多选)地球的年龄到底有多大,科学家利用天然放射性元素的衰变规律,通过对目前发现的最古老的岩石中铀和铅含量的测定,推算出该岩石中含有的铀是岩石形成初期时(岩石形成初期时不含铅)的一半.铀238衰变后形成铅206,铀238的相对含量随时间变化规律如图所示,图中N为铀238的原子数,N0为铀和铅的原子总数.由此可以判断出( )(导学号51160193)A.铀238的半衰期为90亿年B.地球的年龄大致为45亿年C.被测定的古老岩石样品在90亿年时的铀、铅原子数之比约为1∶490亿年时的铀、铅原子数之比约为1∶3238衰变后含量随时间的变化规律图象可知:铀238的半衰期和地球的年龄均大致为45亿年;被测定的古老岩石样品在90亿年时铀原子数的相对值为0.25,即占总原子数的,由此可推得其中铅占原子数的,铀、铅原子数之比约为1∶3.选项B、D正确.13.(多选)静止在匀强磁场中的某放射性元素的原子核,当它放出一个α粒子后,其速度方向与磁场方向垂直,测得α粒子和反冲核轨道半径之比为44∶1,如图所示,则( )(导学号51160194)A.α粒子与反冲核的动量大小相等,方向相同B.原来放射性元素的核电荷数为90C.反冲核的核电荷数为881∶88,由于初始总动量为零,则末动量也为零,即α粒子和反冲核的动量大小相等,方向相反.由于释放的α粒子和反冲核均在垂直于磁场的平面内且在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动.由Bqv=得R=若原来放射性元素的核电荷数为Z,则对于α粒子有R1=,对反冲核:R2=由于p1=p2,且R1∶R2=44∶1,得Z=90.它们的速度大小与质量成反比,A、D错误,B、C正确.14.约里奥·居里夫妇因发现人工放射性而获得了1935年的诺贝尔化学奖,他们发现的放射性元素P衰变成Si的同时放出另一种粒子,这种粒子是 .P是P的同位素,被广泛应用于生物示踪技术.1 mg P 随时间衰变的关系如图所示,请估算4 mg的P经多少天的衰变后还剩0.25 mg?(导学号51160195)　56天(54~58天都对)Sie(正电子)由图象可得1 mg P经14天变成0.5 mg,再经14天变成0.25 mg,由此可知P的半衰期为T1/2=14 d,因此,4 mg的P经4个半衰期,即4×14=56(天),将变成0.25 mg或由m'=m·(可求得t=56天.。

