【物理】2018届一轮复习人教版第12章章末专题复习教案 5页

章末专题复习 高考热点 1|半衰期的计算 半衰期的计算方法 (1)半衰期是指原子核有半数发生衰变所经历的时间，它是由原子核内部因 素决定的，与外界环境无关，由 n＝N(1 2 )t τ ，m＝M (1 2 )t τ 可进行有关计 算． (2)半衰期是原子核有半数发生衰变，变成新核，并不是原子核的数量、质 量减少一半． (3)要理解半衰期公式中各物理量的含义，在公式 n＝N (1 2 )t τ ，m＝M (1 2 )t τ 中，n、m 分别表示衰变后尚未发生衰变的放射性元素的原子核数量和质 量． 　测得某矿石中铀、铅质量比为 1.16∶1，假设开始时矿石只含有铀 238，发生衰变的铀 238 都变成了铅 206.已知铀 238 的半衰期是 4.5×109 年，求 矿石的年龄． 【解析】　设开始时矿石中铀 238 的质量为 m0，经 n 个半衰期后，剩余铀 的质量为 m 余，则 m 余＝m0(1 2 )n，衰变掉的铀为 m0－m 余＝m0[1－(1 2 )n]， 一个铀核衰变成一个铅核，设生成铅的质量为 m，则 m0[1－(1 2 )n m ]＝238 206 ，得 m＝206 238m0[1－(1 2 )n]，根据题意有m余 m ＝1.16 1 ，即 m0(1 2 )n 206 238m0[1－(1 2 )n]＝1.16 1 解得 n＝1，即 t＝τ＝4.5×109 年． 【答案】　4.5×109 年 [突破训练] 1．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 3015P 衰变成 3014Si 的同时放出另一种粒子，这种粒子是 ________，3215P 是 3015P 的同位素，被广泛应用于生物示踪技术，1 mg 3215P 随时间衰 变的关系如图 12­1 所示，请估算 4 mg 的 3215P 经多少天的衰变后还剩 0.25 mg? 图 12­1 【解析】　(1)由质量数守恒、电荷数守恒，可得： 3015P―→3014Si＋ 0＋1e，所以这种粒子是正电子 0＋1e. (2)由 3215P 随时间衰变的关系图可得，其半衰期 τ＝14 天 由 m 剩＝(1 2 )nm0，且Error! 得 n＝4 所以 t＝nτ＝56 天． 【答案】　 0＋1e　56 天 高考热点 2|核反应方程的理解和种类 1．核反应方程应注意以下几点： (1)必须遵守电荷数守恒、质量数守恒规律，有的还要考虑能量守恒规律(如 裂变和聚变方程常含能量项) (2)核反应方程中的箭头(→)表示反应进行的方向，不能把箭头写成等号． (3)写核反应方程必须要有实验依据，决不能毫无根据地编造． 2．核反应类型有：衰变、人工转变、裂变、轻核聚变 　用中子轰击氧原子核的核反应方程式为 168 O＋10n―→a7N＋0bX，对式中 X、a、b 的判断正确的是(　　) A．X 代表中子，a＝17，b＝1 B．X 代表正电子，a＝17，b＝－1 C．X 代表正电子，a＝17，b＝1 D．X 代表质子，a＝17，b＝1 C　[根据质量数、电荷数守恒可知 a＝17，b＝8＋0－7＝1，因此 X 可表示 为 0＋1e，即正电子，故 C 项正确，A、B、D 项错．] [突破训练] 2．现有三个核反应： ①2411Na→2412Mg＋ 0－1e ②23592 U＋10n―→14156 Ba＋9236Kr＋310n ③21H＋31H→42He＋10n 下列说法正确的是(　　) A．①是裂变，②是 β 衰变，③是聚变 B．①是聚变，②是裂变，③是 β 衰变 C．①是 β 衰变，②是裂变，③是聚变 D．①是 β 衰变，②是聚变，③是裂变 C　[原子核的变化通常包括衰变、人工转变、裂变和聚变．衰变是指原子核 放出 α 粒子和 β 粒子后，变成新的原子核的变化，像本题中的核反应①；原子核 的人工转变是指在其它粒子的轰击下变成新的原子核的变化；裂变是重核分裂成 质量较小的核，像核反应②；聚变是轻核结合成质量较大的核，像核反应③；综 上所述，C 项正确．] 高考热点 3|氢原子跃迁的分析 1．氢原子的能级公式和轨道公式 设基态轨道的半径为 r1，量子数为 n 的激发态轨道半径为 rn，则有：rn＝n2r1(n ＝1,2,3…) 设基态能量为 E1，量子数为 n 的激发态能量为 En，则有：En＝E1 n2(n＝1,2,3…) 对于氢原子而言，r1＝0.53×10－10 m，E1＝－13.6 eV 2．量子数为 n 的氢原子辐射光子数的判定方法 如果是一个氢原子，向低能级跃迁时最多发出的光子数为(n－1)种；如果是 一群氢原子，向低能级跃迁时最多发出的光子数为 C 2n种． 　(多选)氢原子能级如图 12­2 所示，当氢原子从 n＝3 跃迁到 n＝2 的 能级时，辐射光的波长为 656 nm.以下判断正确的是(　　) 图 12­2 A．氢原子从 n＝2 跃迁到 n＝1 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 n＝1 跃迁到 n＝2 的能级 C．一群处于 n＝3 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 n＝2 跃迁到 n＝3 的能级 CD　[氢原子从 n＝2 能级跃迁到 n＝1 能级时，辐射光的波长小于 656 nm， 选项 A 错误．一群处于 n＝3 能级的氢原子向低能级跃迁时，可能辐射出的光谱 线条数为 3 条，C 选项正确．根据当原子跃迁时，其光子能量必须等于两个能级 的能量差可知，B 选项错误，D 选项正确．] [突破训练] 3．如图 12­3 中画出了氢原子的 5 个能级，并注明了相应的能量 En，处在 n ＝4 的能级的一群氢原子向低能级跃迁时，能够发出若干种不同频率的光波．已 知金属钾的逸出功为 2.22 eV.在这些光波中，能够从金属钾的表面打出光电子的 总共有(　　) 【导学号：92492410】 图 12­3 A．二种 B．三种 C．四种 D．五种 C　[由题意和能级图知，能够发出 6 种不同频率的光波． 当逸出功 W＝hν0＜En－Em 时可产生光电子． 代入数据 E4－E3＝0.66 eV　E3－E2＝1.89 eV E4－E2＝2.55 eV　E3－E1＝12.09 eV E4－E1＝12.75 eV　E2－E1＝10.20 eV 显然总共有 4 种．]