物理第12章 原子结构 原子核 第2讲 原子结构和原子核 新人教版

原子结构原子核原子结构原子核第第 十十 二二 章章第二讲原子结构和原子核第二讲原子结构和原子核0202核心考点探究突破0303模拟演练稳基提能栏目导航0101基础再现双基落实0404课后回顾高效练习0101基础再现双基落实一一原子结构原子结构二二原子核原子核1判断正误判断正误(1)原子光谱是不连续的，是由若干频率的光组成的原子光谱是不连续的，是由若干频率的光组成的()(2)电子跃迁时辐射的光子的频率等于电子绕核做圆周运动的频率电子跃迁时辐射的光子的频率等于电子绕核做圆周运动的频率()(3)氢原子吸收光子后，将从高能级向低能级跃迁氢原子吸收光子后，将从高能级向低能级跃迁()(4)原子的能量量子化现象是指原子在不同状态中具有不同的能量原子的能量量子化现象是指原子在不同状态中具有不同的能量()答案：答案：(1)(2)(3)(4)2在卢瑟福在卢瑟福粒子散射实验中，有少数粒子散射实验中，有少数粒子发生了大角度偏转，其原因是粒子发生了大角度偏转，其原因是()A原子的正电荷和绝大部分质量集中在一个很小的核上原子的正电荷和绝大部分质量集中在一个很小的核上B正电荷在原子内是均匀分布的正电荷在原子内是均匀分布的C原子中存在着带负电的电子原子中存在着带负电的电子D原子只能处于一系列不连续的能量状态中原子只能处于一系列不连续的能量状态中答案：答案：A3(粤教版选修粤教版选修35P97第第2题题)用哪种方法可以减缓放射性元素的衰变速率？用哪种方法可以减缓放射性元素的衰变速率？()A把该元素放在低温阴凉处把该元素放在低温阴凉处B把该元素密封在很厚的铅盒子里把该元素密封在很厚的铅盒子里C把该元素同其他的稳定元素结合成化合物把该元素同其他的稳定元素结合成化合物D上述各种方法都无法减缓放射性元素的衰变速率上述各种方法都无法减缓放射性元素的衰变速率答案：答案：D答案：答案：AC答案：答案：B1粒子散射实验现象粒子散射实验现象绝大多数绝大多数粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进，但少数粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进，但少数粒子发生了较大角度粒子发生了较大角度的偏转，并且有极少数的偏转，并且有极少数粒子的偏转超过了粒子的偏转超过了90，有的甚至几乎达到，有的甚至几乎达到1802原子的核式结构模型的特点原子的核式结构模型的特点(1)核很小，原子直径的数量级约为核很小，原子直径的数量级约为1010 m，而核直径的数量级只有，而核直径的数量级只有1015 m(2)核很重，原子的质量几乎全部集中在核里核很重，原子的质量几乎全部集中在核里(3)库仑力作为电子绕核旋转的向心力库仑力作为电子绕核旋转的向心力0202核心考点探究突破考点考点一一 原子的核式结构原子的核式结构3对对粒子散射实验现象的解释粒子散射实验现象的解释按照核式结构模型，由于原子核很小，大部分按照核式结构模型，由于原子核很小，大部分粒子穿过金箔时都离核很远，粒子穿过金箔时都离核很远，受到的斥力很小，它们的运动几乎不受影响；只有极少数受到的斥力很小，它们的运动几乎不受影响；只有极少数粒子从原子核附近飞粒子从原子核附近飞过，明显地受到原子核的库仑斥力作用而发生大角度的偏转过，明显地受到原子核的库仑斥力作用而发生大角度的偏转解析：解析：粒子与金原子核带同种电荷，两者相互排斥，故选项粒子与金原子核带同种电荷，两者相互排斥，故选项A、C错误，选项错误，选项B正确；正确；粒子在靠近金原子核时斥力做负功，速度减小，远离时斥力做正功，速度粒子在靠近金原子核时斥力做负功，速度减小，远离时斥力做正功，速度增大，故选项增大，故选项D错误错误1当当粒子穿过金箔发生大角度偏转的过程中，下列说法正确的是粒子穿过金箔发生大角度偏转的过程中，下列说法正确的是()A粒子先受到原子核的斥力作用，后受原子核的引力作用粒子先受到原子核的斥力作用，后受原子核的引力作用B粒子一直受到原子核的斥力作用粒子一直受到原子核的斥力作用C粒子先受到原子核的引力作用，后受到原子核的斥力作用粒子先受到原子核的引力作用，后受到原子核的斥力作用D粒子一直受到库仑斥力，速度一直减小粒子一直受到库仑斥力，速度一直减小B 