[考试标准]一、原子核的组成1．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)三种射线2.原子核的组成(1)原子核由质子(11H)和中子(10n)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(Z)＝质子数＝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．(4)同位素：具有相同质子数而中子数不同的原子核，在元素周期表中处于同一位置，它们互称为同位素．二、放射性元素的衰变1．原子核的衰变(1)原子核放出α粒子或β粒子，变成另一种原子核的变化称为原子核的衰变．(2)分类α衰变：A Z X→A－4Y＋42HeZ－2β衰变：A Z X→A Z+1Y＋0-1e当放射性物质连续发生衰变时，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．(3)两个典型的衰变方程α衰变：23892U→23490Th＋42Heβ衰变：23490Th→23491Pa＋0-1e.2．半衰期放射性元素衰变的快慢是由核内部自身的因素决定的，跟原子所处的化学状态和外部条件没有关系．三、探测射线的方法威尔逊云室，气泡室，盖革—米勒计数器．四、放射性的应用与防护1．应用射线：工业上可以测厚度、医疗方面可以放射治疗、照射种子来培育优良品种等．2．示踪原子：有关生物大分子的结构及其功能的研究，要借助于示踪原子．3．辐射与安全：人类一直生活在放射性的环境中，过量的射线对人体组织有破坏作用．要防止放射性物质对水源、空气、用具等的污染．4．裂变的应用：原子弹、核反应堆．五、核裂变1．典型的裂变反应方程：235U＋10n→8936Kr＋14456Ba＋310n.922．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．3．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其相应的质量．4．裂变的应用：原子弹核反应堆．六、核聚变1．典型的聚变反应方程：2H＋31H→42He＋10n＋17.6 MeV12．人工转变：(1)卢瑟福发现质子：147N＋42He→178O＋11H.(2)查德威克发现中子：94Be＋42He→126C＋10n.1．与原子核内部变化有关的现象是()A．α粒子散射现象B．光电效应现象C．电离现象D．天然放射现象答案 D2．(2016·衢州市调研)医学界通过14C标记的C60发现了一种C60的羧酸衍生物，在特定条件下可以通过断裂DNA抑制艾滋病病毒的繁殖，则14C的用途是()A．示踪原子B．电离作用C．催化作用D．贯穿作用答案 A3．表示放射性元素碘131(13153I)β衰变的方程是()A.13153I→12753Sb＋42HeB.13153I→13154Xe＋0-1eC.13153I→13053I＋10nD.13153I→13052Te＋11H答案 B4. 1932年，英国物理学家查德威克用α射线轰击铍核(94Be)时，产生了碳核(126C)和一种不受电场和磁场影响、穿透能力很强的射线，经过进一步证实，这种射线是()A．光子流B．中子流C ．电子流D ．质子流答案 B5．太阳因核聚变释放出巨大的能量，同时其质量不断减少．太阳每秒钟辐射出的能量约为4×1026 J ，根据爱因斯坦质能方程，太阳每秒钟减少的质量最接近( ) A ．1036 kg B ．1018 kg C ．1013 kg D ．109 kg 答案 D6．下列说法正确的是( )A ．重核裂变时放出能量，而轻核聚变时吸收能量B ．轻核聚变必须在很高的温度下才能进行C ．氢弹是利用轻核聚变制成的，因此它的威力比原子弹小D ．人类制成了原子弹，从而实现了用人工方法控制链式反应的速度，和平利用核能 答案 B命题点一 原子核及核反应例1 (多选)(2016·10月浙江选考·16)用中子(10n)轰击铀核(235 92U)产生裂变反应，会产生钡核(14456Ba)和氪核(8936Kr)并释放出中子(10n)，当达到某些条件时可发生链式反应．一个铀核(235 92U)裂变时，释放的能量约为200 MeV(1 eV ＝1.6×10－19J)．以下说法正确的是( )A.235 92U 的裂变方程为23592→144 56Ba ＋8936Kr ＋210nB.235 92U 的裂变方程为235 92U ＋10n →144 56Ba ＋8936Kr ＋310nC.235 92U 发生链式反应的条件与铀块的体积有关 D ．