高三一轮原子

1、知识内容知识内容 要求要求 说明说明 89电子的发现。电子比荷的测定电子的发现。电子比荷的测定90 粒子散射实验。原子的核式结构粒子散射实验。原子的核式结构91氢原子的能级结构。光子的发射和吸收。氢原子的能级结构。光子的发射和吸收。氢原子的电子云氢原子的电子云92原子核的组成。天然放射现象。原子核的组成。天然放射现象。 射线、射线、 射线、射线、 射线。衰变。半衰期射线。衰变。半衰期93原子核的人工转变。核反应方程。放射性原子核的人工转变。核反应方程。放射性同位素及其应用。人类对物质结构的认识同位素及其应用。人类对物质结构的认识 94放射性污染和防护放射性污染和防护95核能。质量亏损。爱因斯坦

2、的质能方程核能。质量亏损。爱因斯坦的质能方程96重核的裂变。链式反应。核反应堆重核的裂变。链式反应。核反应堆97轻核的聚变。可控热核反应轻核的聚变。可控热核反应I II II II II II II II I2014考试说明考试说明 A B C D（）（2004）氦原子被电离一个核外电子，形成类氢结构）氦原子被电离一个核外电子，形成类氢结构的氦离子。已知基态的氦离子能量为的氦离子。已知基态的氦离子能量为E154.4eV，氦，氦离子能级的示意图如图所示。在具有下列能量的光子中，离子能级的示意图如图所示。在具有下列能量的光子中，不能被基态氦离子吸收而发生跃迁的是不能被基态氦离子吸收而发生跃迁的是

3、A 40.8eV E5 -0 B 43.2eV E4-3.4eVC 51.0eV E3-6.0eVD 54.4eV E2-13.6eV E1-54.4eV原原子子物物理理 汤姆孙汤姆孙电子发现电子发现小居里夫妇小居里夫妇发现人工放射性同位素发现人工放射性同位素核能核能2=mCE原原子子结结构构原原子子核核卢瑟福卢瑟福a粒子散射实验粒子散射实验原子核式结构原子核式结构玻尔玻尔氢原子模型氢原子模型光谱光谱贝克勒尔贝克勒尔天然放射线天然放射线查德威克查德威克发现中子发现中子人工人工转变转变卢瑟福卢瑟福发现质子发现质子原子核的组成原子核的组成重核裂变重核裂变（链式反应）（链式反应）轻核聚变轻核聚变（热

4、核反应）（热核反应）原子可分原子可分原子核可分原子核可分（衰变）（衰变）三种射线三种射线半衰期半衰期1.原子结构-13.6eVn=1n=2-3.4eVn=3-1.51eVn=4-0.85eVn= 0金金属属片片影影子子荧荧光光1、汤姆孙的实验2qEmB R证证明明了了射射线线带带负负电电qvBqEEvB2vqvBmRqvmBREEBB光谱的产生：分光镜光谱的产生：分光镜光谱的分类光谱的分类钠蒸汽发光钠蒸汽发光白光通过低温钠蒸汽白光通过低温钠蒸汽光谱及光谱分析光谱及光谱分析 每种元素每种元素的明线光谱或吸收光谱都是的明线光谱或吸收光谱都是不一样不一样的的. 所以利用物质产生的明线光谱或吸收光谱可

5、所以利用物质产生的明线光谱或吸收光谱可鉴定物鉴定物质的成份质的成份，这就是光谱分析。，这就是光谱分析。光光谱谱发射发射光谱光谱吸收吸收光谱光谱连续连续光谱光谱明线明线光谱光谱炽热物体发出的炽热物体发出的光通过温度较低光通过温度较低的气体的气体炽热的固体、液体炽热的固体、液体或高压气体或高压气体稀薄气体发光稀薄气体发光太阳光谱是什么光谱？说明哪里的成分？太阳光谱是什么光谱？说明哪里的成分？例题例题.下列关于光谱说法正确的是（下列关于光谱说法正确的是（ ）A. 炽热的固体、液体发出的是连续光谱炽热的固体、液体发出的是连续光谱B. 气体发出的是明线光谱气体发出的是明线光谱C. 利用太阳光谱的暗线可以

6、判断太阳的组成利用太阳光谱的暗线可以判断太阳的组成成份成份D. 利用明线光谱和暗线光谱都可以分析物质利用明线光谱和暗线光谱都可以分析物质的组成成份的组成成份 AD原子光谱和波尔理论的联系22111 ()2Rn 巴巴尔尔末末系系：22111 ()1Rn 赖赖曼曼系系：可可见见光光紫紫外外光光因为能级是不因为能级是不连续的，所以连续的，所以原子谱线是不原子谱线是不连续的。连续的。22111 ()2Rn 巴巴尔尔末末系系：基基态态激激发发态态激激发发态态定定态态能能级级-13.6eVn=1n=2-3.4eVn=3-1.51eVn=4-0.85eVn= 021nrn r 21/nEEn nkpEEE

