01-第40讲原子结构和波粒二象性

课程标准核心考点

1.通过实验,了解光电效应现象.知道爱因斯坦光电效应方程及其意义.能根据实验结论说明光的波粒二象性光电效应

2.知道实物粒子具有波动性,了解微观世界的量子化特征.体会量子论的建立对人们认识物质世界的影响爱因斯坦光电效应方程

3.了解人类探索原子及其结构的历史.知道原子的核式结构模型.通过对氢原子光谱的分析,了解原子的能级结构氢原子光谱课程标准核心考点

4.了解原子核的组成和核力的性质.知道四种基本相互作用.能根据质量数守恒和电荷数守恒写出核反应方程氢原子的能级结构、能级公式

5.了解放射性和原子核衰变.知道半衰期及其统计意义.了解放射性同位素的应用,知道射线的危害与防护原子核的组成、放射性、原子核的衰变、半衰期

6.认识原子核的结合能,了解核裂变反应和核聚变反应.关注核技术应用对人类生活和社会发展的影响放射性同位素续表课程标准核心考点

7.了解人类对物质结构的探索历程核力、核反应方程结合能、质量亏损射线的危害与防护续表第40讲

原子结构和波粒二象性必备知识自查核心考点探究◆作业手册答案核查【听】答案核查【作】备用习题一、普朗克黑体辐射理论1.热辐射(1)定义:周围的一切物体都在辐射________,这种辐射与物体的______有关,所以叫热辐射.(2)特点:热辐射强度按波长的分布情况随物体温度的不同而有所不同.电磁波温度2.黑体、黑体辐射的实验规律(1)黑体:能够完全吸收入射的各种波长的电磁波而不发生反射的物体.(2)黑体辐射的实验规律①对于一般材料的物体,辐射电磁波的情况除与______有关外,还与材料的______及表面状况有关.温度种类②黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的_______有关.随着温度的升高,一方面,各种波长的辐射强度都有______,另一方面,辐射强度的极大值向波长较___的方向移动,如图所示.温度增加短3.能量子

整数倍

二、光电效应及其规律1.光电效应现象：在光的照射下金属中的电子从金属表面逸出的现象，称为光电效应，发射出来的电子称为________.光电效应现象最早是______发现的.光电子赫兹2.爱因斯坦光电效应方程

最大初动能三、光的波粒二象性和粒子的波动性

康普顿2.粒子的波动性(1)物质波的定义：法国物理学家德布罗意将光的波粒二象性推广到实物粒子，提出实物粒子也具有波动性，即每一个运动的粒子都与一个对应联系的波，也叫作德布罗意波.

四、原子的核式结构模型1.电子的发现：英国物理学家________

发现了电子.汤姆孙

卢瑟福

绝大多数少数极少数3.卢瑟福的原子核式结构模型：在原子中心有一个很小的核，原子全部的________和几乎全部______都集中在核里，带负电荷的电子在核外空间绕核旋转.正电荷质量五、氢原子光谱和玻尔的原子模型1.光谱(1)定义：用光栅或棱镜可以把物质发出的光按波长(频率)展开，获得波长(频率)和强度分布的记录，即光谱.(2)光谱分类

吸收连续特征2.玻尔的原子模型(1)

玻尔原子模型的三条假设定态假设原子只能处于一系列________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跃迁假设轨道假设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________的，因此电子的可能轨道也是________的不连续

不连续不连续(2)

氢原子的能量和能级跃迁①氢原子的能级图(如图所示)

【辨别明理】1.光子和光电子都是实物粒子.(

)×2.光电子的最大初动能与入射光子的频率成正比.(

)×3.美国物理学家康普顿发现了康普顿效应,证实了光的粒子性.(

)√4.按照玻尔理论，核外电子均匀分布在各个不连续的轨道上.(

)×

√考点一

黑体辐射

能量量子化例1

2020年12月我国科学家在量子计算领域取得了重大成果，构建了一台76个光子100个模式的量子计算机“九章”，它处理“高斯玻色取样”的速度比超级计算机“富岳”快一百万亿倍.关于量子，下列说法正确的是(

)A.是计算机运算的一种程序B.表示运算速度的一个单位C.表示微观世界的不连续性观念D.是类似于质子、中子的微观粒子√[解析]

量子是微观世界中的不连续的观念，并不是类似于质子、中子等的微观粒子，也不是运算程序或运算速度的单位，选项A、B、D错误，选项C正确.

A.

B.

C.

D.

√[解析]

黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关，随着温度升高，一方面，各种波长的辐射强度都有增加，另一方面，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动,故选B.考点二

光电效应对光电效应规律的解释对应规律对规律的产生的解释对应规律对规律的产生的解释最大初动能续表对应规律对规律的产生的解释瞬时性光照射金属时，电子吸收一个光子的能量后，动能立即增大，不需要能量积累的过程饱和电流当发生光电效应时，增大照射光强度，包含的光子数增多，照射金属时产生的光电子增多，因而饱和电流变大续表考向一

光电效应的理解1.“四点”提醒(1)能否发生光电效应，不取决于光的强度而取决于光的频率.(2)光电效应中的“光”不是特指可见光，也包括不可见光.(3)逸出功的大小由金属本身决定，与入射光无关.(4)光电子不是光子，而是电子.

