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1、一、复习内容及课时安排,（一）、原子结构 2 （二）、原子核 2 （三）、波粒二象性 1 （四）、单元测验和试卷讲评 2,第十三章 原子物理,二、考纲要求,三、考纲解读,原子和原子核为高考必考内容之一。一般都在选择题中出现。主要涉及光电效应、粒子散射实验、原子能级及跃迁、核反应方程、核能的利用、半衰期等。其中光电效应、能级、核反应方程、质能方程是考查热点。在复习过程中关键是要识记一些常识性的知识和理解一些最基础的概念和规律，对于能级、半衰期等概念要认真地领会，对于粒子散射实验，核反应的几个重点实验，质能方程等规律和实验要记住结果并学会应用。,四、高考命题趋向,1、原子物理部分将以选择题形式进行
2、考查。 2、考查内容可能涉及到光电效应、质能方程与核能、原子能级、核反应方程、半衰期、原子的核式结构等内容。 3、试题难度不大，大多直接考查记忆和理解的内容。,第一节 原子结构,一、知识要点,1卢瑟福原子核式结构 (1) 粒子散射实验：绝大多数粒子穿过金箔后仍能沿原来的方向前进， 粒子发生了较大偏转，极少数粒子偏转角超过了90，有的甚至被弹回，偏转角几乎达到180 (2)原子的核式结构：在原子的中心有一个 的核，叫做原子核，原子的全部正电荷和 都集中在原子核里，带负电的电子在核外空间里绕着核旋转，原子直径的数量级为 m，而原子核直径的数量级约为 m,少数,很小,几乎全部质量,2玻尔理论 (1)
3、玻尔的原子模型 轨道量子化：围绕原子核运动的电子轨道半径只能取某些分立的数值；,能量量子化：不同的轨道对应着不同的能量状态，在这些状态中，原子是稳定的， ，却不向外辐射能量； 跃迁假设：原子从一种能量状态跃迁到另一种能量状态时要辐射(或吸收)一定频率的光子，光子的能量由这两种状态的能量差决定，即 h (2)氢原子的能级和轨道半径 在玻尔模型中，原子的可能状态是不连续的，各状态对应的能量也是不连续的，这些不连续的能量值叫做能级氢原子的能级公式为 ，对应的轨道半径关系式为 ，其中n称为量子数，只能取正整数，n1的状态称为基态，其他状态为激发态，氢原子基态的能量值 ，量子数n越大时，动能越小，势能越
4、大，总能量越大.,电子虽然做变速运动,1、原子的跃迁和电离 (1)跃迁是原子的电子从一个轨道跃迁到另一轨道，即不能脱离原子核的束缚，由于原子的能级不连续，故跃迁时原子放出或吸收的能量是量子化的, 即 电离是将原子的电子拉出来，使之成为自由电子，原子吸收的能量只要满足 即可，没有量子化要求，若有多余的能量，则以电子动能的形式存在 (2)原子处于基态时是稳定的，但原子在吸收能量跃迁到激发态后，就不稳定，这时就会向低能级跃迁，而跃迁的方式有多种多样，有时直接跃迁到基态，有时是经多次跃迁再到基态,2、从高能级向低能级跃迁时放出光子；从低能级向高能级跃迁时可能是吸收光子，也可能是由于碰撞,二、巩固训练,
5、题型一：原子结构,【练习1】 （资料第231页例题1）,ACD,【练习2】 （资料第232页练习1）,AD,【练习3】 氢原子的能级是氢原子处于各个定态时的能量值，它包括氢原子系统的电势能和电子在轨道上运动的动能。氢原子的电子由外层轨道跃迁到内层轨道时 （ ） A、氢原子的能量减小，电子的动能增加 B、氢原子的能量增加，电子的动能增加 C、氢原子的能量减小，电子的动能减小 D、氢原子的能量增加，电子的动能减小,A,【练习4】图中画出了氢原子的4个能 级，并注明了相应的能量E处在n4的能 级的一群氢原子向低能级跃迁时，能够发出 若干种不同频率的光波已知金属钾的逸出 功为2.22eV在这些光波中，
6、能够从金属钾 的表面打出光电子的总共有 （ ） A二种 B三种 C四种 D五种,C,【练习5】现有1200个氢原子被激发到量子数为4的能级上，若这些受激氢原子最后都回到基态，则在此过程中发出的光子总数是多少？假定处在量子数为n的激发态的氢原子跃迁到各较低能级的原子数都是处在该激发态能级上的原子总数的 。（ ） A2200 B2000 C1200 D24 00,A,题型二：原子能级跃迁,【练习6】 （资料第232页练习3）,D,【练习7】 （模拟题第54页练习6）,C,【练习8】 关于氢原子能级的跃迁，下列叙述中正确的是 ( )A用波长为60nm的伦琴射线照射，可使处于基态的氢原子电离出自由电子
7、B用能量为102eV的光子照射，可使处于基态的氢原子跃迁到激发态C用能量为110eV的自由电子轰击，可使处于基态的氢原子跃迁到激发态D用能量为125eV的光子照射，可使处于基态的氢原子跃迁到激发态,ABC,【练习9】( 07全国理综）用大量具有一定能量的电子轰击大量处于基态的氢原子，观测到了一定数目的光谱线。调高电子的能量再次进行观测，发现光谱线的数目原来增加了5条。用n表示两次观测中最高激发态的量子数n之差，E表示调高后电子的能量。根据氢原子的能级图可以判断，n和E的可能值为（ ） An1，13.22 eVE13.32 eV Bn2，13.22 eVE13.32 eV Cn1，12.75 e
