《浙江省2012屆高三物理復(fù)習(xí) 第13章 第1講 原子結(jié)構(gòu)課件》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《浙江省2012屆高三物理復(fù)習(xí) 第13章 第1講 原子結(jié)構(gòu)課件(21頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、 考點要求說明氫原子光譜氫原子的能級結(jié)構(gòu)、能級公式原子核的組成、放射性、原子核的衰變、半衰期放射性同位素核力、核反應(yīng)方程結(jié)合能、質(zhì)量虧損裂變反應(yīng)和聚變反應(yīng)射線的危害和防護光電效應(yīng)愛因斯坦光電效應(yīng)方程 本考點知識的特點是“點多面寬”,“考點分散”,因此高考對本點考的考查主要是從對基本概念的理解、辨別方面進行,包括閱讀理解部分;題型主要以選擇題為主,在近幾年高考試卷中每年都考其中重點考查的有能級與光譜、核反應(yīng)方程及規(guī)律、質(zhì)能方程及核能、相關(guān)物理史,光子論等內(nèi)容的題目;還有與磁場中帶電粒子的運動、能的轉(zhuǎn)化與守恒等知識綜合考查的問題;同時,有的試題還以與現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)有著密切聯(lián)系的近代物理為背景來考查原
2、子物理的重點知識. 本章知識能與生活、生產(chǎn)、社會、現(xiàn)代科技以及相關(guān)學(xué)科相結(jié)合,緊密聯(lián)系實際,聯(lián)系高科技,所命題目題型新穎,但最近幾年高考還是以基礎(chǔ)知識考查為主,考查的主要熱點如下:玻爾理論、能級、光子的發(fā)射與吸收、躍遷原子的核式結(jié)構(gòu)質(zhì)能方程與核反應(yīng)方程、核能關(guān)于核能的計算考查的頻率越來越高 從近幾年的高考試題來看,本章所考查的內(nèi)容主要集中在原子的核式結(jié)構(gòu)、玻爾理論、質(zhì)能方程、核反應(yīng)方程等知識點,高考對這些知識點的要求較低,但每年均有習(xí)題涉及同學(xué)們復(fù)習(xí)時應(yīng)注意以下幾點:記準(zhǔn)一些常用粒子符號寫好一些典型的核反應(yīng)方程了解一些物理學(xué)史、著名實驗及重要的近代物理理論 一、盧瑟福的粒子散射實驗與核式結(jié)構(gòu)模
3、型1湯姆生在研究陰極射線時發(fā)現(xiàn)了電子,提出了原子的棗糕模型2粒子散射實驗粒子散射實驗是用粒子轟擊金箔,結(jié)果絕大部分粒子穿過金箔后仍沿原來方向前進,少數(shù)發(fā)生了較大的偏轉(zhuǎn),極個別粒子甚發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn) 3核式結(jié)構(gòu)盧瑟?;诹W由⑸鋵嶒灥膶嶒灲Y(jié)論并從行星模型得到啟發(fā),提出了原子的核式結(jié)構(gòu),這是一種聯(lián)想思維核式結(jié)構(gòu):在原子的中心有一個很小的核,叫原子核,原子的全部正電荷和大部分質(zhì)量都集中在原子核里,帶負(fù)電的電子在核外空間運動 4由粒子散射實驗數(shù)據(jù)還可以估算原子核的大小,盧瑟福估算的結(jié)果是:原子核的大小的數(shù)量級在以1014以下二、玻爾的氫原子能級模型:1玻爾的三條假說:軌道假設(shè):即軌道是量子化的,不連續(xù)的
4、,只能是某些分立的值對氫原子滿足:rnn2r1,其中r10.5310 10m. 定態(tài)假設(shè):即不同的軌道對應(yīng)著不同的能量狀態(tài),這些狀態(tài)中原子是穩(wěn)定的,不向外輻射能量1 121 , 13.6 .nE E E eVn對氫原子滿足:其中躍遷假設(shè):原子從一種定態(tài)(設(shè)能量為E2)躍遷到另一種定態(tài)(設(shè)能量為E1)時,它會吸收或輻射出一定頻率的光子,光子的能量由這兩種定態(tài)的能量差決定,即hvE 2E1. 2氫原子能級圖:如圖所示3玻爾理論的局限性玻爾理論成功解釋了氫原子光譜,但對其他原子光譜的解釋則不成功,主要原因是波爾理論過多地保留了經(jīng)典物理理論 一、粒子散射實驗與核式結(jié)構(gòu)模型例1、盧瑟福通過_實驗,發(fā)現(xiàn)了
