物理·2018屆高考創(chuàng)新設計第一輪總復習第13章-第1講

1、物 理人人 教教 版版第十三章原子結構原子核第十三章原子結構原子核選 修 3-5考點內容要求說明高考命題實況2014卷2014卷2015卷2015卷2016卷2016卷2016卷氫原子光譜 氫原子的能級結構、能級公式考點內容要求說明高考命題實況2014卷2014卷2015卷2015卷2016卷2016卷2016卷放射性同位素核力、核反應方程T35(1)5分T35(1)5分 本部分內容在高考當中要求較低。書寫核反應方程，能區(qū)分核反應的種類并根據(jù)質能方程求解核能問題在高考中命題率較高；核式結構、玻爾理論、能級公式、原子躍遷條件在選擇題部分出現(xiàn)的幾率將會增加。題型主要是選擇題。 1注重對基本概念、基

2、本規(guī)律的理解，弄清它們的來龍去脈，只有這樣才能記憶深刻，正確表達。 2緊扣課本，重點掌握原子的核式結構理論、能級躍遷規(guī)律、核反應方程、衰變、衰變等規(guī)律，對、等粒子的屬性要有清晰的了解。第第1講原子結構氫原子光譜講原子結構氫原子光譜1 1知識梳理自知識梳理自測測2 2核心考點突核心考點突破破3 32 2 年 高 考 模年 高 考 模擬擬4 4課后限時訓課后限時訓練練知識梳理自測知識梳理自測 1電子的發(fā)現(xiàn)：英國物理學家湯姆孫在研究陰極射線時發(fā)現(xiàn)了_，提出了原子的“棗糕模型”。 2原子的核式結構：原子的核式結構 電子電子 觀察上面兩幅圖，完成以下空格： (1)19091911年，英國物理學家盧瑟福進

3、行了_，提出了核式結構模型。 (2)粒子散射實驗的結果：絕大多數(shù)粒子穿過金箔后，基本上_，但有少數(shù)粒子發(fā)生了大角度偏轉，偏轉的角度甚至_，也就是說它們幾乎被“撞了回來”。 (3)原子的結構模型：在原子的中心有一個很小的核，叫原子核，原子的_都集中在原子核里，帶負電的電子在_。粒子散射實驗粒子散射實驗 仍沿原來的方向前進仍沿原來的方向前進 大于大于90 幾乎全部質量和全部正電荷幾乎全部質量和全部正電荷 核外空間運動核外空間運動 1光譜：用光柵或棱鏡可以把各種顏色的光按波長展開，獲得光的_ (頻率)和強度分布的記錄，即光譜。 2光譜分類：光譜 波長波長 特征譜線特征譜線 1玻爾的三條假設 (1)定

4、態(tài)：原子只能處于一系列_的能量狀態(tài)中，在這些能量狀態(tài)中原子是_的，電子雖然繞核運動，但并不向外輻射能量。 (2)躍遷：原子從一種定態(tài)躍遷到另一種定態(tài)時，它輻射或吸收一定頻率的光子，光子的能量由這兩個定態(tài)的能量差決定，即h_。(h是普朗克常量，h6.631034Js) (3)軌道：原子的不同能量狀態(tài)跟電子在不同的圓周軌道繞核運動相對應。原子的定態(tài)是_，因此電子的可能軌道也是_。玻爾理論能級 不連續(xù)不連續(xù) 穩(wěn)定穩(wěn)定 EmEn 不連續(xù)的不連續(xù)的 不連續(xù)的不連續(xù)的 2基態(tài)和激發(fā)態(tài) 原子能量最低的狀態(tài)叫_，其他能量較高的狀態(tài)叫_。 3氫原子的能級和軌道半徑 (1)氫原子的能級公式：E0_(n1,2,3，

