二、考綱要求三、考綱解讀原子和原子核為高考必考內容之一。一般都在選擇題中出現。主要涉及光電效應、α粒子散射實驗、原子能級及躍遷、核反應方程、核能的利用、半衰期等。其中光電效應、能級、核反應方程、質能方程是考查熱點。在復習過程中關鍵是要識記一些

性的知識和理解一些最基礎的概念和規律，對于能級、半衰期等概念要認真地

，對于α粒子散射實驗，核反應的幾個重點實驗，質能方程等規律和實驗要記住結果并學會應用。四、高考命題趨向1、原子物理部分將以選擇題形式進行考查。2、考查內容可能涉及到光電效應、質能方程與核能、原子能級、核反應方程、半衰期、原子的核式結構等內容。3、試題難度不大，大多直接考查和理解的內容。第一節一、知識要點原子結構1． 原子核式結構

粒子散射實驗：絕大多數粒子穿過金箔后仍能沿原來的方向前進，少數

粒子發生了較大偏轉，極少數粒子偏轉角超過了90°，有的甚至被彈回，偏轉角幾乎達到180°．原子的核式結構：在原子的中心有一個很小的核，叫做原子核，原子的全部正電荷和幾乎全部質量

都集中在原子核里，帶負電的電子在核外空間里繞著核旋轉，原子直徑的數量級為1010

m，而原子核直徑的數量級約為1015

m．2．玻爾理論(1)玻爾的原子模型①軌道量子化：圍繞原子核運動的電子軌道半徑只能取某些分立的數值；②能量量子化：不同的軌道對應著不同的能量狀態，在這些狀態中，原子是穩定的，電子雖然做變速運動，卻不向外輻射能量；③躍遷假設：原子從一種能量狀態躍遷到另一種能量狀態時要輻射(或吸收)一定頻率的光子，光子的能量由這兩種狀態的能量差決定，(2)氫原子的能級和軌道半徑在玻爾模型中，原子的可能狀態是不連續的，各狀態對應的能量也是不連續的，這些不連續的能量值叫做能級．氫原子的能級公式即

hν

＝

E．高

E低n

2為

E1，對應的軌道半徑關系式為

1n2

r

，其中n稱為量子數，只能取正整數，n＝1的狀態稱為基態，其他狀態為激發態，氫原子基態的能量值E1

13.6e，v

量子數n越大時，動能越小，勢能越大，總能量越大.方

法

技

巧1、原子的躍遷和電離(1)躍遷是原子的電子從一個軌道躍遷到另一軌道，即不能脫離原子核的

，由于原子的能級不連續，故躍遷時原子放出或即可，沒有量子化要求，若有多余的能量，則以電子動能的形式存在．(2)原子處于基態時是穩定的，但原子在吸收能量躍遷到激發態后，就不穩定，這時就會向低能級躍遷，而躍遷的方式有多種多樣，有時直接躍遷到基態，有時是經多次躍遷再到基態．2、從高能級向低能級躍遷時放出光子；從低能級向高能級躍遷時可能是吸收光子，也可能是由于碰撞n2拉出來，使之成為

電子，原子吸收的能量只要滿足

E

0

E1E高吸收的能量是量子化的,

即

E低．電離是將原子的電子二、鞏固訓練題型一：原子結構【練

】

（資料第231頁例題1）ACD【練習2】

（資料第232頁練

）AD【練習3】氫原子的能級是氫原子處于各個定態時的能量值，它包括氫原子系統的電勢能和電子在軌道上運動的動能。氫原子的電子由外層軌道躍遷到內層軌道時（

A

）A、氫原子的能量減小，電子的動能增加B、氫原子的能量增加，電子的動能增加

C、氫原子的能量減小，電子的動能減小D、氫原子的能量增加，電子的動能減小題型二：原子能級躍遷【練習4】圖中畫出了氫原子的4個能級，并注明了相應的能量E．處在n＝4的能級的一群氫原子向低能級躍遷時，能夠發出若干種不同頻率的光波．已知金屬鉀的逸出功為2.22eV．在這些光波中，能夠從金屬鉀的表面打出光電子的總共有

（

）A．二種C．四種B．三種D．五種nEn/eV-0.85-1.51-3.4-13.6∞

04321C【練習5】現有1200個氫原子被激發到量子數為4的能級上，若這些受激氫原子最后都回到基態，則在此過程中發出的光子總數是多少？假定處在量子數為n的激發態的氫原子躍遷到各較低能級的原子數都是處在該激發態能級上的原子總數的

