到19世纪末，人们认识到物质由分子组成，分子由原子组成，原子由原子核和电子组成，原子核由质子和中子组成。

20世纪30年代以来，人们认识了正电子、μ子、K介子、π介子等粒子。后来又发现了各种粒子的反粒子(质量相同而电荷及其它一些物理量相反)。

现在已经发现的粒子达400多种，形成了粒子物理学。按照粒子物理理论，可以将粒子分成三大类：媒介子、轻子和强子，其中强子是由更基本的粒子--夸克组成。从目前的观点看，媒介子、轻子和夸克是没有内部结构的“点状”粒子。

用粒子物理学可以较好地解释宇宙的演化。

(四)、重核的裂变与轻核的聚变

1．重核的裂变

①所谓重核即为质量数很大的原子核．

②重核俘获一个中子后分裂为两个或几个中等质量数的原子核的反应过程叫重核的裂变。在裂变的同时，还会放出几个中子和大量能量．

　　　 裂变方程式例举：___________________________　　

　铀235裂变时，同时放出2-3个中子，如果这些中子再引起其他铀235核裂变，就可使裂变反应不断地进行下去，这种反应叫链式反应．铀235核能够发生接式反应的铀块的最小体积叫做它的临界体积．

③核反应堆的构造：

A．核燃料--用铀棒(含3%-4%的浓缩铀)。

B．减速剂--用石墨、重水或普通水(只吸收慢中子)。

C．控制棒--用镉做成(镉吸收中子的能力很强)。

D．冷却剂--用水或液态钠(把反应堆内的热量传递出去)

E．水泥防护层。用来屏蔽裂变产物放出的各种射线。

2．轻核的聚变

①所谓轻核是指质量数很小的原子核，如氢核、氘核等．

②某些轻核结合成质量数较大的原子核的反应过程叫做轻核的聚变，同时放出大量的能量．

　　　 轻核聚变方程例举 __________________________　

　经核聚变只能发生在超高温(需要几百万度高温)条件下，故轻核聚变也叫做热核反应．

(三)、核力与核能

1．核力：原子核的半径很小，其中的质子之间的库仑力很大，受到这么大的库仑斥力却能是稳定状态，一定还有另外一种力把各核子紧紧地拉在一起．这种力叫做_______

①核力是很强的力

②核力作用范围小，只在___________________短距离内起作用

③每个核子只跟_______________才有核力作用

2．核能

(1)结合能：核子结合成原子核时放出一定的能量，原子核分解成核子时吸收一定能量，这种能量叫结合能．

(2)质量亏损：核子结合生成原子核，所生成的原子核的质量比生成它的核子的总质量要______些，这种现象叫做质量亏损。

　　 也可以认为．在核反应中，参加核反应的总质量m和核反应后生成的核总质量m^/之差：　 Δm=m一m^/

(3)爱因斯坦质能方程：爱因斯坦的相对论指出：物体的能量和质量之间存在着密切的联系，它们的关系是：______________，这就是爱因斯坦的质能方程。

质能方程的另一个表达形式是：_________________。

(4)核能计算：

①应用公式ΔE=Δmc ²时应选用国际单位，即ΔEM的单位为焦耳，Δm的单位为千克，C的单位为米／秒．

②1u相当于931．5MeV，其中u为原子质量单位：1u=1．660566×10^－27kg ，lMev= l0⁶ ev，leV＝1．6×10^－19J

③应用公式ΔE=931．5Δm时，ΔE的单位为兆电子伏(MeV)，Δm的单位为原子质量单位．

(二)、原子核的人工转变核能

1．原子核的组成：______和_______组成原子核。质子和中子统称为________，原子核的质量数等于其___________，原子核的电荷数等于其__________，原子核的中子数N等于其质量数A与电荷数Z之差，即N=A-Z。

