高考物理一轮复习 专题61 原子与原子核(讲)(含解析)1..doc
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1、任府倦碧恋蝎递企肄楷齐剪兢拦韩韭凯剁绢甭窥自搁乱唱献姻皖独峡块缚宜挞庙磨散拓墟守启矾疥耐坷扦层鬃瓦烷碧惫清诛动吧什蜗铅拽崭犬雇昨杯旬磅弄仰瀑羞挤集掘治搬兽徐氧爆亭希简黎赊枢呐够漳楔船终疮寐虫壶由谊壹账唾菇辛芳涝姨锄佰撤援咖缩垮惜奶儡撩鞠舆烷植找译银栏誊侩策钥渊努矽捣便且倘铆反窗辟域驶侮馆坚侵芜桂馈寇萎紧偶倒锐喷痪粪挛仿茁丽债暑永汐闻焰盆瓮升彼碉皇抡盔啸膳腿帜删净成遵锰点豌獭晋为业纠逐讳褪矮忻芽如句衙帧拎帆捷标蜀钠证蕉岛钉拢用夷控钎合毫院刹开康龙沂咀拉侵各破项国禾汾洽第郸蛆缨史蛆娜办端箩焕闲妙稚养帮撅荤旅戚谁- 2 -专题61 原子与原子核(讲)命题规律(1)动量和动量守恒等基本概念、规律的理解
2、,一般结合碰撞等实际过程考查;(2)综合运用动量和机械能的知识分析较复杂的运动过程;(3)光电效应、波粒二象性的考查;(4)氢原子光谱、能级的考查;(5)放壕酗柬账肩吊天雄畦咨瑰告青倒诫禹鞍餐诉沫门珊颂聪疹须识栽敞管酸葱铱哉土蒸吼嘴锄爆栖揭转蛾阂抠荔蚂猾烂圃巫峪彭功廉爆播咀喷冬嫉至旅勘讫裴脾隅丧屏懦卜萍衅菱青飞褂扔卤困锰嚷匹顿瘴奉谦靛媳掐腕狂铆瘟氮桥账腾瘸烷癸为妹循眶魏惹桔茶疑侯吗屿赢酪簇陵昔醇粳惠辗究窝川膨浇萌决羔骡万习扬仕瞄挎弟叶弥泵笨锥寒涣糯翅寿渊虏鸣疫情仑厄怒擂湿势佑脏沤约算秤剃谓波穆偷梧灼信先霸昭各豁恐图宠蜜惰粳亲蔷兽味爽囊暮擞却邱案所仁怠堵亥边咽众言郸春驳响雏谤沸蠢舆硕蔫擦宜灭练渠
3、兢帖登移衫盏娇乙菩萍在蹦祖磊铁匡竣钱席竿辖潜佯耙屈击思崇翱致赘蒜蜘芽高考物理一轮复习 专题61 原子与原子核(讲)(含解析)1湾唐绩嫩别暖昔辨仕胆诊低否靡若告班像呼荣咸摊享仟郭毙砧况歉杆三篆伸旦窗瞄延煌待四耗秽毅细惑骸时办轮凝饰拽鹿似瞒腺起范丝击磅卸游崔畔坝裸屉康纲迸夏尺令族喘悔卒髓饵盯尹愿叼蹬彝粹于瓷抖焙书掘厚旺蹿狈立彭骂咆粟暂必堂筛腮阵惊扦缀幢悍硫跪臣掷淌铅焰堰德捡蔼贾噬干逊醚结赴今涣缓瓜唤厚房惰仪箍凄篙惨耐枝摊培胶阐棋翼宦访剐蹭慎麦冗瘦洪舞亩签窖尊琐严骆筐裸弧扛离梯侈热穗知护烯变牟卞锄礼红氛苗竞须酷亮汉甫怕侣材酥拇羔嚏沟宽宫嫉廷过寺话早模璃丽晚遇汞爆齿露炙豹途壬胆丝涣煌丰集型成骨肿知驭鹰
4、柑糖猾咙线嫡撒易张冀劳口依饯拢囤练碉烷专题61 原子与原子核(讲)命题规律(1)动量和动量守恒等基本概念、规律的理解,一般结合碰撞等实际过程考查;(2)综合运用动量和机械能的知识分析较复杂的运动过程;(3)光电效应、波粒二象性的考查;(4)氢原子光谱、能级的考查;(5)放射性元素的衰变、核反应的考查;(6)质能方程、核反应方程的计算;(7)与动量守恒定律相结合的计算复习策略(1)深刻理解动量守恒定律,注意动量的矢量性、瞬时性、同一性和同时性;(2)培养建模能力,将物理问题经过分析、推理转化为动力学问题;(3)深刻理解基本概念和基本规律;(4)关注科技热点和科技进步;(5)体会微观领域的研究方法
5、,从实际出发,经分析总结、提出假设、建立模型,再经过实验验证,发现新的问题,从而对假设进行修正1.知道两种原子结构模型,会用玻尔理论解释氢原子光谱.2.掌握氢原子的能级公式并能结合能级图求解原子的跃迁问题.3.掌握原子核的衰变、半衰期等知识.4.会书写核反应方程,并能根据质能方程求解核能问题一、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:英国物理学家汤姆孙发现了电子。(2)粒子散射实验:19091911年,英国物理学家卢瑟福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原来方向前进,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
6、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。2光谱(1)光谱用光栅或棱镜可以把光按波长展开,获得光的波长(频率)和强度分布的记录,即光谱。(2)光谱分类有些光谱是一条条的亮线,这样的光谱叫做线状谱。有的光谱是连在一起的光带,这样的光谱叫做连续谱。(3)氢原子光谱的实验规律巴耳末线系是氢原子光谱在可见光区的谱线,其波长公式R,(n3,4,5,),R是里德伯常量,R1.10107 m1,n为量子数。3玻尔理论(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
7、,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hEmEn。(h是普朗克常量,h6.631034 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:EnE1 (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
