1、基础课时3 原子结构 原子核知识梳理 知识点一、氢原子光谱、氢原子的能级、能级公式 1.原子的核式结构(1)电子的发现：英国物理学家_发现了电子。(2)粒子散射实验：19091911年，英国物理学家_和他的助手进行了用粒子轰击金箔的实验，实验发现绝大多数粒子穿过金箔后基本上仍沿_方向前进，但有少数粒子发生了大角度偏转，偏转的角度甚至大于90，也就是说它们几乎被“撞”了回来。(3)原子的核式结构模型：在原子中心有一个很小的核，原子全部的_和几乎全部_都集中在核里，带负电的电子在核外空间绕核旋转。汤姆孙卢瑟福原来正电荷质量2.光谱(1)光谱 用光栅或棱镜可以把光按波长展开，获得光的_(频率)和强度
2、分布的记录，即光谱。(2)光谱分类 有些光谱是一条条的_，这样的光谱叫做线状谱。有的光谱是连在一起的_，这样的光谱叫做连续谱。(3)氢原子光谱的实验规律 波长亮线光带_，(n 3，4，5，)，R是 里 德 伯 常 量，R1.10107 m1，n为量子数。巴耳末线系是氢原子光谱在可见光区的谱线，其波长公式1R122 1n23.玻尔理论(1)定态：原子只能处于一系列_的能量状态中，在这些能量状态中原子是_的，电子虽然绕核运动，但并不向外辐射能量。(2)跃迁：原子从一种定态跃迁到另一种定态时，它辐射或吸收一定频率的光子，光子的能量由这两个定态的能量差决定，即h_。(h是普朗克常量，h6.631034
3、 Js)(3)轨道：原子的不同能量状态跟电子在不同的圆周轨道绕核运动相对应。原子的定态是_的，因此电子的可能轨道也是_的。不连续稳定EmEn不连续不连续4.氢原子的能级、能级公式 (1)氢原子的能级 能级图如图1所示 图1(2)氢原子的能级和轨道半径氢原子的能级公式：En 1n2E1(n1，2，3，)，其中 E1 为基态能量，其数值为 E113.6 eV。氢原子的半径公式：rnn2r1(n1，2，3，)，其中 r1 为基态半径，又称玻尔半径，其数值为 r10.531010 m。知识点二、原子核的组成、放射性、原子核的衰变、半衰期、放射性同位素 1.原子核的组成：原子核是由_和中子组成的，原子核
4、的电荷数等于核内的_。质子质子数2.天然放射现象(1)天然放射现象 元素_地放出射线的现象，首先由贝克勒尔发现。天然放射现象的发现，说明_具有复杂的结构。(2)放射性和放射性元素 物质发射某种看不见的射线的性质叫_。具有放射性的元素叫_元素。(3)三种射线：放射性元素放射出的射线共有三种，分别是_、_、_。(4)放射性同位素的应用与防护 放射性同位素：有_放射性同位素和_放射性同位素两类，放射性同位素的化学性质相同。应用：消除静电、工业探伤、作_等。防护：防止放射性对人体组织的伤害。自发原子核放射性放射性射线射线射线天然人工示踪原子3.原子核的衰变(1)衰变：原子核放出 粒子或 粒子，变成另一
5、种_的变化称为_的衰变。(2)分类 衰变：AZXA4Z2Y_ 衰变：AZX AZ1Y_两个典型的衰变方程。衰变：23892U23490Th42He；衰变：23490Th23491Pa 01e；(3)半衰期：放射性元素的原子核有_发生衰变所需的时间。半衰期由原子核内部的因素决定，跟原子所处的_、_无关。化学状态原子核原子核42He 01e物理半数知识点三、核力、结合能、质量亏损 1.核力(1)定义：原子核内部，核子间所特有的相互作用力。(2)特点：核力是强相互作用的一种表现；核力是短程力，作用范围在1.51015m之内；每个核子只跟它的相邻核子间才有核力作用。2.结合能 核子结合为原子核时_的能
6、量或原子核分解为核子时_的能量，叫做原子核的结合能，亦称核能。释放吸收3.比结合能(1)定义：原子核的结合能与_之比，称做比结合能，也叫平均结合能。(2)特点：不同原子核的比结合能不同，原子核的比结合能越大，表示原子核中核子结合得越牢固，原子核越_。4.质能方程、质量亏损 爱因斯坦质能方程E_，原子核的质量必然比组成它的核子的质量和要小m，这就是质量亏损。由质量亏损可求出释放的核能E_。核子数稳定mc2mc2知识点四、裂变反应和聚变反应、裂变反应堆 核反应方程 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。(2)典型的裂变反应方程：23592