7、频率条件hvEE 初初末末吸收光子(单击)放出光子(单击)-13.6eVn=1n=2-3.4eVn=3-1.51eVn=4-0.85eVn= 0吸收光子放出光子根据波尔理论，氢原子的核外电子由一个轨道跃迁到另一轨道时，可能发生的情况有：A、放出光子，电子动能减小，原子能量增加；B、放出光子，电子动能增加，原子能量减少；C、吸收光子，电子动能减小，原子能量增加；D、吸收光子，电子动能增加，原子能量减小。研研究究对对象象：电电子子运运动动模模型型：圆圆周周运运动动222evkmrr 22122keEmvkr 电电子子动动能能： 例.如图给出了氢原子的最低的四个能级,氢原子在这些能级之间跃迁,所辐射

8、的光子的频率最多几种?其中最小频率是多少?最小波长又是多少?1 12 23 34 4-13.6eV- 3.4eV-1.51eV-0.85eV(1)6(1)6种种(2)最小频率对应能级差最小最小频率对应能级差最小(3)最小波长对应最大能量最小波长对应最大能量CEEh初终=9.7510-8m1.6hv-19（1.51-0.85）10141.6 10nvHz目的：目的：能根据能级图画出辐射光子的多种可能，并能根据能级差判断出光子波长的能根据能级图画出辐射光子的多种可能，并能根据能级差判断出光子波长的大小大小例题例题2（2004北京）氦原子被电离一个核外电子，形成类氢结构的氦离子。已知基态北京）氦原子

9、被电离一个核外电子，形成类氢结构的氦离子。已知基态的氦离子能量为的氦离子能量为E1=54.4eV，氦离子能级的示意图如图所示。在具有下列能量的光，氦离子能级的示意图如图所示。在具有下列能量的光子中，不能被基态氦离子吸收而发生跃迁的是子中，不能被基态氦离子吸收而发生跃迁的是A 40.8eVB 43.2eV C 51.0eV D 54.4eVB-54.4eV-13.6eV-6.0eV-3.4eV01E2E3E4E5E目的：目的：不符合不符合hv=E初初-E终终的光子是不能被吸收的的光子是不能被吸收的例题例题3.现有现有1200个氢原子被激发到量子数为个氢原子被激发到量子数为4的能级上，若这些受激氢

10、原子最后都回到基态，的能级上，若这些受激氢原子最后都回到基态，则在此过程中发出的光子总数是多少？假定处则在此过程中发出的光子总数是多少？假定处在量子数为在量子数为n的激发态的氢原子跃迁到各较低的激发态的氢原子跃迁到各较低能级的原子数都是处在该激发态能级上的原子能级的原子数都是处在该激发态能级上的原子总数的总数的1/(n-1)。 A2200 B2000 C1200 D24001234120040060012004006002200例题：处于基态的的氢原子在某单色光的照射下,只能发出频率为12 3的三种频率的光，且123 ，则该照射光的光子的能量为C C1Ah、2Bh、3hC C、()123hD

11、D、目的：目的：利用能级图帮助学生理解吸利用能级图帮助学生理解吸收光子和辐射光子的关系收光子和辐射光子的关系-13.6eV-3.4eV-1.51eV-0.85eV01E2E3E4E5E2.原子核带电带电性性氦核流氦核流穿透穿透能力能力构成构成速度速度实质实质名称名称正正强强弱弱42HeC/10电离电离能力能力负负弱弱强强01e0.990.99C电子流电子流中中最弱最弱极强极强光子光子C光子流光子流4422XYHeAAZZ 011XYeAAZZ110011nHe Ttmm)21(0Ttmm)21(0例例.（07上海）一置于铅盒中的放射源发射的上海）一置于铅盒中的放射源发射的 、 和和 射线，由铅

12、盒的小孔射出，在小孔外放一射线，由铅盒的小孔射出，在小孔外放一铝箔后，铝箔后的空间有一匀强电场。进入电铝箔后，铝箔后的空间有一匀强电场。进入电场后，射线变为场后，射线变为a、b两束，射线两束，射线a沿原来方向行沿原来方向行进，射线进，射线b发生了偏转，如图所示，则图中的射发生了偏转，如图所示，则图中的射线线a为为_射线，射线射线，射线b为为_射线射线。 放 射 源 带 电 极 板 射 线 a 照 相 底 铅 盒 铝 箔 带 电 极 板 射 线 b 片 例：一个原子核例：一个原子核 经过经过2次次衰变和衰变和3次次衰变后衰变后变成稳定的原子核变成稳定的原子核 。其中。其中a、c的关系的关系a=_