8、VE13.06 eV Dn2，12.75 eVE13.06 eV,AD,第二节 原子核,一、知识要点,1天然放射现象及三种射线 原子序数大于或等于83的所有天然存在的元素都能自发地放出射线，原子序数小于83的天然存在的元素有些也具有放射性，它们放射出来的射线共有三种,三种射线的本质和特性,光子,2原子核的衰变及半衰期 原子核自发地放出某种粒子而转变成新核的变化叫做原子核的衰变有 衰变和 衰变两种，其衰变规律为 (1) 衰变： (2) 衰变： (3) 射线是伴随 射线和 射线产生的，其实质是放射性原子核在发生 衰变、 衰变后，产生的新核处于高能级，它向低能级跃迁时而辐射 光子 (4)半衰期：放射
9、性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间，它反映了放射性元素衰变的快慢，由元素的原子核内部因素即核电荷数和质量数决定，跟原子所处的物理状态(如压强、温度等)或化学状态(如单质或化合物)无关,3原子核的人工转变 用高能粒子轰击靶核，产生另一种新核的方法，叫原子核的人工转变应用这种方法的三大发现的核反应方程如下： 卢瑟福发现质子： 查德威克发现中子： 伊丽芙居里夫妇发现放射性同位素： ,4核能 (1)核力：核子之间的相互作用力，其作用特点为短程强引力，作用范围为21015m，只在相邻核子间发生作用 (2)核能：核子结合成 时释放的能量或原子核分解为核子时吸收的能量，也叫原子核的结合能 (3)爱因斯坦
10、质能方程： ，表明一定质量m总是跟一定的能量mc2相对应，m增大，E也增大，m减小，E也减小,原子核,(4)核能的计算：组成原子核的核子的质量与原子核的质量之差叫质量亏损(m)，由质能方程和质量亏损可求出释放的核能，即 (5)获得核能的途径 重核裂变：重核俘获一个中子后分裂成为两个(或多个)中等质量核的反应过程，重核裂变的同时放出几个中子，并释放出大量核能为了使铀235裂变时发生链式反应，铀块体积应大于它的临界体积如： 轻核聚变：某些轻核结合成质量较大的核的反应过程，同时释放出大量的核能，要想使氘核和氚核结合成氦核，必须达到几百万度以上的高温，因此聚变反应又叫热核反应如,核反应：原子核的变化叫
11、核反应，常见的有衰变、人工转变、裂变和聚变等几种类型，但都遵守质量数守恒、 电荷数守恒。电荷数守恒和质量数守恒是写核反应方程的依据,二、巩固训练,题型一：对三种射线特点的理解,【练习1】如图所示，一天然放射性物质射出三种射线，经过一个匀强电场和匀强磁场共存的区域(方向如图所示)，调整电场强度E和磁感强度B的大小使得在MN上只有两个点受到射线照射,下面的哪种判断是正确的( )A射到b点的一定是 射线 B射到b点的一定是 射线C射到b点的一定是 射线或 射线 D、射到b点的一定是 射线,C,【练习2】 （模拟题第54页练习8）,BD,题型二：放射性元素及半衰期,【练习3】关于天然放射现象，以下叙述
12、正确的是 （ ） A若使放射性物质的温度升高，其半衰期将减小 B衰变所释放的电子是原子核内的中子转变为质子时所产生的 C在、这三种射线中，射线的穿透能力最强，射线的电离能力最强 D氡的半衰期为38天，若取4个氡原子核，经76天后就一定剩下一个原子核了,B、C,【练习4】 （资料第234页练习5）,D,【练习5】 （资料第234页练习8）,【练习5】 （资料第234页练习8）,题型三、核反应,【练习6】 （模拟题第54页练习1）,BC,【练习7】 （资料第232页例题3）,【练习8】(05江苏)下列四个方程中，表示重核裂变的是( ) A B C D,C,【练习9】,ABD,【练习10】 （资料第
13、234页练习9）,【练习10】 （资料第234页练习9）,【练习11】核聚变能是一种具有经济性能优越、安全可靠、无环境污染等优势的新能源。近年来，受控核聚变的科学可行性已得到验证，目前正在突破关键技术，最终将建成商用核聚变电站。一种常见的核聚变反应是由氢的同位素氘（又叫重氢）和氚（又叫超重氢）聚合成氦，并释放一个中子了。若已知氘原子的质量为2.0141u，氚原子的质量为3.0160u，氦原子的质量为4.0026u，中子的质量为1.0087u，1u=1.6610-27kg。 写出氘和氚聚合的反应方程。 试计算这个核反应释放出来的能量。 若建一座功率为3.0105kW的核聚变电站，假设聚变所产生的
14、能量有一半变成了电能，每年要消耗多少氘的质量？ （一年按3.2107s计算，光速c=3.00108m/s，结果取二位有效数字）,E=mc2=2.810-12J,(3) M=23kg,题型五：原子核物理学与力学、电磁学的综合,【练习12】如图所示，有界匀强磁场的磁感应强度为B，区域足够大，方向垂直于纸面向里，直角坐标系xoy的y轴为磁场的左边界，A为固定在x轴上的一个放射源，内装镭核（ ）沿着与+x成 角方向释放一个 粒子后衰变成氡核（ ）。 粒子在y轴上的N点沿-x方向飞离磁场，N点到O点的距离为l，已知OA间距离为l /2，粒子质量为m，电荷量为q，氡核的质量为m0。 （1）写出镭核的衰变方程；（2）如果镭核衰变时释放的能量全部变为 粒子和氡核的动能,求一个原来静止的镭核衰变时放出的能量。,