一个235 92U 裂变时，质量亏损约为3.6×10－29kg解析 铀核在裂变过程中需要中子的轰击，产生链式反应，所以选项A 错误，选项B 正确．而链式反应在进行过程中，还需要铀矿达到临界体积才能维持链式反应持续不断进行下去，所以选项C 正确．根据释放出来的核能，结合质能方程ΔE ＝Δmc 2可知，反应过程中，亏损质量为Δm ＝200×106×1.6×10－19(3×108)2 kg ≈3.6×10－28kg ，选项D 错误．答案 BC1．核反应过程一般都是不可逆的，所以核反应方程只能用单向箭头“→”连接并表示反应方向，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规律杜撰出生成物来写核反应方程．3．核反应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．核反应遵循电荷数守恒．题组阶梯突破1．(多选)14C发生放射性衰变成为14N，半衰期约为5 700年，已知植物存活期间，其体内14C 与12C的比例不变；生命活动结束后，14C的比例持续减少，现通过测量得知，某古木样品中14C的比例正好是现代植物所制样品的二分之一．下列说法正确的是()A．该古木的年代距今约5 700年B．12C、14C具有相同的中子数C．14C衰变为14N的过程中放出β射线D．增加样品测量环境的压强将加速14C的衰变答案AC解析放射性元素经过一个半衰期剩下的原子核的质量是原来的一半，故该古木的年代距今约为5 700年，A正确；具有相同的质子数、不同的中子数的元素称为同位素，B错误；14C 衰变为14N，电荷数增加1，说明放出了电子，发生了β衰变，C正确；半衰期由元素本身决定，与外界因素无关，D错误．2．(多选)铀核裂变是核电站核能的重要来源，其一种裂变反应式是23592U＋10n→14456Ba＋8936Kr＋310n.下列说法正确的有()A．上述裂变反应中伴随着中子放出B．铀块体积对链式反应的发生无影响C．铀核的链式反应可人工控制D．铀核的半衰期会受到环境温度的影响答案AC解析核裂变反应是重核被中子轰击后分裂成两个中等质量的原子核并放出若干个中子的反应，A选项正确；铀块要发生链式反应需达到一定的体积，B选项错误；链式反应可人工控制用以建立核电站，C选项正确；原子核的半衰期是由原子核本身的性质决定，与其所处的环境或状态无关，D选项错误．3．(多选)据报道，2014年3月4日英国兰开夏郡的一名13岁学生杰米·爱德华兹在学校实验室里成功完成了一项核试验，成为世界上实现聚变的最年轻的人，引起人们对氢元素、氢的同位素、核反应的热议．下列说法正确的是()A．氢原子光谱是线状谱B．氘(21H)可以发生α衰变C.21H＋31H―→42He＋10n是核聚变D．核聚变都是可控的答案AC解析因为氢原子释放的能量是不连续的，氢原子的光谱是线状光谱，选项A正确；原子序数较大的原子核才可能发生α衰变，选项B错误；21H＋31H―→42He＋10n是核聚变，选项C正确；核聚变并非都是可控的，选项D错误．4.23290Th(钍核)经过6次α衰变和4次β衰变后变成铅核，则()A．铅核的符号为20882Pb，它比23290Th少8个中子B．铅核的符号为20478Pb，它比23290Th少16个中子C．铅核的符号为20882Pb，它比23290Th少16个中子D．铅核的符号为22078Pb，它比23290Th少12个中子答案 C解析设铅核的质量数为M，核电荷数为Z，则由质量数守恒可得M＝232－6×4＝208，由核电荷数守恒可得Z＝90－6×2＋4×1＝82.则铅核的中子数N1＝208－82＝126，钍核的中子数N2＝232－90＝142.所以铅核的中子数比钍核的中子数少16个．C正确．命题点二核能的计算例2铀核裂变的一种方式是23592U＋10n→14360Nd＋9040Zr＋310n＋8X，该反应的质量亏损是0.2 u,1 u相当于931.5 MeV的能量．(1)核反应方程中的X是____________．(2)该反应放出的能量是________J．(结果保留3位有效数字)解析①根据质量数和电荷数守恒得：X质量数为0，核电荷数为－1，故此粒子是电子0－e，②该核反应质量亏损为：Δm＝0.2 u，能量亏损为：ΔE＝0.2×931.5 MeV≈2.98×10－11 J. 1答案①0-1e②2.98×10－11 J核能的计算方法1．根据爱因斯坦质能方程列式计算：即ΔE＝Δmc2(Δm的单位：kg)．