5、)，其中E1為基態(tài)能量，其數(shù)值為E1_。 (2)氫原子的半徑公式：rn_(n1,2,3，)，其中r1為基態(tài)半徑，又稱玻爾半徑，其數(shù)值為r10.531010m?；鶓B(tài)基態(tài) 激發(fā)態(tài)激發(fā)態(tài) 13.6eV n2r1 4氫原子的能級圖 思維辨析： (1)粒子散射實驗說明了原子的正電荷和絕大部分質量集中在一個很小的核上。() (2)氫原子由能量為En的定態(tài)向低能級躍遷時，氫原子輻射的光子能量為hEn。() (3)玻爾的原子模型理論中，原子中的核外電子繞核做周期性運動一定向外輻射能量。() (4)氫原子光譜是線狀的，不連續(xù)的，波長只能是分立的值。 (5)電子的發(fā)現(xiàn)證明了原子核是可再分的。() (6)熾熱的固體

6、、液體和高壓氣體發(fā)出的光形成連續(xù)光譜。() (7)巴耳末公式是巴耳末在研究氫光譜特征時發(fā)現(xiàn)的。() (8)分析物質發(fā)光的光譜，可以鑒別物質中含哪些元素。() 答案：(1)(2)氫原子向低能級躍遷時，輻射的光子能量為兩能級之差。(3)玻爾的原子模型理論中，原子中的核外電子繞核做周期性運動，但并不向外輻射能量。(4)(5)電子的發(fā)現(xiàn)證明了原子是可以再分的。(6)(7)(8)ABC C 解析氫原子從能級M躍遷到能級N吸收光子，說明能級N的能量高于能級M的能量，氫原子從能級M躍遷到能級P放出光子，說明能級P的能量低于能級M的能量，因此，能級N的能量一定高于能級P的能量，氫原子從能級N躍遷到能級P要放出

7、光子，頻率為12。AD A放在A位置時，相同時間內觀察到屏上的閃光次數(shù)最多 B放在B位置時，相同時間內觀察到屏上的閃光次數(shù)只比A位置時稍少些 C放在C、D位置時，屏上觀察不到閃光 D放在D位置時，屏上仍能觀察到一些閃光，但次數(shù)極少 解析粒子散射實驗的結果是，絕大多數(shù)粒子穿過金箔后基本上仍沿原來的方向前進，少數(shù)粒子發(fā)生了較大偏轉，極少數(shù)粒子被反彈回來。因此，熒光屏和放大鏡一起分別放在圖中的A、B、C、D四個位置時，在相同時間內觀察到屏上的閃光次數(shù)分別為絕大多數(shù)、少數(shù)、少數(shù)、極少數(shù)，故A、D正確。 解析吸收光譜的暗線是連續(xù)譜中某些波長的光被物質吸收后產生的。太陽光的吸收光譜應是太陽內部發(fā)出的強光經(jīng)

8、較低溫度的太陽大氣層時某些波長的光被太陽大氣層的元素吸收而產生的。C 核心考點突破核心考點突破 1探究陰極射線性質的方法 (1)帶電性質的判斷方法 在陰極射線所經(jīng)區(qū)域加上電場，通過打在熒光屏上的亮點的變化和電場的情況確定射線帶電的性質。 在陰極射線所經(jīng)區(qū)域加一磁場，根據(jù)亮點位置的變化和左手定則確定射線帶電的性質。原子核式結構 2進行粒子散射實驗的注意事項 (1)整個實驗過程需在真空中進行。 (2)粒子是氦核，本身很小，所以金箔要很薄，粒子才能很容易穿過。 (3)實驗中用的是金箔而不是鋁箔，這是因為金的原子序數(shù)大，粒子與金核間的庫侖力大，偏轉明顯。另外，金的延展性好，容易做成極薄的金箔。 (4)

