15章末总结原子物理复习中的“一二三四五”

热点讲座12.原子物理复习中的“一二三四五”热点解读原子物理主要介绍了人类认识微观世界、逐步揭示物质世界本质的过程,其内容与生活实际、工农业生产、现代高科技等有密切联系.该部分内容较多,为便于记忆,提高复习效果,现将该部分知识归纳为“一、二、三、四、五”,即“一”个重要的实验、“二”类光谱、“三”种模型、“四”种核反应、“五”大发现.章末总结专题讲座专题一“一”个重要的实验:α粒子散射实验1.α粒子散射实验的现象(1)大多数α粒子穿过金箔后仍能沿原来的方向前进;(2)少数α粒子发生较大偏转;(3)极少数α粒子偏转超过90°,有的甚至几乎达到180°.2.α粒子散射实验的结论根据α粒子散射实验中α粒子的大角度散射现象,否定了汤姆孙提出的枣糕模型,提出了原子的核式结构学说.专题二“二”类光谱连续光谱:炽热的固体、液体和高压气体直接发出.如蜡烛发光线状光谱:稀薄气体发光.如霓虹灯发光吸收光谱:高温物质发出的白光被低温物质吸收后形成的光谱.如太阳光谱光谱发射光谱专题三“三”种模型1.汤姆孙模型(枣糕模型)汤姆孙认为原子是一个球体,正电荷均匀分布在整个球体内,电子镶嵌在其中.2.卢瑟福的核式结构模型(行星式模型)卢瑟福由α粒子散射实验提出:在原子的中心有一个很小的核,叫原子核,原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里,带负电的电子在核外空间运动.3.玻尔模型(1)玻尔三条假设①原子定态,轨道量子化.②能量量子化.③能级跃迁.(2)跃迁过程中能量的转化原子从低能级到高能级,吸收光子,电子轨道半径变大,电子动能减小,电势能增大,总能量增加,即动能的减小量小于电势能的增加量;反之,则辐射光子,电子轨道半径变小,电子动能增大,电势能减小,总能量减小,即动能的增大量小于电势能的减小量.(3)发生跃迁的条件①原子若是吸收光子的能量而被激发,则光子的能量必须正好等于两能级的能量差,否则不被吸收.除非原子发生电离,可以吸收能量大于电离能的光子.②原子可全部或部分吸收实物粒子的能量而发生跃迁,只要入射粒子的能量大于或等于两能级差即可.专题四“四”种核反应核反应中应满足质量数守恒和电荷数守恒.1.衰变α衰变规律:β衰变规律:γ衰变:原子核处于较高能级,辐射光子后跃迁到低能级.YHeX4242MZMZYeX101MZMZ2.人工转变(卢瑟福发现质子)(查德威克发现中子)(Ⅰ.约里奥·居里和Ｆ约里奥·居里发现了人工放射性)3.重核的裂变核反应中由于质量亏损而释放的能量:ΔE=Δmc2.4.轻核的聚变加热到几百万摄氏度的高温.所以又叫热核反应,在宇宙中时刻进行着热核反应.专题五“五”大发现1.电子的发现英国物理学家汤姆孙通过对阴极射线的研究发现电子.2.天然放射现象的发现1896年贝克勒尔发现天然放射现象,说明原子核具有复杂的结构.射线中含有α、β、γ射线.(1)α、β、γ射线的性质(2)半衰期:tmm)21(03.质子的发现卢瑟福发现质子,核反应方程式是:4.中子的发现查德威克发现中子,核反应方程式是:5.人工放射性的发现Ⅰ.约里奥·居里和Ｆ·约里奥·居里发现了人工放射性.素能提升1.下列叙述中符合历史事实的是()A.卢瑟福的α粒子散射实验揭示了原子核有复杂结构B.玻尔理论成功地解释了各种原子的发光现象C.查德威克发现质子,核反应方程式是D.贝克勒尔发现天然放射现象,说明原子核具有复杂的结构解析说明原子核有复杂结构的是贝克勒尔发现的天然放射现象,A错,D对;玻尔理论有一定的局限性,只能解释氢原子的发光现象,B错;质子是卢瑟福发现的,C错.答案D2.