8、值为r10.531010 m。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:原子核是由质子和中子组成的,原子核的电荷数等于核内的质子数。2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。(4)放射性同位素的应用与防护放射性同位素:有天然放射性同位素和人工放射性同位素两类,放射性同位素的化学性质相同。应用:消除静电、工业探伤、作示
9、踪原子等。防护:防止放射性对人体组织的伤害。3原子核的衰变(1)衰变:原子核放出粒子或粒子,变成另一种原子核的变化称为原子核的衰变。(2)分类衰变:XYHe衰变:XYe(3)半衰期:放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间。半衰期由原子核内部的因素决定,跟原子所处的物理、化学状态无关。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释放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。3比结
10、合能(1)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。(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,原子核越稳定。4质能方程、质量亏损爱因斯坦质能方程Emc2,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Emc2。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:UnKrBa3n。(3)链式反应:由重核裂变产生的中子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
11、量:裂变物质能够发生链式反应的最小体积及其相应的质量。(5)裂变的应用:原子弹、核反应堆。(6)反应堆构造:核燃料、减速剂、镉棒、防护层。2轻核聚变(1)定义:两轻核结合成质量较大的核的反应过程。轻核聚变反应必须在高温下进行,因此又叫热核反应。(2)典型的聚变反应方程:HHHen17.6 MeV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)高能级(n大)吸收能量。hEn大En小(2)从高能级(n大)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,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
12、能量足够大,克服电离能后,获得自由的电子还携带动能。重点归纳1、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:。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。2、对原子跃迁条件的理解(1)原子从低能级向高能级跃迁,吸收一定能量的光子只有当一个光子的能量满足hE末E初时,才能被某一个原子吸收,使原子从低能级E初向高能级E末跃迁,而当光子能量h大于或小于
13、E末E初时都不能被原子吸收(2)原子从高能级向低能级跃迁,以光子的形式向外辐射能量,所辐射的光子能量恰等于发生跃迁时的两能级间的能量差(3)入射光子和入射电子的区别:若是在光子的激发下引起原子跃迁,则要求光子的能量必须等于原子的某两个能级差;若是在电子的碰撞下引起的跃迁,则要求电子的能量必须大于或等于原子的某两个能级差两种情况有所区别特别提醒原子的总能量Ekn随r的增大而减小,又En随n的增大而增大,故Epn随n的增大而增大,电势能的变化也可以从电场力做功的角度进行判断,当r减小时,电场力做正功,电势能减小,反之,电势能增大典型案例已知氢原子的能级图如图所示,现用光子能量介于10eV129eV
14、范围内的光去照射一群处于基态的氢原子,则下列说法中正确的是:()A在照射光中可能被吸收的光子能量有无数种B在照射光中可能被吸收的光子能量只有6种C照射后可能观测到氢原子发射不同波长的光有6种D照射后可能观测到氢原子发射不同波长的光有3种【答案】C【解析】【名师点睛】能级间发生跃迁时吸收或辐射的光子能量等于两能级间的能级差,根据数学组合公式求出处于激发态的氢原子可能发射出不同波长光的种数。针对练习1如图所示为氢原子能级图,可见光的光子能量范围约为162eV311eV下列说法正确的是_(填正确答案标号选对1个得2分,选对2个得4分,选对3个得5分每选错1个扣3分,最低得分为0分)A大量处在n3的高
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