13、，b、d的关系是的关系是b=_。abXcdY8c 1d 2 42 23 1acbd 例：在匀强磁场中的例：在匀强磁场中的A点，有一个静止的原子核，当点，有一个静止的原子核，当它发生它发生 衰变时，射出的粒子及新核的运动轨迹衰变时，射出的粒子及新核的运动轨迹如图所示。在如图所示。在A点发生衰变时，新核的运动方向是点发生衰变时，新核的运动方向是 。衰变后，新核按。衰变后，新核按 时针方向沿图中的轨道时针方向沿图中的轨道 运动。若两圆的半径之比为运动。若两圆的半径之比为44:1,那末衰变前原子核内那末衰变前原子核内的质子数为的质子数为 。A关于半衰期，以下说法正确的是：A同种放射性元素在化合物中的半

14、衰期比单质中长。B升高温度可以使半衰期缩短。C氡的半衰期为3.8天，若有四个氡原子核，经过7.6天就只剩下一个。D氡的半衰期为3.8天，4克氡原子核，经过7.6天就只剩下1克。 核反应的类型核反应的类型人工核反应人工核反应e422349023892HThUePaTh012349123490天然放射性衰变天然放射性衰变HOHeN1117842147质子的发现质子的发现nCHeBe101264294中子的发现中子的发现 nPHeAl103015422713 eSiP0130143015人工放射性同位素人工放射性同位素n3KrBanU109236141561023592轻核的聚变轻核的聚变nHeHH

15、10423121重核的裂变重核的裂变人教版人教版教科版教科版人教版人教版答案：答案：BD 1.1.原子核由质子和中子组成，质子间存原子核由质子和中子组成，质子间存在斥力，核又很稳定。核内存在克服库仑斥在斥力，核又很稳定。核内存在克服库仑斥力把核子紧紧地拉在一起的力叫做力把核子紧紧地拉在一起的力叫做2.2.核力的特征核力的特征核力是强作用力核力是强作用力核力是短程力核力是短程力核力是特殊力核力是特殊力相邻核子之间才有作用。相邻核子之间才有作用。 由于核子间存在着强大的核力，所以核子结合成由于核子间存在着强大的核力，所以核子结合成原子核或分解为核子时，要放出或吸收能量，这原子核或分解为核子时，要放

16、出或吸收能量，这就是原子核的结合能。就是原子核的结合能。类比：类比：要使基态氢原子电离，可以让氢原子吸收光要使基态氢原子电离，可以让氢原子吸收光子等途径使它得到子等途径使它得到13.6ev13.6ev的能量，叫做氢原子的的能量，叫做氢原子的电离能。电离能。比结合能：比结合能：结合能和结合能和核子数之比。核子数之比。 比结合能越大，原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定。一重核的裂变235190136192038540 r+Xe+10n核反应堆核反应堆热核反应热核反应应用：应用：太阳释放的能量主要来自热核反应太阳释放的能量主要来自热核反应氢氢 弹弹可控热核反应可控热核反应nHeHH1042312

17、1（05北京）为纪念爱因斯坦对物理学的巨大贡献，联合国将2005。年定为“国际物理年。对 于爱因斯坦提出的质能方程E=mc2，下列说法中不正确的是AE=mc2表明物体具有的能量与其质量成正比B根据E=mc2可以计算核反应中释放的核能 C一个中子和一个质子结合成氘核时，释放出核能，表明此过程中出现了质量亏损DE=mc2中的E是发生核反应中释放的核能D（08北京）14一个质子和一个中子聚变结合成一个氘核，同时辐射一个光子。已知质子、中子、氘核的质量分别为m1、m2、m3,普朗克常量为h,真空中的光速为c。下列说法正确的是B例：例： 一个铀核衰变为钍核时释放出一个一个铀核衰变为钍核时释放出一个粒粒子

18、，已知铀核质量子，已知铀核质量m1=3.85313110-25kg，钍核质量钍核质量m2=3.78656710-25kg，粒子的粒子的质量质量m3=6.6467210-27kg，在这个衰变过程，在这个衰变过程中释放出的能量是多少？（保留两位有效数中释放出的能量是多少？（保留两位有效数字）字）解析：铀核衰变成钍核时的质量亏损m=m1 (m2+m3) =（3.8531313.7865670.0664672）10-25=9.610-30kg所释放的能量根据爱因斯坦质能方程：E=mc2 =9.610-30(3108)2=8.710-13J根据E=mc2计算核能例：假设两个氘核在一直线上相碰发生聚变反应例：假设两个氘核在一直线上相碰发生聚变反应生成氦的同位素和中子，已知氘核的质量是生成氦的同位素和中子，已知氘核的质量是2.0136u，中子的质量是，中子的质量是1.0087u,氦核同位素的氦核同位素的质量是质量是3.0150u，则聚变的核反应方程是，则聚变的核反应方程是 ，在聚变核反应中释放的能量为在聚变核反应中释放的能量为 Mev。(保留保留两位有效数字