1

。（）A．2200AB．2000

C．1200 D．24

00n

1【練習6】（資料第232頁練習3）D【練習7】（模擬題第54頁練習6）C【練習8】．關于氫原子能級的躍遷，下列敘述中正確的是(ABC

)A．用波長為60nm的倫琴射線照射，可使處于基態的氫原子電離出 電子B．用能量為10．2eV的光子照射，可使處于基態的氫原子躍遷到激發態C．用能量為11．0eV的

電子轟擊，可使處于基態的氫原子躍遷到激發態D．用能量為12．5eV的光子照射，可使處于基態的氫原子躍遷到激發態【練習9】(

07

理綜Ⅰ）用大量具有一定能量的電子轟擊大量處于基態的氫原子，觀測到了一定數目的光譜線。調高電子的能量再次進行觀測，發現光譜線的數目原來增加了5條。用△n表示兩次觀測中最高激發態的量子數n之差，E表示調高后電子的能量。根據氫原子的能級圖可以判斷，△n和E的可能值為（）ADE/eVA．△n＝1，13.22

eV＜E＜13.32eVB．△n＝2，13.22

eV＜E＜13.32

eVC．△n＝1，12.75

eV＜E＜13.06

eVD．△n＝2，12.75

eV＜E＜13.06

eV－13.601－0.28－0.38－0.54－0.85－1.50－3.40276543n第二節

原子核一、知識要點1．天然放射現象及三種射線原子序數大于或等于83的所有天然存在的元素都能自發地放出射線，原子序數小于83的天然存在的元素有些也具有放射性，它們放射出來的射線共有三種．三種射線的本質和特性種類本質電離本領本領速度

射線4

H2 e最強最弱(空氣中幾厘米或一張薄紙)約0.1C

射線0

e1較弱很強(幾毫米的鋁板)0.99C

射線光子最弱最強(幾厘米的鉛板)光速(1)

衰變：2．原子核的衰變及半衰期原子核自發地放出某種粒子而轉變成新核的變化叫做原子核的衰變．有

衰變和

衰變兩種，其衰變規律為．AZX

Y

HA4

4Z

2

2．eAA0Z Z

1

1Y

e(2)

衰變：

X

射線是伴隨射線和

射線產生的，其實質是放射性原子核在發生

衰變、

衰變后，產生的新核處于高能級，它向低能級躍遷時而輻射

光子．半衰期：放射性元素的原子核有半數發生衰變所需的時間，它反映了放射性元素衰變的快慢，由元素的原子核

因素

即核電荷數和質量數決定，跟原子所處的物理狀態(如壓強、溫度等)或化學狀態(如單質或化合物)無關．3．原子核的人工轉變用高能粒子轟擊靶核，產生另一種新核的方法，叫原子核的人工轉變．應用這種方法的三大發現的核反應方程如下：發現質子：．查德威克發現中子：．伊麗芙居里夫婦發現放射性同位素：114

172

e

8147N

H

O

H01

2

144

e

2

e

6B

H

C

n94

30

12713

2

e

15

0Al

H

P

n

．4．核能(1)核力：核子之間的相互作用力，其作用特點為短程強引力，作用范圍為2×10－15m，只在相鄰核子間發生作用．(2)核能：核子結

的能量或原子核分解為原子核時核子時吸收的能量，也叫原子核的結合能．(3)愛因斯坦質能方程：E

mC2

，表明一定質量m總是跟一定的能量mc2相對應，m增大，E也增大，m減小，E也減小．(4)核能的計算：組成原子核的核子的質量與原子核的質量之差叫質量虧損(△m)，由質能方程和質量虧損可求出 的核能，即．(5)獲得核能的途徑①重核裂變：重核俘獲一個中子后成為兩個(或多個)中等質量核的反應過程，重核裂變的同時放出幾個中子，并 出大量核能．為了使鈾235裂變時發生鏈式反應，鈾塊體積應大于它的臨②輕核聚變：某些輕核結 質量較大的核的反應過程，同時釋放出大量的核能，要想使氘核和氚核結

氦核，必須達到幾百E

mC20

136

110

8

54

e

0界體積．如：235U92

Si

X

10

n2

e

03

4

1121H

H

H

n核反應：原子核的變化叫核反應，常見的有衰變、人工轉變、裂變和聚變等幾種類型，但都遵守質量數守恒、電荷數守恒。電荷數守恒和質量數守恒是寫核反應方程的依據．萬度以上的高溫，因此聚變反應又叫熱核反應．如方

法

技

巧二、鞏固訓練題型一：對三種射線特點的理解【練】，一天然放射性物質射出三種射線，經過一個勻強電場和勻強磁場共存的區域(方向)，調整電場強度E和磁感強度B的大小使得在MN上只有兩個點受到射線照射,下面的哪種判斷是正確的(射到b點的一定是

