学案 5 章末总结从原子核到夸克一、识记物理学史近代核物理的探索和发现从根本上把人们对物质世界的认识推进到了微观领域.因此对物理学史的考查也常从这里开始,如电子的发现、核式结构模型的建立、质子、中子的发现,是高考考查的重点和热点.现总结如下:1.汤姆生电子的发现[第一大发现]→原子可以再分→汤姆生→“枣糕”式原子模型.2.卢瑟福(1)α 粒子散射实验[第二大发现]→否定了汤姆生原子模型→卢瑟福原子模型(核式结构)→打开原子物理大门,初步建立了原子结构的正确图景,跟经典的电磁理论发生了矛盾.(2)α 粒子轰击氮原子核→发现了质子[第三大发现].3.玻尔(1)核外电子绕核运动.(2)原子光谱不连续→玻尔原子模型(能量量子化,能级跃迁假设,轨道量子化)[第四大发现]→成功解释了氢光谱的规律,不能解释比较复杂的原子.4.贝可勒尔天然放射现象[第五大发现]→原子核有复杂结构.例 1 下列说法中正确的是( )A.玛丽·居里首先提出原子的核式结构模型B.卢瑟福在 α 粒子散射实验中发现了质子C.查德威克在原子核人工转变的实验中发现了中子D.贝可勒尔发现原子核有复杂结构解析 卢瑟福在 α 粒子散射实验中提出原子的核式结构模型,所以 A、B 错.据物理学史可知C、D 正确.答案 CD二、半衰期及衰变次数的计算1.半衰期:放射性元素的原子核有半数发生衰变需要的时间.计算公式:N=N0()n 或 m=m0()n,其中 n=,τ 为半衰期.2.确定衰变次数的方法(1)X→Y+nHe+me根据质量数、电荷数守恒得1Z=Z′+2n-mA=A′+4n二式联立求解得 α 衰变次数 n,β 衰变次数 m.(2)根据 α 衰变和 β 衰变(β 衰变质量数不变)直接求解.图 1例 2 放射性元素 U 衰变有多种可能途径,其中一种途径是先变成 Bi,而 Bi 可以经一次衰变变成 X(X 代表某种元素),也可以经一次衰变变成 Tl,X 和 Tl 最后都变成 Pb,衰变路径如图 1 所示.则( )A.a=82,b=211B.Bi→X 是 β 衰变,Bi→Tl 是 α 衰变C.Bi→X 是 α 衰变,Bi→Tl 是 β 衰变D.Tl 经过一次 α 衰变变成 Pb解析 由 Bi→X,质量数不变,说明发生的是 β 衰变,同时知 a=84.由 Bi→Tl 是核电荷数减 2,说明发生的是 α 衰变,同时知 b=206,由 Tl→Pb 发生了一次 β 衰变.故选 B.答案 B三、原子核物理与动量、能量相结合的综合问题1.核反应过程中满足四个守恒:质量数守恒、电荷数守恒、动量守恒...