质子质量= 1．007277u＝1．6725×10^－27kg;　 　中子质量=1．008665u＝1．6748×10^--27kg

具有相同的质子数、不同的中子数的原子核互称为___________．

2．原子核的人工转变：用高能粒子轰击靶核，产生另一种新核的反应过程，其核反应方程的一般形式为：______________________。

式中是靶核的符号，为入射粒子的符号，是新生核符号，是放射出的粒子的符号。

① 卢瑟福发现质子的核反应方程为：_____________________

② 查德威克发现中子的核反应方程为：____________________。

③ 约里奥·居里夫妇发现放射性同位素和正电子的核反应方程为：

______________________________________________________，其中，P是放射性同位素，e为正电子．

3.放射性同位素的应用

⑴利用其射线：α射线____________强，用于使空气电离，将静电泄出，从而消除有害静电。γ射线_______________强，可用于金属探伤，也可用于治疗恶性肿瘤。各种射线均可使DNA发生突变，可用于生物工程，基因工程。

⑵作为示踪原子。用于研究农作物化肥需求情况，诊断甲状腺疾病的类型，研究生物大分子结构及其功能。

⑶进行考古研究。利用放射性同位素____________，判定出土木质文物的产生年代。

一般都使用人工制造的放射性同位素(种类齐全，半衰期短，可制成各种形状，强度容易控制)。

(一)、天然放射性现象

1．放射性现象：贝克勒耳发现_____________，使人们认识到________也有复杂结构，揭开了人类研究原子核结构的序幕．通过对天然放射现象的研究，人们发现原子序数大于________的所有天然存在的元素都有_________，原子序数小于83的天然存在的元素有些也具有放射性，它们放射出来的射线共有三种：______、__________、____________．

2、三种射线的本质和特性

　　 1．α射线：速度约为光速1／10的氦核流，贯穿作用很弱，电离作用很强．

　　 2．β射线：速度约为光速十分之几的电子流，贯穿作用很强，电离作用较弱．

　　 3．γ射线：波长极短的电磁波，贯穿作用最强，电离作用最弱．

　三种射线在匀强磁场、匀强电场、正交电场和磁场中的偏转情况比较：

3、原子核的衰变规律

(1)α衰变的一般方程为_____________·每发生一次α衰变，新元素与原元素相比较，核电荷数减小2，质量数减少4．α衰变的实质是某元素的原子核同时放出由两个质子和两个中子组成的粒子(即氦核)．(核内)

(2)β衰变的一般方程为____________．每发生一次β衰变，新元素与原元素相比较，核电荷数增加1，质量数不变．β衰变的实质是元素的原子核内的一个中子变成质子时放射出一个电子．(核内)， +β衰变：(核内)

(3)γ射线是伴随_______或__________同时产生的、γ射线__________原子核的电荷数和质量数．其实质是放射性原子核在发生α衰变或β衰变时，产生的某些新核由于具有过多的能量(核处于激发态)而辐射出光子．

(4)半衰期

放射性元素衰变的快慢用半衰期来表示，

①定义：____________________________________________。

②意义：反映了核衰变过程的统计快慢程度。

③特征：只由________的因素所决定，而与原子所处的物理状态或化学状态_______。

④公式表示：，式中、分别表示衰变前的放射性元素的原子数和质量，、分别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，T表示半衰期。

⑤理解：搞清了对半衰期的如下错误认识，也就正确地理解了半衰期的真正含义。第一种错误认识是：N₀(大量)个放射性元素的核，经过一个半衰期T，衰变了一半，再经过一个半衰期T，全部衰变完。第二种错误认识是：若有4个放射性元素的核，经过一个半衰期T，将衰变2个。事实上，N₀(大量)个某种放射性元素的核，经过时间t后剩下的这种核的个数为而对于少量的核(如4个)，是无法确定其衰变所需要的时间的。这实质上就是“半衰期反映了核衰变过程的统计快慢程度”的含义。

23．(12分)为研究铁质材料与热浓硫酸的反应，某小组进行了以下探究活动：

[探究一]

