2027届新高考物理热点精准复习　原子结构　原子核

2027届新高考物理热点精准复习原子结构原子核考点一原子的核式结构原子结构(1)电子的发现:英国物理学家汤姆孙发现了电子。(2)原子的核式结构①α粒子散射实验:英国物理学家卢瑟福和他的助手进行了α粒子散射实验,实验发现,绝大多数α粒子穿过金箔后基本上仍沿原来的方向前进,但有少数α粒子发生了大角度偏转,极少数偏转的角度甚至大于90°,也就是说,它们几乎被“撞了回来”,如图所示。②原子的核式结构模型:原子中带正电部分的体积很小,但几乎占有全部质量,电子在正电体的外面运动。必备知识•全方位凝练[练一练]判断下列说法对错(1)人们认识原子具有复杂结构是从物理学家卢瑟福研究阴极射线发现电子开始的。(

)(2)原子中绝大部分是空的,原子核很小。(

)×√关键能力•多维度提升典例

α粒子散射实验的示意图如图所示,放射源发出α射线打到金箔上,带有荧光屏的放大镜转到不同位置进行观察,图中①②③为其中的三个位置,下列对实验结果的叙述或依据实验结果做出的推理正确的是(

)A.在位置②接收到的α粒子最多B.在位置①接收到α粒子说明正电荷不可能均匀分布在原子内C.位置②接收到的α粒子一定比位置①接收到的α粒子所受金原子核斥力的冲量更大D.若正电荷均匀分布在原子内,则①②③三个位置接收到α粒子的比例应相差不多B解析

原子的内部是很空阔的,原子核非常小,所以绝大多数α粒子的运动轨迹没有发生偏转,则在位置③接收到的α粒子最多,A错误;在位置①接收到α粒子说明正电荷不可能均匀分布在原子内,B正确;位置②接收到的α粒子一定比位置①接收到的α粒子所受金原子核斥力的冲量更小,因为在位置①α粒子有反向速度的分速度,动量的变化量更大,所以冲量更大,C错误;若正电荷均匀分布在原子内,则α粒子与原子正面撞击,粒子最后反弹,①②③三个位置接收到α粒子的比例应相差较多,D错误。

考点二氢原子光谱玻尔理论与能级跃迁必备知识•全方位凝练一、氢原子光谱1.光谱:用光栅或棱镜可以把各种颜色的光按波长展开,获得光的波长(频率)和强度分布的记录,即光谱。2.光谱分类

二、玻尔理论的三条假设1.定态假设:原子的能量只能取一系列特定的值,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.跃迁假设:原子从一种定态跃迁到另一种定态时,会辐射或吸收一定频率的光子,光子的能量由前后两个能级的能量差决定,即hν=En-Em。(h是普朗克常量,h=6.63×10-34J·s)3.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。原子的定态是不连续的,因此电子的可能轨道也是不连续的。三、氢原子的能级、能级公式1.氢原子的能级氢原子能级图如图所示

四、氢原子的能级和轨道半径的理解1.两类能级跃迁①光照(吸收光子):光子的能量必须恰好等于能级差hν=En-Em。②碰撞、加热等:只要入射粒子能量大于或等于能级差即可,E外≥En-Em。③大于电离能的光子被吸收,将原子电离。2.电离(1)电离态:n=∞,E=0。(2)电离能:指原子从基态或某一激发态跃迁到电离态所需要吸收的最小能量。氢原子:①基态→电离态:E吸=0-(-13.6eV)=13.6eV,即为基态的电离能。②n=2→电离态:E吸=0-E2=3.4eV,即为n=2激发态的电离能。如吸收能量足够大,克服电离能后,电离出的自由电子还具有动能。关键能力•多维度提升典例

(2025浙江6月选考)玻尔氢原子电子轨道示意图如图所示,处于n=3能级的原子向低能级跃迁,会产生三种频率为ν31、ν32、ν21的光,下标数字表示相应的能级。已知普朗克常量为h,光速为c。下列说法正确的是(

)

答案

B

A.照射同一单缝衍射装置,Hδ光的中央亮条纹宽度宽B.以相同的入射角斜射入同一平行玻璃砖,Hδ光的侧移量小C.以相同功率发射的细光束,真空中单位长度上Hγ光的平均光子数多D.相同强度的光分别照射同一光电效应装置,Hγ光的饱和光电流小C

考点三原子核的衰变及射线必备知识•全方位凝练1.天然放射现象放射性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,说明原子核内部是有结构的。2.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。3.原子核的衰变(1)衰变:原子核自发地放出α粒子或β粒子,变成另一种原子核的变化。(2)分类(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自身的因素决定,跟原子所处的化学状态和外部条件无关。

6.静止的原子核发生衰变后的轨迹利用动量守恒定律及左手定则可以判断衰变后粒子在匀强磁场中的轨迹形状关键能力•多维度提升

A

考点四核反应类型及核能计算必备知识•全方位凝练1.核反应的四种类型

备注:(1)链式反应:重核裂变产生的中子使核裂变反应一代接一代继续下去的过程。(2)临界体积和临界质量:核裂变物质能够发生链式反应的最小体积及其相应的质量。(3)轻核聚变反应必须在高温下进行,因此又叫热核反应。2.核能的计算方法(1)根据ΔE=Δmc2计算时,Δm的单位是“kg”,c的单位是“m/s”,ΔE的单位是“J”。(2)根据ΔE=Δm×931.5MeV/u计算时,Δm的单位是“u”,ΔE的单位是“MeV”。(3)根据核子比结合能来计算核能:原子核的结合能=核子比结合能×核子数。关键能力•多维度提升典例

(2026浙江1月选考)已知氘核质量为2.0141u,氚核质量为3.0161u,氦核质量为4.0026u,中子质量为1.0087u,阿伏加德罗常数NA取6.0×1023mol-1,氘核摩尔质量为2g·mol-1,1u相当于931.5MeV。关于氘与氚聚变成氦,下列说法正确的是(

)B.氘核的比结合能比氦核的大C.氘核与氚核的间距达到10-10m就能发生核聚变D.4g氘完全参与核聚变释放出能量的数量级为1025