7、U10n8936Kr14456Ba310n。(3)链式反应：由重核裂变产生的_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_的最小体积及其相应的质量。(5)裂变的应用：_、核反应堆。(6)反应堆构造：核燃料、减速剂、_、防护层。中子链式反应原子弹镉棒2.轻核聚变(1)定义：两轻核结合成_的核的反应过程。轻核聚变反应必须在高温下进行，因此又叫_。(2)典型的聚变反应方程：质量较大热核反应21H31H42He10n17.6 MeV思考 下列说法是否正确，正确的画“”，错误的画“”。(1)粒子散射实验说明了原子的正电荷和绝大部分质量集中在一个很小的核上。()(2)氢
8、原子由能量为En的定态向低能级跃迁时，氢原子辐射的光子能量为hEn。()(3)氡的半衰期为3.8天，若取4个氡原子核，经7.6天后就剩下一个原子核了。()(4)核反应遵循质量数守恒而不是质量守恒，同时遵循电荷数守恒。()(5)爱因斯坦质能方程反映了物体的质量就是能量，它们之间可以相互转化。()答案(1)(2)(3)(4)(5)诊断自测 1.(2015天津理综，1)物理学重视逻辑，崇尚理性，其理论总是建立在对事实观察的基础上。下列说法正确的是()A.天然放射现象说明原子核内部是有结构的 B.电子的发现使人们认识到原子具有核式结构 C.粒子散射实验的重要发现是电荷是量子化的 D.密立根油滴实验表明
9、核外电子的轨道是不连续的 解析 放射性现象中释放出了其他粒子，说明原子核内部具有一定的结构，A正确；电子的发现使人们认识到：原子是可以分割的，是由更小的微粒组成的，B错误；粒子散射实验否定了汤姆逊提出的枣糕式原子模型，建立了核式结构模型，C错误；密立根油滴实验测定了电子的电荷量，D错误。答案 A 2.(2015北京理综，14)下列核反应方程中，属于 衰变的是()A.147N42He178O11H B.23892U23490Th42HeC.21H31H42He10n D.23490Th23491Pa 01e解析 衰变是重核自发的放出 粒子的天然放射现象，其中 粒子是42He，所以 B 正确；A
10、为人工转变，C 为轻核的聚变，D是 衰变，故 A、C、D 皆错误。答案 B 3.(多选)(2015广东理综，18)科学家使用核反应获取氚，再利用氘和氚的核反应获得能量，核反应方程分别为：XY42He31H4.9 MeV 和21H31H42HeX17.6 MeV，下列表述正确的有()A.X 是中子B.Y 的质子数是 3，中子数是 6C.两个核反应都没有质量亏损D.氘和氚的核反应是核聚变反应解析 根据核反应中质量数和电荷数守恒，可知 X 是10X，所以为中子，A 正确；Y 应为63Y，所以 Y 的质子数为 3，核子数为6，中子数为 3，B 错误；两核反应均有能量释放，根据爱因斯坦质能方程，两核反应
11、都有质量亏损，C 错误；由聚变反应概念知，D 正确。答案 AD 4.如图2所示为氢原子的四个能级，其中E1为基态，若氢原子A处于激发态E2，氢原子B处于激发态E3，则下列说法正确的是()图2 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E4 D.原子B能够吸收原子A发出的光子并跃迁到能级E4 解析 原子A从激发态E2跃迁到E1，只辐射一种频率的光子，A错误；原子B从激发态E3跃迁到基态E1可能辐射三种频率的光子，B正确；由原子能级跃迁理论可知，原子A可能吸收原子B由E3跃迁到E2时放出的光子并跃迁到E3，但不能跃迁到E4
12、，C错误；A原子发出的光子能量EE2E1大于E4E3，故原子B不可能跃迁到能级E4，D错误。答案 B 5.雷蒙德戴维斯因研究来自太阳的电子中微子(c)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 t 四氯乙烯(C2Cl4)溶液的巨桶。电子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 c3717Cl3718Ar 01e。已知3717Cl 核的质量为 36.956 58 u，3718Ar 核的质量为 36.956 91 u，01e 的质量为 0.000 55 u，1 u 质量对应的能量为 931.5 MeV。根据以上数据，可以判断参与上述反应的电子
