2023高考物理全复习（统考版）第十二章 第2讲 原子结构 原子核课件PPT

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一、原子结构、光谱和能级跃迁1．原子的核式结构(1)电子的发现：英国物理学家____________在研究阴极射线时发现了________，提出了原子的“枣糕模型”．(2)α粒子散射实验：1909～1911年，英国物理学家________和他的助手进行了用α粒子轰击金箔的实验，实验发现绝大多数α粒子穿过金箔后，基本上仍沿________方向前进，但有少数α粒子发生了大角度偏转，极少数偏转的角度甚至大于90°，也就是说，它们几乎被“撞”了回来．(3)原子的核式结构模型：在原子中心有一个很小的核，原子全部的________和几乎全部________都集中在核里，带负电的电子在核外空间绕核旋转．
3．氢原子的能级跃迁(1)玻尔理论①轨道量子化与定态：电子的轨道是________的．电子在这些轨道上绕核的运动是________的，不产生电磁辐射．因此，原子的能量也只能取一系列________的值，这些量子化的能量值叫作________．原子中这些具有确定能量的稳定状态，称为定态．能量最低的状态叫作________，其他的状态叫作________．②频率条件：原子从一种定态跃迁到另一种定态时，它辐射或吸收一定频率的光子，光子的能量由这两个定态的能量差决定，即hν＝________________(mνb>νc，下列说法正确的是(　　)A．照射氢原子的光子能量为12.75 eVB．从n＝3能级跃迁到n＝2能级辐射出的光频率为νaC．从n＝3能级跃迁到n＝1能级辐射出的光频率为νcD．光a能使逸出功为10.2 eV的某金属发生光电效应
跟进训练1.下列四幅图涉及不同的物理知识，其中说法正确的是(　　)A．图甲：光电效应中，光电子的最大初动能与入射光的频率成正比B．图乙：铀核裂变中放出新的中子又引起新的裂变，形成链式反应C．图丙：氢原子能级是分立的，但原子发射光子的频率是连续的D．图丁：卢瑟福通过α粒子散射实验，提出原子核均匀分布在原子内的结构模型
解析：图甲的光电效应中，由爱因斯坦的光电效应方程可知Ek＝hν－W0，说明光电子的最大初动能与入射光的频率成线性关系，不成正比，选项A错误；图乙中，铀核裂变中放出新的中子又引起新的裂变，形成链式反应，选项B正确；图丙中，氢原子能级是分立的，原子发射光子的频率也是不连续的，选项C错误；图丁中，卢瑟福通过α粒子散射实验，提出的是原子的核式结构模型，选项D错误．
2．如图甲所示为氢原子的能级图，图乙为氢原子的光谱图．已知谱线b是氢原子从n＝5能级直接跃迁到n＝2能级时发出的光谱线，则谱线a可能是氢原子(　　)A．从n＝2的能级跃迁到n＝1的能级时发出的光谱线B．从n＝3的能级直接跃迁到n＝1的能级时发出的光谱线C．从n＝4的能级直接跃迁到n＝1的能级时发出的光谱线D．从n＝4的能级直接跃迁到n＝2的能级时发出的光谱线 
解析：由谱线a的光子的波长大于谱线b的光子的波长，可知谱线a的光子频率小于谱线b的光子频率，所以谱线a的光子能量小于n＝5和n＝2间的能级差，选项D正确，选项A、B、C错误．
2．α衰变、β衰变的比较
例2[2021·全国甲卷，17]如图，一个原子核X经图中所示的一系列α、β衰变后，生成稳定的原子核Y，在此过程中放射出电子的总个数为(　　)A．6 B．8 C．10 D．14
跟进训练3.[2021·湖南卷，1]核废料具有很强的放射性，需要妥善处理．下列说法正确的是(　　)A．放射性元素经过两个完整的半衰期后，将完全衰变殆尽B．原子核衰变时电荷数守恒，质量数不守恒C．改变压力、温度或浓度，将改变放射性元素的半衰期D．过量放射性辐射对人体组织有破坏作用，但辐射强度在安全剂量内则没有伤害 
考点三　核反应类型与核反应方程核反应的四种类型
解析：(1)为α衰变，(2)为β衰变，衰变过程同时释放能量，A错误；(3)是卢瑟福用α粒子轰击氮原子核产生氧的一种同位素，是人类第一次原子核的人工转变，而核衰变是原子核自发产生的变化，B错误，C正确；(4)为核聚变反应方程，可控核聚变是人类正在尝试的技术之一，D正确．
解析：中子的电荷数Z＝0，质量数A＝1，核反应遵循电荷数守恒及质量数守恒，因此可计算得R＝3，故A错误；核反应堆中通过镉板吸收中子，减少轰击铀核的中子数，最终起到降低实际“传染系数”的作用，所以B正确；在链式反应中，当实际“传染系数”R≥1时，反应才能持续发展下去，当实际“传染系数”R