高考物理总复习第十二章波粒二象性原子结构和原子核基础课2原子结构原子核市赛课公开课一等奖省名师

基础课2原子结构原子核1/51原子结构1.电子发觉：英国物理学家

发觉了电子。2.原子核式结构 (1)α粒子散射试验：1909～1911年，英国物理学家

和他助手进行了用α粒子轰击金箔试验，试验发觉绝大多数α粒子穿过金箔后基本上仍沿

方向前进，但有少数α粒子发生了大角度偏转，偏转角度甚至大于90°，也就是说它们几乎被“撞”了回来。(如图1所表示)知识排查2/51(2)原子核式结构模型：在原子中心有一个很小核，原子全部

和几乎全部

都集中在核里，带负电电子在核外空间绕核旋转。图1正电荷质量3/51氢原子光谱1.光谱：用光栅或棱镜能够把各种颜色光按波长展开，取得光

(频率)和强度分布统计，即光谱。2.光谱分类波长连续吸收特征4/51特征谱线5/51氢原子能级、能级公式1.理尔理论 (1)定态：原子只能处于一系列

能量状态中，在这些能量状态中原子是

，电子即使绕核运动，但并不向外辐射能量。 (2)跃迁：原子从一个定态跃迁到另一个定态时，它辐射或吸收一定频率光子，光子能量由这两个定态能量差决定，即hν＝

。(h是普朗克常量，h＝6.63×10－34J·s) (3)轨道：原子不一样能量状态跟电子在不一样圆周轨道绕核运动相对应。原子定态是

，所以电子可能轨道也是

。6/51(1)氢原子能级能级图如图2所表示2.氢原子能级、能级公式图27/518/51原子核组成、放射性、原子核衰变、半衰期、放射性同位素1.原子核组成：原子核是由

和中子组成，原子核电荷数等于核内

。2.天然放射现象

元素

地放出射线现象，首先由

发觉。天然放射现象发觉，说明原子核含有

结构。3.放射性同位素应用与防护 (1)放射性同位素：有

放射性同位素和

放射性同位素两类，放射性同位素化学性质相同。 (2)应用：消除静电、工业探伤、做

等。 (3)防护：预防放射性对人体组织伤害。质子质子数自发贝克勒尔复杂天然人工示踪原子9/514.原子核衰变原子核原子核半数物理化学状态10/51核力和核能1.核力

原子核内部，

所特有相互作用力。2.核能(1)核子在结合成原子核时出现质量亏损Δm，其对应能量ΔE＝

。(2)原子核分解成核子时要吸收一定能量，对应质量增加Δm，吸收能量为ΔE＝

。核子间Δmc2Δmc211/51裂变反应和聚变反应、裂变反应堆

核反应方程1.重核裂变中子链式反应原子弹镉棒12/512.轻核聚变质量较大热核反应13/51A.金原子内部大部分都是空B.金原子是一个球体C.汤姆孙原子模型不符合原子结构实际情况D.原子核半径数量级是10－15m小题速练1.(多项选择)从α粒子散射试验结果出发推出结论，其中正确是(

)14/51解析α粒子散射试验结果表明，绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原来方向前进，但有少数α粒子发生了较大角度偏转，并有极少数α粒子偏转角度超出90°，有甚至几乎被反弹回来，则从α粒子散射试验结果出发推出结论有金原子内部大部分都是空，汤姆孙原子模型不符合原子结构实际情况，原子核半径数量级是10－15m，不能说明金原子是球体，选项A、C、D正确。答案

ACD15/512.(·湖南衡阳模拟)以下相关氢原子光谱说法正确是(

) A.氢原子发射光谱是连续谱 B.氢原子光谱说明氢原子只发出特定频率光 C.氢原子光谱说明氢原子能量是连续 D.氢原子光谱线频率与氢原子能级能量差无关16/51答案B17/513.(·上海单科)由放射性元素放出氦核流被称为(

) A.阴极射线 B.α射线 C.β射线 D.γ射线

解析本题考查天然放射现象。在天然放射现象中，放出α、β、γ三种射线，其中α射线属于氦核流，选项B正确。

答案

B18/514.(·上海单科)在同位素氢、氘、氚核内含有相同(

) A.核子数 B.电子数 C.中子数 D.质子数

解析本题考查对同位素认识。同位素是指在原子核中质子数相同而中子数不一样元素，故氢、氘、氚核内含有相同质子数，选项D正确。

答案

D19/515.(多项选择)关于核衰变和核反应类型，以下表述正确是(

)答案AC20/516.(·高考领航冲刺卷)已知真空中光速c＝3.0×108m/s，以下说法正确是(

)答案C21/517.依据所给图片结合书本相关知识，以下说法正确是(

)图322/51A.图3甲是电子束穿过铝箔后衍射图样，证实电子含有粒子性B.图乙是利用不一样气体制成五颜六色霓虹灯，原因是各种气体原子能级不一样，跃迁时发射光子能量不一样，光子频率不一样C.图丙是工业上使用用射线检测金属板厚度装置，在α、β、γ三种射线中，最有可能使用射线是β射线D.图丁是原子核比结合能与质量数A关系图象，由图可知中等大小核比结合能最大，即(核反应中)平均每个核子质量亏损最小23/51解析题图甲是电子束穿过铝箔后衍射图样，证实电子含有波动性，选项A错误；题图乙是利用不一样气体制成五颜六色霓虹灯，原因是各种气体原子能级不一样，跃迁时发射光子能量不一样，光子频率不一样，选项B正确；题图丙是工业上使用用射线检测金属板厚度装置，在α、β、γ三种射线中，因为γ射线穿透能力最强，最有可能使用射线是γ射线，选项C错误；题图丁是原子核比结合能与质量数A关系图象，可知中等大小核比结合能最大，即在核子结合成原子核时平均每个核子释放能量最大，平均每个核子质量亏损最大，选项D错误。答案