2．根据1原子质量单位(u)相当于931.5兆电子伏能量，则ΔE＝Δm×931.5 MeV(Δm的单位：u)．3．核反应遵守动量守恒定律和能量守恒定律，因此我们可以结合动量守恒定律和能量守恒定律来计算核能．题组阶梯突破5．(多选)“超导托卡马克”(英名称：EAST，俗称“人造太阳”)是我国自行研制的可控热核反应实验装置．设该实验反应前氘核(21H)的质量为m1，氚核(31H)的质量为m2，反应后氦核(42He)的质量为m3，中子(10n)的质量为m4，光速为c.下列说法中正确的是()A．这种装置中发生的核反应方程式是21H＋31H→42He＋10nB．由核反应过程质量守恒可知m1＋m2＝m3＋m4C．核反应放出的能量等于(m1＋m2－m3－m4)c2D．这种装置与我国大亚湾核电站所使用核装置的核反应原理不相同答案ACD解析可控热核反应装置中发生的核反应方程式是21H＋31H→42He＋10n，故A正确；核反应过程中质量数守恒，但质量不守恒，核反应过程中存在质量亏损，因此m1＋m2≠m3＋m4，故B 错误；核反应过程中的质量亏损Δm＝m1＋m2－m3－m4，释放的核能ΔE＝Δmc2＝(m1＋m2－m3－m4)c2，故C正确；这种装置的核反应是核聚变，我国大亚湾核电站所使用核装置是核裂变，它们的核反应原理不同，故D正确．6．氘核和氚核可发生热核聚变而释放巨大的能量，该反应方程为21H＋31H→42He＋x，式中x 是某种粒子．已知：21H、31H、42He和粒子x的质量分别为2.0141 u、3.016 1 u、4.002 6 u和1.008 7 u；1 u＝931.5 MeV.由上述反应方程和数据可知，粒子x是______，该反应释放出的能量为______MeV(结果保留3位有效数字)．答案10n或中子17.6解析由核电荷数守恒可知，x粒子的核电荷数为：1＋1－2＝0，由质量数守恒可知，x粒子的质量数为：2＋3－4＝1，则x粒子是10n或中子；核反应过程中释放的能量为E＝Δmc2≈17.6 MeV.1．(多选)以下是有关近代物理内容的若干叙述：其中正确的有()A．每个核子只跟邻近的核子发生核力作用B．太阳内部发生的核反应是热核反应C．原子的核式结构模型是由汤姆逊在α粒子散射实验基础上提出的D．关于原子核内部的信息，最早来自天然放射现象答案ABD解析核力为短程力，只能跟邻近的核子产生核力的作用，故A正确；太阳内部发生的是热核反应；故B正确；原子的核式结构模型是由卢瑟福在α粒子散射实验基础上提出的，故C 错误；关于原子核内部的信息，最早来自于天然放射现象，故D正确．2．在核反应堆外修建很厚的水泥层，是为了防止()A．核爆炸B．放射性外泄C．快中子外泄D．慢中子外泄答案 B解析 核爆炸用水泥层是防不住的，反应堆内部是用镉棒控制中子数目，修建很厚的水泥层，是为了屏蔽放射线，B 正确．3．(多选)(2016·东阳市联考)有关放射性同位素3015P 的下列说法，正确的是( ) A.3015P 与3014X 互为同位素B.3015P 与其同位素有相同的化学性质C.用3015P 制成化合物后它的半衰期变长D.含有3015P 的磷肥释放正电子，可用作示踪原子，观察磷肥对植物的影响 答案 BD解析 同位素有相同的质子数，所以选项A 错误．同位素有相同的化学性质，所以选项B 正确．半衰期与元素属于化合物或单质没有关系，所以3015P 制成化合物后它的半衰期不变，选项C 错误．含有3015P 的磷肥由于衰变，可记录磷的踪迹，所以选项D 正确． 4．(多选)有关原子核的知识，下列说法正确的是( ) A ．原子核可发生β衰变表明原子核中有电子 B ．放射性元素的原子核经过2个半衰期将全部衰变 C ．在核反应中，动量守恒D ．在核反应中，质量数和电荷数都守恒 答案 CD解析 原子核内只有质子和中子，β衰变的实质是原子核中的中子转化为质子，并放出电子，选项A 错误；放射性元素的原子核经过2个半衰期还剩余总量的14，选项B 错误；核反应前后，满足动量守恒定律，选项C 正确；在核反应前后，质量数和电荷数守恒，选项D 正确． 5．曾任美国总统的老布什曾让医生们虚惊了一场，那是在访日宴会上突然昏厥，美国政府急忙地将他送回国，医生用123I 进行诊断，通过体外跟踪，迅速查出了病因. 123I 的特性是( ) A ．半衰期长，能迅速从体内清除 B ．半衰期长，并缓慢从体内清除 C ．半衰期短，能迅速从体内清除 D ．半衰期短，并缓慢从体内清除 答案 C解析 利用放射性同位素123I 放出的γ射线，穿透本领比α、β射线强.123I 的半衰期较短，可以迅速从体内消失，不至于因长时间辐射而对身体造成伤害．