13、中微子的最小能量为()A.0.82 MeVB.0.31 MeV C.1.33 MeV D.0.51 MeV解析 最小质量对应着最小能量，中微子的最小质量应为36.956 91 u0.000 55 u36.956 58 u0.000 88 u，根据质能方程Emc2，可得中微子最小能量是E0.000 88931.5 MeV0.820 MeV，选项A正确。答案 A 考点一 氢原子能级及能级跃迁1.定态间的跃迁满足能级差(1)从低能级(n 小)跃迁 高能级（n 大）吸收能量。hEn 大En 小(2)从高能级(n 大)跃迁 低能级（n 小）放出能量。hEn 大En 小2.电离 电离态与电离能 电离态：n
14、，E0 基态电离态：E吸0(13.6 eV)13.6 eV电离能。n2电离态：E吸0E23.4 eV 如吸收能量足够大，克服电离能后，获得自由的电子还携带动能。【例1】2015海南单科，17(1)氢原子基态的能量为E113.6 eV。大量氢原子处于某一激发态。由这些氢原子可能发出的所有的光子中，频率最大的光子能量为0.96E1，频率最小的光子的能量为 eV(保留两位有效数字)，这些光子可具有 种不同的频率。解析 频率最大的光子能量为0.96E1，即 EnE10.96E1，则 EnE10.96E1(13.6 eV)0.96(13.6 eV)0.54 eV，即 n5，从 n5 能级开始跃迁，这些光
15、子能发出的频率数 n5（51）210 种。频率最小的光子是从 n5 能级跃迁到 n4 能级，其能量为 Emin0.54 eV(0.85 eV)0.31 eV。答案 0.31 10 反思总结解答氢原子能级图与原子跃迁问题应注意(1)能级之间发生跃迁时放出(吸收)光子的频率由 hEmEn求得。若求波长可由公式 c 求得。(2)一个氢原子跃迁发出可能的光谱线条数最多为(n1)。(3)一群氢原子跃迁发出可能的光谱线条数的两种求解方法。用数学中的组合知识求解：NC2nn（n1）2。利用能级图求解：在氢原子能级图中将氢原子跃迁的各种可能情况一一画出，然后相加。【变式训练】1.(多选)2014山东理综，39
16、(1)氢原子能级如图3，当氢原子从n3跃迁到n2的能级时，辐射光的波长为656 nm。以下判断正确的是()图3 A.氢原子从n2跃迁到n1的能级时，辐射光的波长大于656 nm B.用波长为325 nm的光照射，可使氢原子从n1跃迁到n2的能级 C.一群处于n3能级上的氢原子向低能级跃迁时最多产生3种谱线 D.用波长为633 nm的光照射，不能使氢原子从n2跃迁到n3的能级解析 由玻尔的能级跃迁公式 EmEnhhc得：E3E2h c1，E2E1h c2，又 1656 nm，结合能级图上的能级值解得 2122 nm656 nm，故 A、B 均错误，D 正确；根据 C233 可知，一群处于 n3
17、能级氢原子向低级跃迁，辐射的光子频率最多 3种，故 C 正确。答案 CD 考点二 原子核的衰变及半衰期 1.衰变规律及实质 (1)衰变和衰变的比较 衰变类型 衰变 衰变衰变方程MZ XM4Z2 Y42HeMZ XMZ1Y 01e衰变实质2 个质子和 2 个中子结合成一个整体射出中子转化为质子和电子211H210n42He10n11H 01e衰变规律电荷数守恒、质量数守恒(2)射线：射线经常是伴随着衰变或衰变同时产生的。2.三种射线的成分和性质 名称构成符号电荷量质量电离能力贯穿本领 射线氦核42He2 e4 u最强最弱 射线电子 01ee11 837 u较强较强 射线光子00最弱最强3.半衰期
18、的理解半衰期的公式：N 余N 原12t/，m 余m 原12t/。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质量，t 表示衰变时间，表示半衰期。【例2】(多选)2014新课标全国卷，35(1)关于天然放射性，下列说法正确的是()A.所有元素都可能发生衰变 B.放射性元素的半衰期与外界的温度无关 C.放射性元素与别的元素形成化合物时仍具有放射性 D.、和三种射线中，射线的穿透能力最强 E.一个原子核在一次衰变中可同时放出、和三种射线 解析 只有原子序号超过83的元素才能发生衰变，选项A错误；半衰期由原子核内部的结构决定，与外界温