B24/51原子核式结构玻尔理论1.定态间跃迁——满足能级差25/512.电离电离态：n＝∞，E＝0基态→电离态：E吸＝0－(－13.6eV)＝13.6eV电离能。n＝2→电离态：E吸＝0－E2＝3.4eV如吸收能量足够大，克服电离能后，取得自由电子还携带动能。26/511.一个氢原子从n＝3能级跃迁到n＝2能级，该氢原子(

) A.放出光子，能量增加 B.放出光子，能量降低 C.吸收光子，能量增加 D.吸收光子，能量降低

解析

氢原子从高能级向低能级跃迁时，放出光子，能量降低，故选项B正确，A、C、D错误。

答案B27/512.如图4所表示为氢原子能级图，图中a、b、c、d对应氢原子四次跃迁，已知可见光光子能量范围为1.61～3.10eV，关于四次跃迁，以下说法正确是(

)图428/51A.经历a跃迁，氢原子吸收光子能量为0.66eVB.经历b跃迁，氢原子轨道半径增大，原子核外电子动能增大C.经历c跃迁，氢原子放出光子是可见光光子D.经历d跃迁后，再用可见光照射跃迁后氢原子，可使氢原子发生电离解析经历a跃迁，氢原子从高能级向低能级跃迁时辐射出光子能量为0.66eV，选项A错误；经历b跃迁，氢原子吸收能量，轨道半径增大，但核外电子动能会减小，选项B错误；经历c跃迁，氢原子辐射出光子能量为0.97eV，则该光子不是可见光光子，选项C错误；经历d跃迁后，跃迁后氢原子电离能为1.51eV，所以用可见光光子照射可使其电离，选项D正确。答案

D29/513.(·北京东城区一模)如图5是氢原子能级图。一个氢原子从n＝4能级向低能级跃迁，则以下判断正确是(

)A.该氢原子最多可辐射出6种不一样频率光子B.该氢原子跃迁到基态时需要吸收12.75eV能量C.该氢原子只有吸收0.85eV光子时才能电离D.该氢原子向低能级跃迁时，向外辐射光子能量是特定值图530/51解析本题研究是单个氢原子，单个处于n能级氢原子向低能级跃迁时最多可辐射出n－1条不一样频率光子，故该氢原子向低能级跃迁时最多可辐射出3种不一样频率光子，选项A错误；该氢原子跃迁到基态时需要释放－0.85eV－(－13.6eV)＝12.75eV能量，选项B错误；只要吸收光子能量大于0.85eV，该氢原子就能电离，选项C错误；氢原子向低能级跃迁时，向外辐射光子能量等于两能级能量差，此能量差为一特定值，选项D正确。答案

D31/51解答氢原子能级图与原子跃迁问题应注意32/51原子核衰变、半衰期1.衰变规律及实质(1)α衰变和β衰变比较33/51(2)γ射线：γ射线经常是伴伴随α衰变或β衰变同时产生。2.三种射线成份和性质34/513.半衰期了解35/511.(多项选择)关于天然放射性，以下说法正确是(

)A.全部元素都可能发生衰变B.放射性元素半衰期与外界温度无关C.放射性元素与别元素形成化合物时仍含有放射性D.α、β和γ三种射线中，γ射线穿透能力最强解析原子序号大于等于83元素都能发生衰变，原子序数小于83有也能发生衰变，选项A错误；半衰期由原子核内部结构决定，与外界温度无关，选项B正确；放射性来自于原子核内部，与其形成化合物无关，选项C正确；α、β、γ三种射线中，γ射线能量最高，穿透能力最强，选项D正确。答案BCD36/51A.衰变后钍核动能等于α粒子动能B.衰变后钍核动量大小等于α粒子动量大小C.铀核半衰期等于其放出一个α粒子所经历时间D.衰变后α粒子与钍核质量之和等于衰变前铀核质量37/51答案B38/5139/51答案B40/51图641/51答案ABD42/511.核反应四种类型核反应方程与核能计算43/512.核能计算方法 (1)依据ΔE＝Δmc2计算时，Δm单位是“kg”，c单位是“m/s”，ΔE单位是“J”。 (2)依据ΔE＝Δm×931.5MeV计算时，Δm单位是“u”，ΔE单位是“MeV”。 (3)依据核子比结合能来计算核能：

原子核结合能＝核子比结合能×核子数。44/51A.①②都是重核铀同位素核反应，故都是重核裂变反应B.①③反应前都有一个中子，故都是原子核人工转变C.②③④生成物中都有氦核，故都是α衰变反应D.③比④放出能量少，说明③比④质量亏损得少45/51解析①是重核裂变反应，②是α衰变反应，选项A错误；③是原子核人工转变，④是轻核聚变反应，选项B、C错误；③比④放出能量少，依据爱因斯坦质能方程可知，③比④质量亏损得少，故选项D正确。答案