2(2013福建卷福建卷)在卢瑟福在卢瑟福粒子散射实验中，金箔中的原子核可以看作静止粒子散射实验中，金箔中的原子核可以看作静止不动，下列各图画出的是其中两个不动，下列各图画出的是其中两个粒子经历金箔散射过程的径迹，其中正确的是粒子经历金箔散射过程的径迹，其中正确的是()C 解析：解析：粒子受到原子核的斥力作用而发生散射，离原子核越近的粒子，受到粒子受到原子核的斥力作用而发生散射，离原子核越近的粒子，受到的斥力越大，散射的角度越大，选项的斥力越大，散射的角度越大，选项C正确正确1氢原子的能级图和原子跃迁氢原子的能级图和原子跃迁考点二考点二 玻尔理论和能级跃迁玻尔理论和能级跃迁能级图能级图备注备注每一条水平线代表一个定态每一条水平线代表一个定态左端数字左端数字“n”表示量子数，右端数字表示量子数，右端数字E表示能级表示能级n越大时相邻能级间差值越小越大时相邻能级间差值越小竖直带箭头的线段表示一种跃迁方式竖直带箭头的线段表示一种跃迁方式跃跃迁迁概念概念原子由一个能量状态变为另一个能量状态的过程称为跃迁原子由一个能量状态变为另一个能量状态的过程称为跃迁辐射与辐射与激发激发从高能级向低能级的跃迁过程，若以释放光子的形式释放从高能级向低能级的跃迁过程，若以释放光子的形式释放能量，称为辐射能量，称为辐射hE初初E终终从低能级向高能级的跃迁过程称为激发，始末能级差的绝从低能级向高能级的跃迁过程称为激发，始末能级差的绝对值等于所吸收的能量，对值等于所吸收的能量，EE终终E初初2跃迁与电离跃迁与电离跃迁跃迁根据玻尔理论，当原子从低能级向高能级跃迁时，必须吸收光子才能根据玻尔理论，当原子从低能级向高能级跃迁时，必须吸收光子才能实现；相反，当原子从高能级向低能级跃迁时，必须辐射光子才能实实现；相反，当原子从高能级向低能级跃迁时，必须辐射光子才能实现跃迁时不管是吸收还是辐射光子，其光子的能量都必须等于这两现跃迁时不管是吸收还是辐射光子，其光子的能量都必须等于这两个能级的能量差个能级的能量差电离电离原子一旦电离，原子结构将被破坏，如基态氢原子的电离能为原子一旦电离，原子结构将被破坏，如基态氢原子的电离能为13.6 eV，只要能量大于或等于，只要能量大于或等于13.6 eV的光子，都能使基态的氢原子吸收的光子，都能使基态的氢原子吸收而电离，只不过入射光子的能量越大，原子电离后产生的自由电子的而电离，只不过入射光子的能量越大，原子电离后产生的自由电子的动能就越大，不论原子处于什么状态，只要入射光子的能量大于该状动能就越大，不论原子处于什么状态，只要入射光子的能量大于该状态电离所需要的能量就可使之电离态电离所需要的能量就可使之电离(2018天津六校联考天津六校联考)如图所示为氢原子的能级如图所示为氢原子的能级图，则下列说法正确的是图，则下列说法正确的是()A若已知可见光的光子能量范围为若已知可见光的光子能量范围为1.62 eV3.11 eV，则处于第则处于第4能级状态的氢原子，辐射光的谱线在可见光范围能级状态的氢原子，辐射光的谱线在可见光范围内的有内的有2条条B当氢原子的电子由外层轨道跃迁到内层轨道时，氢当氢原子的电子由外层轨道跃迁到内层轨道时，氢原子的电势能增加，电子的动能增加原子的电势能增加，电子的动能增加A C处于第处于第3能级状态的氢原子，辐射出三种波长分别为能级状态的氢原子，辐射出三种波长分别为1、2、3(123)的的三条谱线，则三条谱线，则123D若处于第若处于第2能级状态的氢原子向基态跃迁时辐射出的光能使某金属板发生光能级状态的氢原子向基态跃迁时辐射出的光能使某金属板发生光电效应，则从第电效应，则从第5能级跃迁到第能级跃迁到第2能级时辐射出的光也一定能使此金属板发生光电效应能级时辐射出的光也一定能使此金属板发生光电效应(2017广东梅州一模广东梅州一模)如图所示为氢原子能级示意图，现有大量的氢如图所示为氢原子能级示意图，现有大量的氢原子处于原子处于n4的激发态，当向低能级跃迁时辐射出若干种不同频率的光，下列说法的激发态，当向低能级跃迁时辐射出若干种不同频率的光，下列说法正确的是正确的是()A这些氢原子总共可辐射出这些氢原子总共可辐射出3种不同频率的光种不同频率的光B由由n2能级跃迁到能级跃迁到n1能级产生的光的频率最小能级产生的光的频率最小C用用n2能级跃迁到能级跃迁到n1能级辐射出的光照射逸出功为能级辐射出的光照射逸出功为6.34 