19、度无关，选项B正确；放射性来自于原子核内部，与其形成的化合物无关，选项C正确；、三种射线中，射线能量最高，穿透能力最强，选项D正确；一个原子核在一次衰变中要么是衰变、要么是衰变，同时伴随射线的产生，选项E错误。答案 BCD【例 3】(1)(多选)23290Th(钍)经过一系列 衰变和 衰变，变成20882Pb(铅)。以下说法中正确的是()A.铅核比钍核少 8 个质子B.铅核比钍核少 16 个中子C.共经过 4 次 衰变和 6 次 衰变D.共经过 6 次 衰变和 4 次 衰变(2)约里奥居里夫妇因发现人工放射性元素而获得了 1935 年的诺贝尔化学奖，他们发现的放射性元素3015P 衰变成301
20、4Si 的同时放出另一种粒子，这种粒子是 。解析(1)设 衰变次数为 x，衰变次数为 y，由质量数守恒和电荷数守恒得 2322084x，90822xy，解得 x6，y4，C 错误，D 正确；铅核、钍核的质子数分别为 82、90，故 A正确；铅核、钍核的中子数分别为 126、142，故 B 正确。(2)写出衰变方程3015P3014Si 01e，故这种粒子为 01e(正电子)答案(1)ABD(2)01e 方法提炼衰变次数的计算方法若AZXAZYn42Hem 01e则 AA4n，ZZ2nm解以上两式即可求出 m 和 n。【变式训练】2.放射性同位素钍 232 经、衰变会生成氡，其衰变方程为2329
21、0Th 22086Rnxy，其中()A.x1，y3 B.x2，y3C.x3，y1 D.x3，y2解析 根据衰变方程左右两边的质量数和电荷数守恒可列方程2322204x90862xy，解得 x3，y2。故选项 D 正确。答案 D 考点三 核反应方程及核反应类型 核反应的四种类型 类 型可控性核反应方程典例衰变 衰变自发23892 U23490 Th42He 衰变自发23490 Th23491 Pa 01e人工转变人工控制147 N42He178 O11H(卢瑟福发现质子)42He94Be126 C10n(查德威克发现中子)2713Al42He 3015P10n约里奥居里夫妇发现放射性同位素，同时
22、发现正电子3015P3014Si 01e重核裂变比较容易进行人工控制23592 U10n14456 Ba8936Kr310n23592 U10n13654 Xe9038Sr1010n轻核聚变很难控制21H31H42He10n【例 4】现有五个核反应：A.21H31H42He10nB.23592U10nX9438Sr210nC.2411Na2412Mg 01eD.22088Ra21686Rn42HeE.42He94Be10n126C(1)是发现中子的核反应方程，是研究原子弹和氢弹的基本核反应方程。(2)求B项中X的质量数和中子数。(3)判断以上五个核反应的反应类型。解析(1)E是查德威克发现中子
23、的核反应方程，A是氢弹的核反应方程，B是原子弹的核反应方程。(2)由电荷数守恒和质量数守恒可以判定X的质量数为140，电荷数为54，所以中子数为1405486。(3)衰变是原子核自发地放出粒子或粒子的反应，C是衰变，D是衰变，E是人工控制的原子核的变化，属人工转变，裂变是重核吸收中子后分裂成几个中等质量的核的反应，B是裂变，聚变是几个轻核结合成较大质量的核的反应，A是聚变。答案(1)E B、A(2)质量数为140，中子数为86(3)见解析【变式训练】3.(多选)关于核衰变和核反应的类型，下列表述正确的有()A.23892U23490Th42He 是 衰变B.147N42He178O11H 是
24、衰变C.21H31H42He10n 是轻核聚变D.8234Se8236Kr2 01e 是重核裂变解析 衰变是放射出氦核的天然放射现象，A正确；衰变是放射出电子的天然放射现象，而B项是发现质子的原子核人工转变，故B错误；C项是轻核的聚变，D项是衰变现象，故C正确，D错误。答案 AC 考点四 质量亏损及核能的计算 1.核能(1)核子在结合成原子核时出现质量亏损m，其能量也要相应减少，即Emc2。(2)原子核分解成核子时要吸收一定的能量，相应的质量增加m，吸收的能量为Emc2。2.核能释放的两种途径的理解 (1)使较重的核分裂成中等大小的核。(2)较小的核结合成中等大小的核，核子的比结合能都会增加，
