高考物理狀元謀略 十一 原子物理.doc

原子物理 原子物理主要介紹了人類認(rèn)識(shí)微觀世界、逐步揭示物質(zhì)世界本質(zhì)的過(guò)程,其內(nèi)容與生活實(shí)際、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、現(xiàn)代高科技等有密切聯(lián)系.該部分內(nèi)容較多,為便于記憶,提高復(fù)習(xí)效果,現(xiàn)將該部分知識(shí)歸納為“一、二、三、四、五”,即“一”個(gè)重要的實(shí)驗(yàn)、“二”類光譜、“三”種模型、“四”種核反應(yīng)、“五”大發(fā)現(xiàn).復(fù)習(xí)時(shí)要側(cè)重對(duì)基本知識(shí)的梳理和記憶，強(qiáng)化對(duì)基本概念和規(guī)律的理解，提高對(duì)典型問(wèn)題的綜合分析能力。一、考點(diǎn)：(1)原子的能級(jí)躍遷；(2)原子核的衰變規(guī)律；(3)核反應(yīng)方程的書寫；(4)質(zhì)量虧損和核能的計(jì)算；(5)三種射線的特點(diǎn)及應(yīng)用；(6)光電效應(yīng)問(wèn)題的規(guī)律及應(yīng)用等。二、專題一 “一”個(gè)重要的實(shí)驗(yàn):粒子散射實(shí)驗(yàn)1.粒子散射實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象 (1)大多數(shù)粒子穿過(guò)金箔后仍能沿原來(lái)的方向前進(jìn);(2)少數(shù)粒子發(fā)生較大偏轉(zhuǎn);(3)極少數(shù)粒子偏轉(zhuǎn)超過(guò)90,有的甚至幾乎達(dá)到180.2.粒子散射實(shí)驗(yàn)的結(jié)論根據(jù)粒子散射實(shí)驗(yàn)中粒子的大角度散射現(xiàn)象,否定了湯姆孫提出的棗糕模型,提出了原子的核式結(jié)構(gòu)學(xué)說(shuō).三、專題二 “二”類光譜四、專題三 “三”種模型1.湯姆孫模型(棗糕模型)湯姆孫認(rèn)為原子是一個(gè)球體,正電荷均勻分布在整個(gè)球體內(nèi),電子鑲嵌在其中.2.盧瑟福的核式結(jié)構(gòu)模型(行星式模型) 盧瑟福由粒子散射實(shí)驗(yàn)提出:在原子的中心有一個(gè)很小的核,叫原子核,原子的全部正電荷和幾乎全部質(zhì)量都集中在原子核里,帶負(fù)電的電子在核外空間運(yùn)動(dòng).3.玻爾模型 (1)玻爾三條假設(shè)原子定態(tài),軌道量子化.能量量子化.能級(jí)躍遷. (2)躍遷過(guò)程中能量的轉(zhuǎn)化 原子從低能級(jí)到高能級(jí),吸收光子,電子軌道半徑變大,電子動(dòng)能減小,電勢(shì)能增大,總能量增加,即動(dòng)能的減小量小于電勢(shì)能的增加量;反之,則輻射光子,電子軌道半徑變小,電子動(dòng)能增大,電勢(shì)能減小,總能量減小,即動(dòng)能的增大量小于電勢(shì)能的減小量.(3)發(fā)生躍遷的條件 原子若是吸收光子的能量而被激發(fā),則光子的能量必須正好等于兩能級(jí)的能量差,否則不被吸收.除非原子發(fā)生電離,可以吸收能量大于電離能的光子.原子可全部或部分吸收實(shí)物粒子的能量而發(fā)生躍遷,只要入射粒子的能量大于或等于兩能級(jí)差即可.五 、專題四 “四”種核反應(yīng) 核反應(yīng)中應(yīng)滿足質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒.1.衰變 衰變規(guī)律: 衰變規(guī)律: 衰變:原子核處于較高能級(jí),輻射光子后躍遷 到低能級(jí).2.人工轉(zhuǎn)變 (盧瑟福發(fā)現(xiàn)質(zhì)子) (查德威克發(fā)現(xiàn)中子) (.約里奧居里和約里奧居里發(fā)現(xiàn)了人工放射性)3.重核的裂變 核反應(yīng)中由于質(zhì)量虧損而釋放的能量: e=mc2.4.輕核的聚變加熱到幾百萬(wàn)攝氏度的高溫.所以又叫熱核反應(yīng),在宇宙中時(shí)刻進(jìn)行著熱核反應(yīng).六：專題五 “五”大發(fā)現(xiàn)1.電子的發(fā)現(xiàn) 英國(guó)物理學(xué)家湯姆孫通過(guò)對(duì)陰極射線的研究發(fā)現(xiàn)電子.2.