目前,在居室装修中经常用到花岗岩、大理石等装饰材料,这些岩石都不同程度地含有放射性元素,比如,有些含有铀、钍的花岗岩等岩石会释放出放射性惰性气体氡,而氡会发生放射性衰变,放射出α、β、γ射线,这些射线会导致细胞发生癌变及呼吸道等方面的疾病,根据有关放射性知识可知,下列说法正确的是()A.γ射线的电离作用很强,可用来消除有害静电B.β衰变所释放的电子是原子核内的质子转化成中子和电子所产生的C.γ射线一般伴随着α或β射线产生,在这三种射线中,γ射线的穿透能力最强,电离能力最弱D.发生α衰变时,生成核与原来的原子核相比,中子数减少了4解析电离作用很强可用来消除有害静电的是α射线,A错;β衰变所释放的电子是原子核内的中子转化成质子和电子所产生的,B错;发生α衰变时,生成核与原来的原子核相比,中子数减少了2,D错.答案C3.在下列4个核反应方程中,X表示质子的是()A.B.C.D.解析根据质量数守恒和电荷数守恒,可以判断出A中是正电子,B中是α粒子,C中是质子,D中是中子.C阅卷现场阅卷手记本章知识考点包括α粒子散射、能级、天然放射性现象、α射线、β射线、γ射线、核子、中子、质子、原子核、核能、质量亏损、裂变、链式反应、聚变等,以及原子核式结构模型、半衰期、核反应方程、爱因斯坦的质能方程等规律.所涉及的基本方法,由于知识点相对分散所以要加强物理现象的本质的理解,运用逻辑推理的方法,根据已有的规律和事实、条件作出新的判断.由于知识点小而多,且与其他知识联系不多,故对理解能力、记忆能力提出了较高要求.本章中的错误主要表现在：记忆不准确,导致概念、现象混淆；对量子论的一些基本观点和现象理解不透；对多种可能性的问题分析浅尝辄止；对半衰期、核能等的计算不过硬.易错点实例分析40.对玻尔的能级理论理解不准确造成的错误【试题回放】如图1所示为氢原子的能级图,现让一束单色光照射到大量处于基态(量子数n=1)的氢原子上,受激的氢原子能自发地发出3种不同频率的光,则照射氢原子的单色光的光子能量为()A.13.6eVB.12.75C.10.2eVD.12.09eV[学生作答].D图1【错解分析】1.错选B.对原子跃迁的规律不清楚,认为只有从4能级向1、2、3跃迁才能产生三种光子.2.错选C.认为跃迁时必须从1到2,不知道各能级间都可直接跃迁.【正确答案】多个氢原子处于n=3能级对应的激发态,才能够正好产生三种不同频率的光子,分别为hν1=E3-E2,hν2=E2-E1,hν3=E3-E1.故吸收光子能量必满足hν=E3-E1=12.09eV.D正确.原子的跃迁条件hν=Em-En对于吸收光子和放出光子都适用.注意若吸收光子的能量大于基态电离能时,原子对光子的吸收不再受能级差限制.41.半衰期计算中的常见错误【试题回放】关于半衰期,以下说法正确的是()A.同种放射性元素在化合物中的半衰期比在单质中长B.升高温度可以使半衰期缩短C.氡的半衰期为3.8天,若有四个氡原子核,经过7.6天就只剩下一个D.氡的半衰期为3.8天,4克氡原子核,经过7.6天就只剩下1克[学生作答].D【错解分析】每经过3.8天就有半数的氡核发生衰变,经过两个半衰期即7.6天后,只剩下四分之一的氡,故选D.放射性元素的原子核有半数发生衰变所需要的时间是一种统计规律,半衰期对某一个或某几个原子核来说,是无意义的.上述解法忽视了这一事实,故错选了C.【正确答案】考虑到放射性元素衰变的快慢是跟原子所处的物理状态或化学状态无关,又考虑到半衰期是一种统计规律,即给定的四个氡核是否马上衰变会受到各种偶然因素的支配.因此,正确答案只有D.【举一反三】本章内容概念很多,而且与日常生活联系较少,在学习其他部分时也很少用,因而往往理解不准确.学习过程中要注意多读教材,仔细体会.返回