金属钨钙钠钾铷4.543.202.292.252.13

√

√

考向二

光电效应的图像常见的四类图像图像名称图线形状由图线直接(间接)得到的物理量_______________________________________________________图像名称图线形状由图线直接(间接)得到的物理量_____________________________________________________续表图像名称图线形状由图线直接(间接)得到的物理量颜色不同时，光电流与电压的关系_____________________________________________________________续表图像名称图线形状由图线直接(间接)得到的物理量颜色相同、强度不同的光，光电流与电压的关系_______________________________________________________________续表

√√

√

√

考点三

光的波粒二象性与物质波光的波粒二象性项目实验基础表现说明光的波动性干涉和衍射(1)光是一种概率波，即光子在空间各点出现的可能性大小(概率)可用波动规律来描述(2)大量的光子在传播时，表现出波的性质(1)光的波动性是光子本身的一种属性，不是光子之间相互作用产生的(2)光的波动性不同于宏观观念的波项目实验基础表现说明光的粒子性光电效应、康普顿效应(1)当光与物质发生作用时，这种作用是“一份一份”进行的，表现出粒子的性质(2)少量或个别光子清楚地显示出光的粒子性(1)粒子的含义是“不连续”“一份一份”的(2)光子不同于宏观观念的粒子续表项目实验基础表现说明光的波粒二象性解释(1)大量光子易显示出波动性，而少量光子易显示出粒子性(2)波长长(频率低)的光波动性强，而波长短(频率高)的光粒子性强续表例6

[2024·湖南卷]

量子技术是当前物理学应用研究的热点，下列关于量子论的说法正确的是(

)

√

√√

考点四

原子结构

√

√

[技法点拨]

考点五

玻尔理论与能级跃迁

A.1种

B.2种

C.3种

D.4种√

√

√

[技法点拨]

黑体辐射

能量量子化1.关于黑体与黑体辐射，下列说法正确的是(

)A.一般物体辐射电磁波的情况与温度无关，只与材料的种类及表面情况有关B.黑体能完全吸收入射的各种波长的电磁波而不发生反射，所以看起来是黑色的C.随着温度的升高，黑体辐射电磁波的辐射强度将会增加D.黑体辐射随着温度的升高，辐射强度的极大值向波长较长的方向移动√[解析]

一般物体辐射电磁波的情况与温度有关，也与材料的种类及表面情况有关，故A错误；黑体能完全吸收入射的各种波长的电磁波而不发生反射，并不是看起来是黑色的，故B错误；随着温度的升高，黑体辐射电磁波的辐射强度将会增加，故C正确；黑体辐射随着温度的升高，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动，故D错误.

A.

B.

C.

D.

√[解析]

两种不同温度下某一定质量的气体的分子速率分布图像与坐标轴围成的面积应相等，且温度较高的气体分子速率大的占比更多，故A、B错误；黑体辐射的实验规律：随着温度的升高，一方面各种波长的辐射强度都增加，另一方面辐射强度的极大值向波长较短的方向移动，故C正确，D错误.

√

光电效应4.如图所示，把一块锌板连接在验电器上，并使锌板带负电，验电器指针张开.用紫外线灯照射锌板，观察验电器指针，发现验电器张开的指针夹角会变小，说明锌板带的负电荷变少了，这意味着紫外线会让电子从锌板表面逸出，则(

)A.换红外线灯照射锌板，验电器的指针夹角也一定会变小B.从锌板逸出的光电子的最大初动能与入射光的频率成正比C.用一个带正电的导体球接触锌板后，验电器张开的指针夹角可能会变大D.用强度较弱的紫外线灯照射锌板，单位时间内从锌板上逸出的光电子较多√

√[解析]

此电路研究的是光电管的遏止电压，不可用于研究光电管的饱和电流，故A错误；金属的截止频率只与自身有关，与外界光照条件无关，故B错误；遏止电压的大小与入射光的频率有关，与入射光的强度无关，故C正确；因光电管所加电压为反向电压，则滑片从左向右移动，电压变大，射到A极的电子变少，电流变小，故D错误.6.(多选)如图所示，甲、乙、丙、丁是关于光电效应的四个图像，以下说法正确的是(

)

√√

入射光频率一定，饱和电流由入射光的强度决定，即光的颜色不变的情况下，入射光越强，则光子数越多，饱和电流越大，故C正确；分析图丁可知，当达到饱和电流以后，增加光电管两端的电压，光电流不变，故D错误.

光的波粒二象性与物质波

A.图甲这些照片说明光只有粒子性没有波动性B.图甲这些照片说明光只有波动性没有粒子性C.图乙中该实验再次说明光子具有波动性D.图乙中该实验说明实物粒子具有波动性√[解析]

光具有波粒二象性，题图甲说明少量光子粒子性表现明显，大量光子波动性表现明显，故A、B错误；题图乙是电子束的衍射实验，证明实物粒子具有波动性，而不是光子，故C错误，D正确.

√

√√

原子结构

√

A.原子不显电性B.原子核由质子和中子组成C.电子占原子质量小部分但体积大，带负电D.原子核占原子质量绝大部分且体积小，带正电√

玻尔理论与能级跃迁

√

√

作业手册1.(多选)[2024·浙江1月选考]

下列说法正确的是(