5、原子中間有一個很小的核,并由此提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型如果用帶箭頭的四條線a、b、c、d來表示粒子在圖1311所示的平面示意圖中運動的可能軌跡請在圖中補充完成b和c兩條粒子運動的大致軌跡圖1311 盧瑟福通過粒子散射實驗提出了原子的核式結(jié)構(gòu)理論,離核越近的粒子偏轉(zhuǎn)角度越大,正對著原子核射來的粒子被原子核反彈,所以正確的軌跡如圖所示對于c,最好是畫出反彈的徑跡與原來的徑跡分離開,這樣可以看出粒子被金原子核反彈;另外對于b,其散射角一定要大于a,否則是錯誤的所以答案是粒子散射實驗.如圖 變式訓(xùn)練1、如圖1312所示為粒子散射實驗的示意圖,A點為某粒子運動中離原子核最近的位置,則該粒子在A點具有()
6、A最大的速度 B最大的加速度C最大的動能 D最大的電勢能圖1312 BD 解析: 粒子在接近原子核的過程中受到原子核庫侖斥力的作用,這個力對粒子做負(fù)功,使粒子的速度減小,動能減小,電勢能增大,顯然,正確選項應(yīng)該為BD. 變式訓(xùn)練2、關(guān)于粒子散射實驗()A絕大多數(shù)粒子經(jīng)過金屬箔后,發(fā)生了角度不太大的偏轉(zhuǎn)B原子核很小,原子中絕大部分是空的C電子在核外繞原子核旋轉(zhuǎn),庫侖引力提供向心力D對粒子散射實驗的數(shù)據(jù)進行分析,可以估算原子核的大小BCD 二、原子的躍遷、發(fā)光的種類例2、氫原子的核外電子從距核較近的軌道躍遷到距核較遠(yuǎn)的軌道過程中()A原子要吸收光子,電子的動能增大,原子的電勢能增大B原子要放出光子
7、,電子的動能減小,原子的電勢能減小C原子要吸收光子,電子的動能增大,原子的電勢能減小D原子要吸收光子,電子的動能減小,原子的電勢能增大D 2 2222 ,1 ,2 2 .kB e vk m rrkeE mv rr A C 根據(jù)玻爾理論,氫原子核外電子在離核越遠(yuǎn)的軌道上運動能量越大,必須吸收一定能量的光子后,電子才能從離核較近的軌道躍遷到離核較遠(yuǎn)的軌道,選項可先排除氫原子核外電子的繞核運動,由原子核對電子的庫侖力作向心力,即電子的動能離核越遠(yuǎn),即越大時,電子的動能越小由此又可排除選項、電子在不同軌道之間躍遷時,整個原子系統(tǒng)電勢能的變化可解析:從兩方面給以判斷: (“ ” )( )( ) n kn
8、 pnnkn E E En EE 根據(jù)庫侖力做功的正負(fù),庫侖力做正功電子從離核較遠(yuǎn)的軌道被吸到離核較近的軌道,電勢能減小;庫侖力做負(fù)功電子從離核較近的軌道克服庫侖力運動到離核較遠(yuǎn)的軌道,電勢能加根據(jù)各能級能量的關(guān)系:電子在離核不同距離的軌道上運動時,整個原子系統(tǒng)的總能量等于電子繞核運動的動能和系統(tǒng)的電勢能之和,即:,離核越遠(yuǎn)時即量子數(shù)越大,原子系統(tǒng)的總能量越大,而電子的動能越 .pnE D小,可見,系統(tǒng)的電勢能一定正確越大所以題答案是,本 變式訓(xùn)練3、氦氖激光器能產(chǎn)生三種波長的激光,其中兩種波長分別為10.6328m,23.39m,已知波長為1的激光是氖原子在能級間隔為E11.96eV的兩個能
9、級之間躍遷產(chǎn)生的用E2表示產(chǎn)生波長為2的激光所對應(yīng)的躍遷的能級間隔,則E2的近似值為()A10.50eV B0.98eVC0.53eV D0.36eV D 2 ,1.96 0.6320.3 83 6 .39 cE hE eE eVV mm 本題考查玻爾的原子躍遷理論根據(jù),可知當(dāng),當(dāng)時,聯(lián)立知:可解析 變式訓(xùn)練4、已知氫原子的能級規(guī)律為E113.6eV、E23.4eV、E31.51eV、E40.85eV.現(xiàn)用光子能量介于11eV12.5eV范圍內(nèi)的光去照射一大群處于基態(tài)的氫原子,則下列說法中正確的是()A照射光中可能被基態(tài)氫原子吸收的光子只有1種B照射光中可能被基態(tài)氫原子吸收的光子有無數(shù)種C激發(fā)后的氫原子發(fā)射的不同能量的光子最多有3種D激發(fā)后的氫原子發(fā)射的不同能量的光子最多有2種C