25、都可以释放能量。【例 5】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21H31H42Hex，式中 x 是某种粒子。已知21H、31H、42He 和粒子 x 的质量分别为 2.014 1 u、3.016 1 u、4.002 6 u和 1.008 7 u；1 u931.5 MeV/c2，c 是真空中的光速。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(结果保留三位有效数字)。解析 根据21H31He42Hex 并结合质量数守恒和电荷数守恒知 x 为10n。由质能方程 Emc2 得 E(m21Hm31Hm42Hem10n)c217.6 MeV。答案 10n(或中
26、子)17.6方法提炼 应用质能方程解题的流程图(1)根据Emc2计算，计算时m的单位是“kg”，c的单位是“m/s”，E的单位是“J”。(2)根据Em931.5 MeV计算。因1原子质量单位(u)相当于931.5 MeV的能量，所以计算时m的单位是“u”，E的单位是“MeV”。【变式训练】4.对质量亏损的考查(2014北京理综，14)质子、中子和氘核的质量分别为m1、m2和m3，当一个质子和一个中子结合成氘核时，释放的能量是(c表示真空中的光速)()A.(m1m2m3)cB.(m1m2m3)c C.(m1m2m3)c2D.(m1m2m3)c2 解析 由质能方程知，该反应释放核能Emc2(m1m
27、2m3)c2，故选项C正确。答案 C 5.对结合能的考查(多选)关于原子核的结合能，下列说法正确的是()A.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B.一重原子核衰变成 粒子和另一原子核，衰变产物的结合能之和一定大于原来重核的结合能C.铯原子核(13355Cs)的结合能小于铅原子核(20882Pb)的结合能D.比结合能越大，原子核越不稳定E.自由核子组成原子核时，其质量亏损所对应的能量大于该原子核的结合能解析 由原子核的结合能定义可知，原子核分解成自由核子时所需的最小能量为原子核的结合能，选项A正确；重原子核的核子平均质量大于轻原子核的平均质量，因此原子核衰变产物的结合能之和一定
28、大于衰变前的结合能，选项B正确；铯原子核的核子数少，因此其结合能小，选项C正确；比结合能越大的原子核越稳定，选项D错误；自由核子组成原子核时，其质量亏损所对应的能量等于该原子核的结合能，选项E错误。答案 ABC 1.(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.31H21H42He10n 是核聚变反应B.31H21H42He10n 是 衰变C.23592U10n14456Ba8936Kr310n 是核裂变反应D.23592U10n14054Xe9438Sr210n 是 衰变解析 衰变时释放出电子(01e)，衰变时释放出氦原子核(42
29、He)，可知选项 B、D 错误；选项 A 中一个氚核和一个氘核结合成一个氦核并释放出一个中子是典型的核聚变反应；选项 C中一个 U 235 原子核吸收一个中子，生成一个 Ba 原子核和一个Kr 原子核并释放出三个中子是核裂变反应，A、C 正确。答案 AC 2.2015福建理综，30(1)下列有关原子结构和原子核的认识，其中正确的是()A.射线是高速运动的电子流B.氢原子辐射光子后，其绕核运动的电子动能增大C.太阳辐射能量的主要来源是太阳中发生的重核裂变D.210 83Bi 的半衰期是 5 天，100 克210 83Bi 经过 10 天后还剩下 50 克解析 射线是光子流，故 A 错误；氢原子辐
30、射光子后，由高能级向低能级跃迁，半径减小，绕核运动的动能增大，故 B 正确；太阳辐射能量主要来源是太阳中发生的轻核聚变，故 C 错误；100 克210 83Bi 经过 10 天即 2 个半衰期还剩下 122100 克25 克，故 D 错误。答案 B 3.23592U 经过 m 次 衰变和 n 次 衰变，变成20782Pb，则()A.m7，n3B.m7，n4 C.m14，n9 D.m14，n18解析 衰变过程满足质量数守恒和电荷数守恒。写出核反应方程：23592U20782Pbm42Hen 01e 根据质量数守恒和电荷数守恒列出方程 2352074m，92822mn，解得 m7，n4，故选项 B