故C 对． 6．(多选)下列应用是把放射性同位素作为示踪原子的是( ) A ．利用钴60治疗肿瘤等疾病 B ．γ射线探伤C．利用含有放射性碘131的油检测地下输油管的漏油情况D．把含有放射性元素的肥料施给农作物用以研究农作物吸收养分的规律答案CD解析利用钴60治疗肿瘤和利用γ射线探伤是利用钴60或γ射线能量高、贯穿本领大的特点，故A、B错误；C、D项是利用放射性同位素作为示踪原子，故C、D正确．7．(多选)下列说法正确的是()A．分别用X射线和绿光照射同一金属表面都能发生光电效应，则用X射线照射时光电子的最大初动能较小B．用升温、加压或发生化学反应的方法不能改变放射性元素的半衰期C．以m D、m p、m n分别表示氘核、质子、中子的质量，则m D＝m p＋m nD．天然放射现象中的γ射线是原子核受激发产生的答案BD解析分别用X射线和绿光照射同一金属表面都能发生光电效应；由光电效应方程：E k＝hν－W0，则用频率比较大的X射线照射时光电子的最大初动能较大；故A错误；半衰期与原子核所处的物理环境和化学状态无关，故B正确；质子和中子结合成氘核，有质量亏损，可知m D＜m p＋m n，故C错误；天然发射现象中的γ射线是原子核受激发产生的，故D正确．8．放射性元素A经过2次α衰变和1次β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位答案 C解析原子核经过一次α衰变，电荷数减小2，所以经过2次α衰变后电荷数减小4；同时，经过一次β衰变，电荷数增加1；所以元素A经过2次α衰变和1次β衰变后电荷数减小3，则生成的新元素在元素周期表中的位置向前移3位，故C正确，A、B、D错误．9．(多选)能源是社会发展的基础，发展核能是解决能源问题的途径之一，下列释放核能的反应方程，表述正确的有()A.31H＋21H―→42He＋10n是核聚变反应B.31H＋21H―→42He＋10n是β衰变C.23592U＋10n―→14456Ba＋8936Kr＋310n是核裂变反应D.23592U＋10n―→14054Xe＋9438Sr＋210n是α衰变答案AC解析两个轻核聚合成一个较重的核的反应为核聚变反应，故A对，B错．重核被中子轰击后分裂成两个中等质量的原子核并放出若干个中子的反应为核裂变反应，故C对．原子核放出α或β粒子后变成另一种原子核的反应称为原子核的衰变．原子核衰变的反应物只有一种，故D错．10．在核反应堆中，使用的核燃料是钚239，裂变时释放出快中子，周围的铀238吸收快中子后变成铀239，铀239(23992U)很不稳定，会发生β衰变成钚239(23994Pu)(1)铀239(23992U)经过______次β衰变后变成钚239(23994Pu)．(2)写出铀239(23992U)衰变成钚239(23994Pu)核的反应方程式：____________.(3)若铀239(23992U)的质量为m1，钚239(23994Pu)的质量为m2，电子的质量为m3，光速为c，则铀239(23992U)衰变成钚239(23994Pu)放出的能量为__________．答案(1)2(2)23992U―→23994Pu＋20－1e(3)(m1－m2－2m3)c2解析(1)从铀239(23992U)到钚239(23994Pu)电荷数增加2，故经过了2次β衰变；(2)核反应方程为：23992U―→23994Pu＋20－1e；(3)反应的质量亏损是：Δm＝(m1－m2－2m3)，根据质能方程E＝mc2可知，放出的能量为ΔE＝(m1－m2－2m3)c2.11.23892U核经一系列的衰变后变成20682Pb核，问：(1)一共经过几次α衰变和几次β衰变？(2)20682Pb和23892U相比，质子数和中子数各少了多少？(3)综合写出这一衰变过程的方程．答案(1)86(2)1022(3)23892U―→20682Pb＋842He＋60－1e解析(1)设23892衰变为20682Pb经过x次α衰变和y次β衰变．由质量数守恒和核电荷数守恒可得238＝206＋4x①92＝82＋2x－y②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)因为原子核的核电荷数等于质子数，因此质子数减少了92－82＝10个．原子核的质量数为质子数与中子数的和，故中子数减少量为(238－92)－(206－82)＝22个．(3)此核反应方程为23892U―→20682Pb＋842He＋60-1e.。