射線射到b點的一定是

射線射到b點的一定是

射線或

射線D、射到b點的一定是

射線)．C【練習2】（模擬題第54頁練習8）BD題型二：放射性元素及半衰期【練習3】關于天然放射現象，以下敘述正確的是（

B、C）若使放射性物質的溫度升高，其半衰期將減小β衰變所

的電子是原子核內的中子轉變為質子時所產生的在α、β、γ這三種射線中，γ射線的

能力最強，α射線的電離能力最強氡的半衰期為3．8天，若取4個氡原子核，經7．6天后就一定剩下一個原子核了【練習4】（資料第234頁練習5）D【練習5】（資料第234頁練習8）題型三、核反應【練習6】

（模擬題第54頁練

）BC【練習7】（資料第232頁例題3）A．C．B．

4D．2H

3H

4He

1n1

1

2

024

Na

24Mg11

120e14

177

N

2

H18

On【練習8】．(05江蘇)下列四個方程中，表示重核裂變的是(

C

)【練習9】ABD【練

0】

（資料第234頁練習9）【練1】核聚變能是一種具有經濟性能優越、安全可靠、無環境污染等優勢的新能源。近年來，受控核聚變的科學可行性已得到驗證，目前正在突破，最終將建成核聚變電站。一種常見的核聚變反應是由氫的同位素氘（又叫重氫）和氚（又叫超重氫）聚氦，并一個中子了。若已知氘原子的質量為2.0141u，氚原子的質量為3.0160u，氦原子的質量為4.0026u，中子的質量為1.0087u，1u=1.66×10-27kg。⑴寫出氘和氚聚合的反應方程。⑵試計算這個核反應

出來的能量。⑶若建一座功率為3.0×105kW的核聚變電站，假設聚變所產生的能量有一半變成了電能，每年要消耗多少氘的質量？（一年按3.2×107s計算，光速c=3.00×108m/s，結果取二位有效數字）(3)

M=23kg2

H

3H

4

He

1n1

1

2

0ΔE=Δmc2=2.8×10-12J題型五：原子核物理學與力學、電磁學的綜合【練

2】 ，有界勻強磁場的磁感應強度為B，區域足夠A為固定在x軸上的一個放射源，內裝鐳核（角方向的N點沿-x方向飛離磁場，N點到O點的距離為l，已知OA間距離為l

/2，粒子質量為m，電荷量為q，氡核的質量為m0。（1）寫出鐳核的衰變方程；（2）如果鐳核衰變時 的能量全部變為

粒子和氡核的動能,求一個原來 的鐳核衰變時放出的能量88大，方向垂直于紙面向里，直角坐標系xoy的y軸為磁場的左邊界，226Ra）沿著與+x成一個

粒子后衰變成氡核（

Rn）。

粒子在y軸上n

2226

Ra

222

R88

864

He(1)(2)m

128m0m

m

(5qBl

)2

0

12E

E

E【練3】BC第三節波粒二象性一、知識要點（一）、光的波動性光的

、衍射和偏振現象（二）、光的粒子性1、光電效應（1）、現象：在光（包括不可見光）照射下物體發射出電子的現象叫光電效應現象；所發射的電子叫光電子。（2）．光電效應規律①任何一種金屬都有一個極限頻率，入射光必須大于這個極限頻率才能產生光電效應．②光電子的最大初動能與入射光的強度無關，只隨著入射光的頻率增大而增大．③當入射光的頻率大于極限頻率時，入射光的越強，光電流的強度越大．④從光照射到產生光電流的時間不超過10-9s，幾乎是瞬時產生的．（3）愛因斯坦光電效應方程：Ek=

hν

——

W（

Ek是光電子的最大初動能；W是逸出功。）2.康普頓效應在研究電子對X射線的散射時發現：有些散射波的波長比入射波的波長略大。康普頓認為這是因為光子不僅有能量，也具有動量。實驗結果證明這個設想是正確的。因此康普頓效應也證明了光具有粒子性。（三）.正確理解光的波粒二象性⑴個別光子的作用效果往往表現為粒子性；大量光子的作用效果往往表現為波動性。⑵ν高的光子容易

粒子性；ν低的光子容易

波動性。⑶光在 過程中往往

波動性；在與物質發生作用時往往表現為粒子性。⑷由光子的能量E=hν，光子的動量P=h／λ表示式也可以看出，光的波動性和粒子性并不

：表示粒子性的粒子能量和動量的計算式中都含有表示波的特征的物理量——頻率ν和波長λ。（四）、物質波（德布羅意波）物質分為兩大類：實物和場。既然作為場的光有粒子性，那么作為粒子的電子、質子等實物是否也具有波動性？德布羅