天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn) 1896年貝克勒爾發(fā)現(xiàn)天然放射現(xiàn)象,說(shuō)明原子核具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu).射線中含有、射線. (1)、射線的性質(zhì) (2)半衰期: 3.質(zhì)子的發(fā)現(xiàn) 盧瑟福發(fā)現(xiàn)質(zhì)子,核反應(yīng)方程式是:4.中子的發(fā)現(xiàn) 查德威克發(fā)現(xiàn)中子,核反應(yīng)方程式是:5.人工放射性的發(fā)現(xiàn) .約里奧居里和約里奧居里發(fā)現(xiàn)了人 工放射性.七、例題賞析：1. (2015,廣州卷）科學(xué)家使用核反應(yīng)獲取氚,再利用氘和氚核反應(yīng)獲得能量,核反應(yīng)方程分別為:和,下列表述正確的有( )a .x是中子 b .y的質(zhì)子數(shù)是3,中子數(shù)是6c .兩個(gè)核反應(yīng)都沒有質(zhì)量虧損d .氘和氚的核反應(yīng)是核聚變反應(yīng)2. (2015,福建卷）(1)下列有關(guān)原子結(jié)構(gòu)和原子核的認(rèn)識(shí),其中正確的是_.(填選項(xiàng)前的字母)a. 射線是高速運(yùn)動(dòng)的電子流b.氫原子輻射光子后,其繞核運(yùn)動(dòng)的電子動(dòng)能增大c.太陽(yáng)輻射能量的主要來(lái)源是太陽(yáng)中發(fā)生的重核裂變d.的半衰期是5天,100克經(jīng)過(guò)10天后還剩下50克(2)如圖,兩滑塊a、b在光滑水平面上沿同一直線相向運(yùn)動(dòng),滑塊a的質(zhì)量為m,速度大小為2v0,方向向右,滑塊b的質(zhì)量為2m,速度大小為v0,方向向左,兩滑塊發(fā)生彈性碰撞后的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是_.(填選項(xiàng)前的字母)a.a和b都向左運(yùn)動(dòng)b.a和b都向右運(yùn)動(dòng)c.a靜止,b向右運(yùn)動(dòng)d.a向左運(yùn)動(dòng),b向右運(yùn)動(dòng)3(2013江蘇省質(zhì)檢)熱輻射是指所有物體在一定的溫度下都要向外輻射電磁波的現(xiàn)象輻射強(qiáng)度指垂直于電磁波方向的單位面積在單位時(shí)間內(nèi)所接收到的輻射能量在研究同一物體于不同溫度下向外輻射的電磁波的波長(zhǎng)與其輻射強(qiáng)度的關(guān)系時(shí)，得到如圖所示的圖線：圖中橫軸表示電磁波的波長(zhǎng)，縱軸m表示物體在不同溫度下輻射電磁波的強(qiáng)度，則由m圖線可知，同一物體在不同溫度下，將：()a向外輻射相同波長(zhǎng)的電磁波的輻射強(qiáng)度相同b向外輻射的電磁波的波長(zhǎng)范圍是相同的c向外輻射的最大輻射強(qiáng)度隨溫度升高而減小d向外輻射的最大輻射強(qiáng)度的電磁波的波長(zhǎng)隨溫度升高向短波方向偏移4一個(gè)氫原子從n3能級(jí)躍遷到n2能級(jí)，該氫原子()a放出光子，能量增加 b放出光子，能量減少c吸收光子，能量增加 d吸收光子，能量減少5(多選題)(2013河南名校質(zhì)檢)已知金屬鈣的逸出功為2.7 ev，氫原子的能級(jí)圖如圖所示一群氫原子處于量子數(shù)n4能級(jí)狀態(tài)，則()a氫原子可能輻射6種頻率的光子b氫原子可能輻射5種頻率的光子c有3種頻率的輻射光子能使鈣發(fā)生光電效應(yīng)d有4種頻率的輻射光子能使鈣發(fā)生光電效應(yīng)6【重慶市第八中學(xué)2017屆高三上學(xué)期第一次適應(yīng)性考試】（5分）下列說(shuō)法正確的是 . (填正確答案標(biāo)號(hào)。選對(duì)1個(gè)得2分，選對(duì)2個(gè)得4分，選對(duì)3個(gè)得5分；每選錯(cuò)1個(gè)扣3分，最低得分為0分)a.放射性元素的半衰期與元素所處環(huán)境的溫度有關(guān)b.、三種射線中，射線的穿透能力最強(qiáng)c.放射性元素與別的元素形成化合物時(shí)仍具有放射性d.盧瑟福通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)質(zhì)子的核反應(yīng)方程為e.質(zhì)子、中子、粒子的質(zhì)量分別為m1、m2、m3，那么質(zhì)子和中子結(jié)合成一個(gè)粒子，所釋放的核能為7.