　 (1)称取铁钉(碳素钢)12.0g放入30.0mL浓硫酸中，加热，充分应后得到溶液X并收　　 集到气体Y。

　　　　 ①甲同学认为X中除Fe³⁺外还可能含有Fe²⁺。若要确认其中是否含有Fe²⁺，应选择加入的试剂为____(选填序号)。　

　　　　 a．KSCN溶液和氯水　　 　　　　　　　　　　　　 b．铁粉和KSCN溶液

　　　　 c．浓氨水　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 d．酸性KmnO₄溶液

　　　　 ②乙同学取672 mL(标准状况)气体Y通入足量溴水中，发生反应：

　　　　 SO₂+Br₂+2H₂O=2HBr+H₂SO₄

　　　　 然后加入足量BaCl2溶液，经适当操作后得到干燥固体4.66g。据此推知气体Y　　 中SO₂的体积分数为____。

　[探究二]

分析上述实验中SO₂体积分数的结果，丙同学认为气体Y中还可能含量有H₂和CO₂气体。为此设计了下列探究实验装置(图中夹持仪器省略)。

　 (2)写出产生CO₂的化学方程式___　　　　　　　　　　 _。

(3)装置A中试剂的作用是____　　　　　　　 。

(4)简述确认气体Y中含有CO₂的实验现象　　　　　　　　　 。

(5)如果气体Y中含有H₂，预计实验现象应是　　　　　　 　　。

22．(8分)链烃A不能使溴的CC1₄溶液褪色，1mol A完全燃烧消耗6.5mol O₂，B、C均是　 A的一氯代物，A~I有如下转化关系：

回答下列问题：

　 (1)D的名称　　　　　　　　　　　　　 。

　 (2)写出下列转化的化学方程式：

　　　　 F→C：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

　　　　 E+H→I：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

　 (3)B→E的反应类型是　　　　　　　　 。

　 (4)H有多种同分异构体。写出满足下列两个条件的同分异构体的结构简式(只要求写出其中二个)：

　　　　 ①分子结构中有羟基，且只有一个甲基。

　　　　 ②与新制Cu(OH)₂共热生成红色沉淀。

21．(8分)A-N是中学化学中常见的单质及化合物，A、B、F三种分子中的电子总数相同，A、C、D均为可燃性气体，B为无色液体；D、E、G、J、M为单质，其中J为黑色粉末，M为中学常见的金属，N可用作耐高温材料。各物质间存在下列转化关系(部分产物略去)：

请回答下列问题：

(1)B的电子式为　　　　　　　　　　　　　　　　

(2)写出M与L反应的化学方程式____　　　　　　　　　

(3)写出加热条件下J与K的浓溶液反应的化学方程式　　　　　　　　　　

(4)简述实验室保存K的浓溶液的方法　　　　　　　　　　　 。

20．(9分)甲、乙、丙、丁是原子序数不超过20的元素组成的物质(单质或化合物)，且存在如下转化关系：甲+乙一丙+丁。依次回答下列问题：

　　 (1)转化关系中所涉及的反应为非氧化还原反应，且乙为水时：

　 ①若丙为可燃性气体，分子的空间构型为直线形结构。写出实验室制备丙的化学　　 方程式　　　　　　　　　　 。

②若甲是由N和Cl元素组成的化合物，其分子球棍

模型如右图所示，丙具有漂白性。则甲中Cl元素的化

合价是　　　　　　　　 。

　 (2)转化关系中所涉及的反应为氧化还原反应，且乙为水时：

①若甲可用于防毒面具、潜艇等常用的供氧剂，写出发生反应的化学方程式

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

②若丙和丁都是可燃性气体，其中丙是工业炼铁过程中还原剂。写出甲+乙→+丙+丁的化学方程式____　　　　　　　　　 。

③若甲是由N和0元素组成的气态物质，呈红棕色。将3. 36 g Fe加到一定量丙溶液中，收集到1.12 L气体丁(已折算为标准状况)，则反应的离子方程式是　　　 (用一个离子方程式表示)。