第3课时元素周期表一、元素周期表的编排原则1．元素周期表的发展历程诞生⇒1869年，俄国化学家门捷列夫编制出第一张元素周期表。

↓依据⇒按照相对原子质量由小到大排列，将化学性质相似的元素放在同一纵行。

↓意义⇒揭示了化学元素间的内在联系，成为化学发展史上的重要里程碑之一。

↓发展⇒随着科学的发展，元素周期表中为未知元素留下的空位先后被填满。

↓成熟⇒当原子的组成及结构的奥秘被发现后，编排依据由相对原子质量改为原子的核电荷数，形成现行的元素周期表。

2．元素周期表的编排原则(1)横行原则：把电子层数目相同的元素，按原子序数递增的顺序从左到右排列。

(2)纵行原则：把不同横行中最外层电子数相同的元素，按电子层数递增的顺序由上而下排列。

(3)原子序数：按照元素在周期表中的顺序给元素编的序号。

(4)原子序数与元素的原子结构之间的关系：原子序数＝核电荷数＝质子数＝核外电子数。

1．下列说法正确的是( )A．我们常用的元素周期表中元素排序的依据是元素的相对原子质量B．元素周期表中同一横行元素原子的电子层数相同C．元素周期表有16个纵行D．元素周期表已发展成一个稳定的形式，它不可能再有新的变化了答案 B2．已知元素的原子序数，不可以推断元素原子的( )A．质子数B．核电荷数C．核外电子数D．离子所带的电荷数答案 D解析根据原子序数＝核电荷数＝质子数＝核外电子数，故选D。

易错警示只有原子中存在上述关系，如果是离子，核外电子数与原子序数不相等。

阳离子的质子数大于其核外电子数，阴离子的质子数小于其核外电子数。

如Na：质子数＝核外电子数，Na＋：质子数＞核外电子数，Cl－：质子数＜核外电子数。

二、元素周期表的结构及应用1．周期元素周期表有7个横行，每一横行称为一个周期，元素周期表共有7个周期。

2．族现在常用的元素周期表有18个纵行，它们被划分为16个族，包括7个主族，7个副族，1个第Ⅷ族(其中第8、9、10这3个纵行称为第Ⅷ族)，1个0族。

第⼀章《原⼦结构与性质》单元测试（附答案）第⼀章《原⼦结构与性质》单元测试（附答案）满分100分考试时间:100分钟第Ⅰ卷（共60分）⼀、选择题（每⼩题有1个或2个正确答案，每⼩题3分，共60分）1、原⼦结构模型是科学家根据⾃⼰的认识，对原⼦结构的形象描摹，⼀种原⼦模型代表了⼈类对原⼦认识的⼀个阶段。

描述电⼦在原⼦核外空间的⼀定轨迹上绕核做⾼速圆周运动的原⼦模型是（）。

A．玻尔原⼦模型 B．电⼦云模型 C．汤姆⽣原⼦模型 D．卢瑟福原⼦模型2．有关核外电⼦运动规律的描述错误的是（）。

A．核外电⼦质量很⼩，在原⼦核外作⾼速运动B．核外电⼦的运动规律与普通物体不同，不能⽤⽜顿运动定律来解释C．在电⼦云⽰意图中，通常⽤⼩⿊点来表⽰电⼦绕核作⾼速圆周运动D．在电⼦云⽰意图中，⼩⿊点密表⽰电⼦在核外空间单位体积内电⼦出现的机会多3.下列说法中正确的是（）。

A.处于最低能量的原⼦叫做基态原⼦B.3p2表⽰3p能级有两个轨道C.同⼀原⼦中，1s、2s、3s电⼦的能量逐渐减⼩D. 同⼀原⼦中，2p、3p、4p能级的轨道数依次增多4．下列原⼦或离⼦原⼦核外电⼦排布不属于基态排布的是( )A. N: 1s22s22p3B. S2-: 1s22s22p63s23p6C. Na: 1s22s22p53s2D. Si: 1s22s22p63s23p25.下列电⼦层中，原⼦轨道数⽬为4的是（）A.K层B.L层C.M层D.N层6.若将15P原⼦的电⼦排布式写成1s22s22p63s23p x63p y1，它违背了（）A.能量守恒原理B.泡利不相容原理C.能量最低原理D.洪特规则7.下列关于价电⼦构型为3s23p4的粒⼦描述正确的是（）A.它的元素符号为OB.它的核外电⼦排布式为1s22s22p63s23p4C.它可与H2⽣成液态化合物D.其电⼦排布图为：8．已知X、Y元素同周期，且电负性X＞Y，下列说法错误的是( )A．X与Y形成化合物是，X可以显负价，Y显正价B．第⼀电离能可能Y⼩于XC．最⾼价含氧酸的酸性：X对应的酸性弱于于Y对应的D．⽓态氢化物的稳定性：H m Y⼩于H m X9. 4p轨道填充⼀半的元素，其原⼦序数是（）。