【淮北一中20162017學(xué)年度高三第三次月考】下列說(shuō)法正確的是 （）a光電效應(yīng)揭示了光的粒子性，而康普頓效應(yīng)從動(dòng)量方面進(jìn)一步揭示了光的粒子性b盧瑟福通過(guò)粒子散射實(shí)驗(yàn)，提出了原子的核式結(jié)構(gòu)學(xué)說(shuō)c核反應(yīng)方程中的為質(zhì)子d一個(gè)氫原子處在n=4的能級(jí)，由較高能級(jí)躍遷到較低能級(jí)時(shí)，最多可以發(fā)出3種頻率的光8(多選題)(2013江蘇蘇南四校聯(lián)考)下列說(shuō)法正確的是()a比結(jié)合能小的原子核結(jié)合成比結(jié)合能大的原子核時(shí)一定釋放核能b一定強(qiáng)度的入射光照射某金屬發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)，入射光的頻率越高，單位時(shí)間內(nèi)逸出的光電子數(shù)就越多c根據(jù)玻爾理論可知，氫原子輻射出一個(gè)光子后，氫原子的電勢(shì)能減小，核外電子的運(yùn)動(dòng)速度增大d射線的速度接近光速，普通一張白紙就可擋住9(多選題)(2013廣東省十校聯(lián)考)右圖是某金屬在光的照射下，光電子最大初動(dòng)能ek與入射光頻率的關(guān)系圖象，由圖象可知：()a該金屬的逸出功等于eb該金屬的逸出功等于h0c入射光的頻率為20時(shí)，產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能為2ed入射光的頻率為0時(shí)，產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能為e10. 關(guān)于原子核中的核力與結(jié)合能，下列說(shuō)法中正確的是（）a核力是短程力，作用范圍在1015m內(nèi)，核力比庫(kù)侖力大得多b原子核中，質(zhì)子與質(zhì)子間有核力，質(zhì)子和中子間沒有核力c結(jié)合能是指核子構(gòu)成原子核時(shí)而具有的能量d比結(jié)合能越大，表示原子核中的核子結(jié)合得越牢固11. 鐵的比結(jié)合能比鈾核的比結(jié)合能大，下列關(guān)于它們的說(shuō)法正確的是（）a鐵的結(jié)合能大于鈾核的結(jié)合能b鐵核比鈾核穩(wěn)定c鈾核發(fā)生核變化變成鐵核要放出能量d鈾核發(fā)生核變化變成鐵核質(zhì)量要虧損八、例題賞析答案1答案見二維碼2答案見二維碼3答案d4答案b解析：本題考查玻爾原子模型中躍遷假設(shè)，意在考查學(xué)生的理解能力氫原子從高能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí)，將以輻射光子的形式向外放出能量，故b正確5答案ac解析因?yàn)橐蝗簹湓幽墚a(chǎn)生的光譜線種類為6種，而在這6種中，從4、3、2躍遷到1的發(fā)光能量都大于已知金屬鈣的逸出功2.7 ev，都能使鈣發(fā)生光電效應(yīng)，而輻射的其他光子的能量都小于金屬鈣的逸出功2.7 ev，都不能使鈣發(fā)生光電效應(yīng)，因此只有3種a、c正確6【答案】bcd考點(diǎn)：考查天然放射現(xiàn)象、核反應(yīng)、質(zhì)能方程7【答案】abd【解析】光電效應(yīng)、康普頓效應(yīng)都揭示了光的粒子性故a正確; 盧瑟福通過(guò)粒子散射實(shí)驗(yàn)，提出了原子的核式結(jié)構(gòu)學(xué)說(shuō)故b正確核反應(yīng)方程: 中，x的質(zhì)量數(shù)：m=9+412=1，電荷數(shù)：z=4+26=0，所以x為中子故c錯(cuò)誤；個(gè)氫原子處在n=4的能級(jí)，由較高能級(jí)躍遷到較低能級(jí)時(shí)，最多可以發(fā)出43，32，和21三種種頻率的光故d正確 所以abd正確，c錯(cuò)誤?？键c(diǎn)：氫原子的能級(jí)公式和躍遷、光電效應(yīng)、裂變反應(yīng)和聚變反應(yīng)8答案ac解析比結(jié)合能小的原子核結(jié)合成比結(jié)合能大的原子核時(shí)一定釋放核能，選項(xiàng)a正確；一定強(qiáng)度的入射光照射某金屬發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)，入射光的強(qiáng)度越高，單位時(shí)間內(nèi)逸出的光電子數(shù)就越多，而入射光的頻率越高，則逸出的光電子的初動(dòng)能越大，選項(xiàng)b錯(cuò)誤；根據(jù)玻爾理論可知，氫原子輻射出一個(gè)光子后，氫原子的電勢(shì)能減