9、實驗現(xiàn)象說明：原子內部絕大部分空間是空的，除非原子的幾乎全部質量和所有正電荷都集中在原子中心的一個很小的核上，否則粒子大角度散射現(xiàn)象是不可能發(fā)生的。 (1)說明陰極射線的電性。 (2)說明圖中磁場的方向。 (3)根據(jù)L、E、B和，求出陰極射線的比荷。 解析(1)由于陰極射線向上偏轉，所以陰極射線受電場力的方向向上；又由于勻強電場的方向向下，即電場力的方向與電場方向相反，所以陰極射線帶負電。 (2)由于所加磁場使陰極射線受到向下的洛倫茲力，而陰極射線帶負電，則由左手定則可得磁場的方向垂直紙面向里。 1能級圖中相關量意義的說明氫原子能級及原子躍遷 相關量意義能級圖中的橫線表示氫原子可能的能量狀態(tài)定

10、態(tài)橫線左端的數(shù)字“1,2,3”表示量子數(shù)橫線右端的數(shù)字“13.6，3.4”表示氫原子的能量相鄰橫線間的距離表示相鄰的能量差，量子數(shù)越大相鄰的能量差越小，距離越小 2.對原子躍遷條件hEmEn的說明 (1)原子躍遷條件hEmEn只適用于光子和原子作用而使原子在各定態(tài)之間躍遷的情況。 (2)當光子能量大于或等于13.6eV時，也可以被處于基態(tài)的氫原子吸收，使氫原子電離；當處于基態(tài)的氫原子吸收的光子能量大于13.6eV時，氫原子電離后，電子具有一定的初動能。 (3)原子還可吸收外來實物粒子(例如自由電子)的能量而被激發(fā)。由于實物粒子的動能可全部或部分被原子吸收，所以只要入射粒子的能量大于或等于兩能級

11、的能量差值(EEmEn)，均可使原子發(fā)生能級躍遷。 (2)直接躍遷與間接躍遷 原子從一種能量狀態(tài)躍遷到另一種能量狀態(tài)時，有時可能是直接躍遷，有時可能是間接躍遷。兩種情況下輻射(或吸收)光子的能量是不同的。直接躍遷時輻射(或吸收)光子的能量等于間接躍遷時輻射(或吸收)的所有光子的能量和。D A這群氫原子能輻射出三種不同頻率的光，其中從n3能級躍遷到n2能級所發(fā)出的光波長最短 B這群氫原子在輻射光子的過程中電子繞核運動的動能減少，電勢能增加 C能發(fā)生光電效應的光有三種 D金屬鈉表面所發(fā)出的光電子的最大初動能是9.60eV 解題探究：(1)如何求出輻射的光譜線條數(shù)？ (2)分析能級圖的特點： 量子數(shù)

12、越大：_。 量子數(shù)越?。篲。 (3)輻射出的光子的波長與光的頻率有什么關系？ (4)如何求光電子的最大初動能？ 答案：(1)可利用數(shù)學中的組合知識求得。 (3)成反比。 (4)用愛因斯坦光電效應方程EkmaxhW0。對應的能級差越小對應的能級差越小 對應的能級差越大對應的能級差越大 類題演練類題演練 1 A A從n4能級躍遷到n3能級比從n3能級躍遷到n2能級輻射出電磁波的波長長 B從n5能級躍遷到n1能級比從n5能級躍遷到n4能級輻射出電磁波的速度大 C處于不同能級時，核外電子在各處出現(xiàn)的概率是一樣的 D從高能級向低能級躍遷時，氫原子核一定向外放出能量 1原子從低能級向高能級躍遷的能量情況：吸收一定能量的光子，當一個光子的能量滿足hE末E初時，才能被某一個原子吸收，使原子從低能級E初向高能級E末躍遷，而當光子能量h大于或小于E末E初時都不能被原子吸收。 2原子從高能級向低能級躍遷的能量情況：以光子的形式向外輻射能量，所輻射的光子能量恰等于發(fā)生躍遷時的兩能級間的能量差。與能級有關的能量問題 從庫侖力做功上判斷，當軌道半徑增大時，庫侖引力做負功，故電子動能減小。反之，當軌道半徑減小時，庫侖引力做正功，故電子的動能增大。 (3)原子的電勢能的變化規(guī)律。 通過庫侖力做功判斷，當軌道半徑增大時，庫