31、 正确，选项 A、C、D 错误。答案 B 4.(多选)2015山东理综，39(1)14C发生放射性衰变成为14N，半衰期约5700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5700年 B.12C、13C、14C具有相同的中子数 C.14C衰变为14N的过程中放出射线 D.增加样品测量环境的压强将加速14C的衰变 解析 因古木样品中14C的比例正好是现代植物所制样品的二分之一，则可知经过的时间为一个半衰期，即该古木的年代距今约为5
32、700年，选项A正确；12C、13C、14C具有相同的质子数，由于质量数不同，故中子数不同，选项B错误；根据核反应方程可知，14C衰变为14N的过程中放出电子，即发出射线，选项C正确；外界环境不影响放射性元素的半衰期，选项D错误。答案 AC 5.(多选)(2016江西南昌二中模拟)氦原子被电离出一个核外电子，形成类氢结构的氦离子。已知基态的氦离子能量为E154.4 eV，氦离子的能级示意图如图4所示。在具有下列能量的粒子中，能被基态氦离子吸收而发生跃迁的是()图4 A.54.4 eV(光子)B.50.4 eV(光子)C.48.4 eV(电子)D.42.8 eV(光子)E.41.8 eV(电子)
33、解析 由玻尔理论可知，基态的氦离子要实现跃迁，入射光子的能量(光子能量不可分)应该等于氦离子在某激发态与基态的能量差，因此只有能量恰好等于两能级差的光子才能被氦离子吸收；而实物粒子(如电子)只要能量不小于两能级差，均可能被吸收。氦离子在图示的各激发态与基态的能量差为：E1EE10(54.4 eV)54.4 eV，E2E4E13.4 eV(54.4 eV)51.0 eV，E3E3E16.0 eV(54.4 eV)48.4 eV，E4E2E113.6 eV(54.4 eV)40.8 eV。可见，42.8 eV和50.4 eV的光子不能被基态氦离子吸收而发生跃迁。选项A、C、E正确。答案 ACE 6
34、.(2015江苏单科，12C)(1)(多选)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.热中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(2)核电站利用原子核链式反应放出的巨大能量进行发电，23592U是核电站常用的核燃料。23592U 受一个中子轰击后裂变成14456Ba 和8936Kr 两部分，并产生 个中子。要使链式反应发生，裂变物质的体积要 (选填“大于”或“小于”)它的临界体积。(3)取质子的质量mp1.672 61027kg，中子的质量mn1.
35、674 91027 kg，粒子的质量m6.646 71027 kg，光速c3.0108 m/s。请计算粒子的结合能。(计算结果保留两位有效数字)解析(1)光电效应说明光的粒子性，所以 A 正确；热中子束在晶体上产生衍射图样，即运动的实物粒子具有波的特性，即说明中子具有波动性，所以 B 正确；黑体辐射的实验规律说明电磁辐射具有量子化，即黑体辐射是不连续的、一份一份的，所以黑体辐射用光的粒子性解释，即 C 错误；根据德布罗意波长公式 hp，p22mEk，又质子的质量大于电子的质量，所以动能相等的质子和电子，质子的德布罗意波较短，所以 D 错误。(2)由质量数和电荷数守可知：23592U10n14456Ba8936Kr310n，可见产生了 3 个中子，链式反应的一个条件是铀燃料的体积必须大于或等于临界体积。(3)根据爱因斯坦质能方程 Emc2，可求：E(2mp2mnm)c24.31012 J。答案(1)AB(2)3 大于(3)4.31012 J 小结巧记8 个概念能级、基态、激发态、半衰期、结合能、比结合能、裂变、聚变3 种射线 射线、射线和 射线1 个模型玻尔原子模型2 个公式mm012t、Emc24 类核反应衰变、人工转变、重核裂变、轻核聚变的核反应方程6 位物理学家玻尔、卢瑟福、查德威克、约里奥居里夫妇、爱因斯坦