eV的金属铂能发的金属铂能发生光电效应生光电效应D由由n4能级跃迁到能级跃迁到n1能级产生的光波长最大能级产生的光波长最大C 3如图所示是某原子的能级图，如图所示是某原子的能级图，a、b、c为原子跃迁所发出的三种波长的为原子跃迁所发出的三种波长的光在下列该原子光谱的各选项中，谱线从左向右的波长依次增大，则正确的是光在下列该原子光谱的各选项中，谱线从左向右的波长依次增大，则正确的是()C 4玻尔氢原子模型成功解释了氢原子光谱的实验规玻尔氢原子模型成功解释了氢原子光谱的实验规律，氢原子能级图如图所示，当氢原子从律，氢原子能级图如图所示，当氢原子从n4的能级跃迁到的能级跃迁到n2的能级时，辐射出频率为的能级时，辐射出频率为_ Hz的光子，用该频率的光子，用该频率的光照射逸出功为的光照射逸出功为2.25 eV的钾表面，产生的光电子的最大的钾表面，产生的光电子的最大初动能为初动能为_ eV.(电子电荷量电子电荷量e1.601019C，普朗克，普朗克常量常量h6.631034 Js)答案：答案：6.210140.30 解析：解析：氢原子从氢原子从n4的能级跃迁到的能级跃迁到n2的能级时，释放出光子的能量为的能级时，释放出光子的能量为E0.85 eV(3.40 eV)2.55 eV，由，由hE解得光子的频率解得光子的频率6.21014Hz.用此光照射逸出功为用此光照射逸出功为2.25 eV的钾时，由光电效应方程知，产生光电子的最大初的钾时，由光电效应方程知，产生光电子的最大初动能为动能为EkhW(2.552.25)eV0.30 eV.考点三考点三 原子核的衰变核反应核能原子核的衰变核反应核能3质能方程的注意点质能方程的注意点(1)物体的质量包括静止质量和运动质量，质量亏损指的是静止质量的减少，减物体的质量包括静止质量和运动质量，质量亏损指的是静止质量的减少，减少的静止质量转化为和辐射能量有关的运动质量少的静止质量转化为和辐射能量有关的运动质量(2)质量亏损并不是这部分质量消失或转变为能量，只是静止质量减少质量亏损并不是这部分质量消失或转变为能量，只是静止质量减少(3)在核反应中遵循能量守恒定律在核反应中遵循能量守恒定律(4)质量只是物体具有能量多少及能量转变多少的一种量度质量只是物体具有能量多少及能量转变多少的一种量度B 解析：解析：衰变过程遵守动量守恒定律，故选项衰变过程遵守动量守恒定律，故选项A错，选项错，选项B对根据半衰期的定对根据半衰期的定义，可知选项义，可知选项C错错衰变释放核能，有质量亏损，故选项衰变释放核能，有质量亏损，故选项D错错ABE BC 6(2018天津六校联考天津六校联考)下列说法正确的是下列说法正确的是()A重核裂变和轻核聚变过程质量守恒重核裂变和轻核聚变过程质量守恒B比结合能大的原子核分解成比结合能小的原子核时吸收能量比结合能大的原子核分解成比结合能小的原子核时吸收能量C氡的半衰期为氡的半衰期为3.8天，若有天，若有4个氡原子核，则经过个氡原子核，则经过3.8天后就一定只剩下天后就一定只剩下2个氡个氡原子核原子核D衰变中产生的衰变中产生的射线实际上是原子的核外电子挣脱原子核的束缚而形成的射线实际上是原子的核外电子挣脱原子核的束缚而形成的B 解析：解析：重核裂变和轻核聚变过程都有质量亏损，都向外界放出核能，故重核裂变和轻核聚变过程都有质量亏损，都向外界放出核能，故A错误；错误；比结合能大的原子核分解成比结合能小的原子核时，核子的总结合能减小，一定要吸比结合能大的原子核分解成比结合能小的原子核时，核子的总结合能减小，一定要吸收能量才能完成，故收能量才能完成，故B正确；半衰期是大量放射性元素原子核衰变的统计规律，对少正确；半衰期是大量放射性元素原子核衰变的统计规律，对少数原子核没有意义，故数原子核没有意义，故C错误；错误；衰变中产生的衰变中产生的射线实际上是原子核中的一个中子转射线实际上是原子核中的一个中子转变成一个质子时形成的，故变成一个质子时形成的，故D错误错误谢谢观看