（优化方案）2016年高三物理大一轮复习 第十三章动量守恒定律近代物理 第三节原子与原子核

（优化方案）2016年高三物理大一轮复习 第十三章动量守恒定律近代物理 第三节原子与原子核内容摘要：

1、高中物理资源下载平台世昌的博客 原子与原子核一、原子的核式结构1 粒子散射实验的结果绝大多数 粒子穿过金箔后，基本上仍沿原来的方向前进，但少数 粒子发生了大角度偏转， 极少数 粒子的偏转超过了 90，有的甚至被撞了回来，如图所示2原子的核式结构在原子中心有一个很小的核，原子全部的正电荷和几乎全部质量都集中在核里，带负电的电子在核外空间绕核旋转)A汤姆孙首先发现了电子，并测定了电子电荷量，且提出了“枣糕”式原子模型B卢瑟福做 粒子散射实验时发现绝大多数 粒子穿过金箔后基本上仍沿原来的方向前进，只有少数 粒子发生大角度偏转C 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D卢瑟福 2、提出了原子“核式结构 ”模型，并解释了 粒子发生大角度偏转的原因答案：尔理论1定态：原子只能处于一系列不连续的能量状态中，在这些能量状态中原子是稳定的，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 mE n.(h 是普朗克常量， h0 34 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不连续的，因此电子的可能轨道也是不连续的4氢原子的能级、能级公式(1)氢原子的能级图(如图所示 )(2)氢原子的能级和轨道半径氢原子的能级公式：E n E1(n1,2,3，) ，其 3、中 基态能量，其数值为1氢原子的半径公式：r nn 2r1(n1,2,3，)，其中 基态半径，又称玻尔半径，其数值为 0 10 列说法正确的是()A电子绕核运动有加速度，就要向外辐射电磁波B处于定态的原子，其电子绕核运动，但它并不向外辐射能量C原子内电子的可能轨道是不连续的D原子能级跃迁时，辐射或吸收光子的能量取决于两个轨道的能量差高中物理资源下载平台世昌的博客 ：然放射现象、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，首先由贝克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)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放射性具有放射性的元素叫放射性 4、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 射线、 射线、 射线2原子核(1)原子核的组成原子核由质子和中子组成，质子和中子统称为核子原子核的核电荷数质子数，原子核的质量数质子数中子数(2)同位素：具有相同质子数、不同中子数的原子，在元素周期表中的 位置相同，同位素具有相同的化学性质3.(2014高考福建卷) 如图，放射性元素镭衰变过程中释放出 、 三种射线，分别进入匀强电场和匀强磁场中，下列说法正确的是( )A表示 射线，表示 射线B表示 射线，表示 射线C表示 射线，表示 射线D表示 射线，表示 射线答案：子核的衰变和半衰期1原子核的衰变(1)原子核放出 粒子或 粒子，变成 5、另一种原子核的变化称为原子核的衰变(2)分类衰变： X Y 4Z 2 42衰变： X Y Z 1 0 12半衰期(1)定义：放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间(2)衰变规律：N N 0 t/、mm 0 t/(12) (12)(3)影响因素：由原子核内部因素决定，跟原子所处的物理化学状态无关列说法正确的有()A是原子核质量减少一半所需的时间B是原子核有半数发生衰变所需的时间C把放射性元素放在密封的容器中，可以减小放射性元素的半衰期D可以用来测定地质年代、生物年代等答案：力、结合能、质量亏损、核反应1核力(1)定义：原子核内部，核子间所特有的相互作用力高中物理资源下载平台世昌的博客 (2) 6、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 015 m 之内；每个核子只跟它的相邻核子间才有核力作用2核能(1)结合能核子结合为原子核时放出的能量或原子核分解为核子时吸收的能量，叫做原子核的结合能，亦称核能(2)比结合能定义：原子核的结合能与核子数之比，称做比结合能，也叫平均结合能特点：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，原子核越稳定3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得核能的途径：(1)重核裂变；(2)轻核聚变5核反应(1)遵守的规律：电 7、荷数守恒、质量数守恒(2)反应类型：衰变、人工转变、重核裂变、轻核聚变5.(2015扬州中学模拟) 根据新华社报道，由我国自行设计、研制的世界上第一套全超导核聚变实验装置，又称“人造太阳” ，已完成了首次工程调试，下列关于“人造太阳”的说法正确的是( )A “人造太阳”的核反应方程是 H H 1 42 10B “人造太阳”的核反应方程是 U n 0 14156 9236 10C “人造太阳”释放的能量大小计算公式是 ED “人造太阳”核能大小计算公式是 E 原子能级及能级跃迁 1原子跃迁的条件(1)原子跃迁条件 mE 2)当光子能量大于或等于 13.6 ，也可以被处于基态的氢原子吸收，使氢原子 8、电离；当处于基态的氢原子吸收的光子能量大于 13.6 ，氢原子电离后，电子具有一定的初动能(3)原子还可吸收外来实物粒子( 例如自由电子)的能量而被激发由于实物粒子的动能可全部或部分被原子吸收，所以只要入射粒子的能量大于或等于两能级的能量差值(E 均可使原子发生能级跃迁2跃迁中两个易混问题(1)一群原子和一个原子：氢原子核外只有一个电子，这个电子在某个时刻只能处在某一个可能的轨道上，在某段时间内，由某一轨道跃迁到另一个轨道时，可能的情况只有一种，但是如果容器中盛有大量的氢原子，这些原子的核外电子跃迁时就会有各种情况出现了(2)直接跃迁与间接跃迁：原子从一种能量状态跃迁到另一种能量状态时有时可能 9、是高中物理资源下载平台世昌的博客 ，有时可能是间接跃迁两种情况下辐射(或吸收) 光子的能量是不同的直接跃迁时辐射(或吸收)光子的能量等于间接跃迁时辐射(或吸收)的所有光子的能量和(2014高考山东卷)氢原子能级如图，当氢原子从 n3 跃迁到 n2 的能级时，辐射光的波长为 656 )A氢原子从 n2 跃迁到 n 1 的能级时，辐射光的波长大于 656 波长为 325 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 光照射，不能使氢原子从 n2 跃迁到 n3 的能级解析根据氢原子的能级图和能级跃迁规律，当氢原子 10、从 n2 能级跃迁到 n1 的能级时，辐射光的波长一定小于 656 此 A 选项错误；根据发生跃迁只能吸收和辐射一定频率的光子，可知 B 选项错误， D 选项正确；一群处于 n3 能级上的氢原子向低能级跃迁时可以产生 3 种频率的光子，所以 C 选项正确答案结提升 (1)能级之间跃迁时放出的光子频率是不连续的(2)能级之间发生跃迁时放出( 吸收)光子的频率由 mE 求波长可由公式c 求得(3)一个氢原子跃迁发出可能的光谱线条数最多为( n1)(4)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：NC n 12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 11、一画出，然后相加有大量的氢原子处于 n4 的激发态，当向低能级跃迁时辐射出若干不同频率的光，下列说法正确的是()A这些氢原子总共可辐射出 3 种不同频率的光B由 n2 能级跃迁到 n1 能级产生的光频率最小C由 n4 能级跃迁到 n1 能级产生的光最容易表现出衍射现象D用 n2 能级跃迁到 n1 能级辐射出的光照射逸出功为 金属铂能发生光电效应解析：选 6 种光子，选项 A 错24432高中物理资源下载平台世昌的博客 ；由 n4 能级跃迁到 n3 能级产生的光子能量最小，所以频率最小，选项 B 错误；由n4 能级跃迁到 n1 能级产生的光子能量最大，频率最大，波长最小，最不容易表现出衍射现象， 12、选项 C 错误；从 n2 能级跃迁到 n1 能级辐射出的光子能量为 以能使金属铂发生光电效应，选项 D 正确考点二氢原子的能量及其变化1原子能量：E nE ，随 n(r)增大而增大，其中 13.6 子动能：电子绕氢原子核运动时静电力提供向心力，即 k m ，所以 2，随 n(r)增大而减小势能：通过库仑力做功判断电势能的增减当 n 减小，即轨道半径减小时，库仑力做正功，电势能减小；反之，n 增大，即轨道半径增大时，电势能增加氢原子在基态时轨道半径 0 10 m，能量 13.6 氢原子处于基态时：(1)电子的动能；(2)原子的电势能；(3)用波长是多少的光照射可使其电离。 解析(1)设处于基态的氢原子核外电子速度为 ：k 12 21 3.6 090 19220 100 19(2)因为 以 1E 13.6 3.6 27.2 (3)设用波长为 的光照射可使氢原子电离：0E 0 343108 0 190 8 m.答案(1)13.6 (2) 3)0 8 原子中的电子离原子核越远，氢原子的能量_(选填“越大”或“ 越小”) 已知氢原子的基态能量为 12，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 的光子121 2解析：选 e N O H，A 正确；。