內(nèi)容內(nèi)容要求要求說明說明氫原子光譜氫原子光譜氫原子的能級結(jié)構、能級公式氫原子的能級結(jié)構、能級公式原子核的組成、放射性，原子核原子核的組成、放射性，原子核的衰變，半衰期的衰變，半衰期放射性同位素放射性同位素內(nèi)容內(nèi)容要求要求說明說明核力、核反應方程核力、核反應方程結(jié)合能、質(zhì)量虧損結(jié)合能、質(zhì)量虧損裂變反應和聚變反應、裂變反裂變反應和聚變反應、裂變反應堆應堆射線的危害和防護射線的危害和防護愛因斯坦光電效應方程愛因斯坦光電效應方程 高考對該部分知識每年均有題目出現(xiàn)，其中光電效應、玻爾理論、氫原子能級、原子核的結(jié)構、原子核的衰變規(guī)律及質(zhì)能方程的命題頻率較高，其次是物理學史、若干重要的相關物理學理論等，近幾年高考中也時有出現(xiàn).從試題的難度來看，并不大，考查的知識面較廣，考查的頻率較高，每年都有考題，題型多為選擇題和填空題.“聯(lián)系實際，聯(lián)系生活，聯(lián)系高科技”已成為高考命題的趨向. 要掌握好本章內(nèi)容，復習時要注意以下幾個問題： 1.精讀教材，熟悉掌握教材內(nèi)容，對每個概念、規(guī)律、現(xiàn)象有正確的理解，并弄清其來龍去脈，只有這樣才能記憶深刻、明辨是非、正確表達.重點掌握原子的合適結(jié)構理論、能級躍遷規(guī)律、核反應方程中質(zhì)量數(shù)和核電荷數(shù)守恒、衰變、衰變規(guī)律，重視課后習題和物理學史. 2.重點放在氫原子能級結(jié)構和能級公式、核反應方程的書寫及結(jié)合能和質(zhì)量虧損的計算上.復習時要養(yǎng)成正確書寫核反應方程的習慣. 3.對與現(xiàn)代科技相聯(lián)系的題目，應足夠重視.對一些粒子的特性，如、等射線的屬性要清晰了解，它們屬于當今物理學的前沿、高能物理學的基礎.有時會用新名詞包裝試題，體現(xiàn)時代氣息.在平時的復習是應加以重視，找到解題的突破口.質(zhì)量虧損、質(zhì)能關系質(zhì)量虧損、質(zhì)能關系原原子子原原子子核核原子模型原子模型湯姆生的湯姆生的“葡萄干布丁葡萄干布丁”模模型型盧瑟福的盧瑟福的“核式核式”結(jié)構結(jié)構玻爾的氫原子模型玻爾的氫原子模型原子核原子核衰變衰變衰變、衰變、衰變衰變半衰期半衰期人工轉(zhuǎn)變?nèi)斯まD(zhuǎn)變中子的發(fā)現(xiàn)中子的發(fā)現(xiàn)質(zhì)子的發(fā)現(xiàn)質(zhì)子的發(fā)現(xiàn)放射性同位素的發(fā)現(xiàn)放射性同位素的發(fā)現(xiàn)裂變裂變聚變聚變湯姆生發(fā)現(xiàn)了電子，使人們認識到原子有復雜結(jié)構.盧瑟福的核式結(jié)構模型(行星式模型)：粒子散射實驗是用粒子轟擊金箔，結(jié)果是絕大多數(shù)粒子穿過金箔后基本上仍沿原來的方向前進，但是有少數(shù)粒子發(fā)生了較大的偏轉(zhuǎn).這說明原子的正電荷和質(zhì)量一定集中在一個很小的核上. 盧瑟福由粒子散射實驗提出：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幾乎全部質(zhì)量都集中在原子核里，帶負電的電子在核外空間運動子核里，帶負電的電子在核外空間運動.由由粒子散射實驗的實驗數(shù)據(jù)還可以估算粒子散射實驗的實驗數(shù)據(jù)還可以估算出原子核大小的數(shù)量級是出原子核大小的數(shù)量級是10-15m.玻爾模型玻爾模型(引引入量子理論，量子化就是不連續(xù)性，整數(shù)入量子理論，量子化就是不連續(xù)性，整數(shù)n叫叫量子數(shù)量子數(shù).) 1.玻爾的三條假設(量子化) 軌道量子化rn=n2r1r1=0.5310-10m 能量量子化： 原子在兩個能級間躍遷時輻射或吸收光子的能量h=Em-En11213.6eVnEEEn 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(用加熱的方法，使分子熱運動加劇，分子間的相互碰撞可以傳遞能量).原子從低能級向高能級躍遷時只能吸收一定頻率的光子；而從某一能級到被電離可以吸收能量大于或等于電離能的任何頻率的光子.(如在基態(tài)，可以吸收E13.6eV的任何光子，所吸收的能量除用于電離外，都轉(zhuǎn)化為電離出去的電子的動能). 3.玻爾理論的局限性.由于引進了量子理論(軌道量子化和能量量子化)，玻爾理論成功地解釋了氫光譜的規(guī)律.但由于它保留了過多的經(jīng)典物理理論(牛頓第二定律、向心力、庫侖力等)，所以在解釋其他原子的光譜上都遇到很大的困難. 主題(1)粒子散射實驗 (單選)如圖所示為盧瑟福粒子散射實驗的原子核和兩個粒子的徑跡，其中可能正確的是()A 粒子散射實驗 粒子在靠近金的原子核時，離核越近，所受庫侖力越大，方向偏轉(zhuǎn)越大，根據(jù)這個特點可以判斷出只有A正確.可以類比電荷進入電場中的情景理解可以類比電荷進入電場中的情景理解. （單選）盧瑟福的粒子散射實驗結(jié)果表明了() A.原子核是由質(zhì)子和中子組成的，質(zhì)子帶正電，中子不帶電 B.某些原子核容易發(fā)生衰變，自身變成另一種元素的原子核 C.原子的正電荷部分和幾乎全部質(zhì)量都集中在體積很小的核上，整個原子很空曠 D.電子是原子的組成部分，原子不可再分的觀念被打破C 粒子散射實驗結(jié)果表粒子散射實驗結(jié)果表明了原子的正電荷部分和幾乎全明了原子的正電荷部分和幾乎全部質(zhì)量都集中在體積很小的核上部質(zhì)量都集中在體積很小的核上. 主題(2)能級及氫光譜 圖中12-1-1所示為氫原子能級圖，可見光的光子能量范圍約為1.62eV3.11eV.下列說法正確的是( )圖圖12-1-1 A.大量處在n3的高能級的氫原子向n=3能級躍遷時，發(fā)出的光有一部分是可見光 B.大量處在n=3能級的氫原子向n=2能級躍遷時，發(fā)出的光是紫外線 C.大量處在n=3能級的氫原子向n=1能級躍遷時，發(fā)出的光都應具有顯著的熱效應 D.處在n=3能級的氫原子吸收任意頻率的紫外線光子都能發(fā)生電離 能級及氫光譜D 在n3的高能級的氫原子向n=3能級躍遷時，發(fā)出的光子能量最大為1.51eV，小于可見光的光子能量，A錯誤；在n=3的氫原子向n=2能級躍遷時，發(fā)出的光子能量是1.89eV，小于紫光的能量3.11eV，不是紫外線，B錯；在n=3能級的氫原子向n=1能級躍遷時，發(fā)出的光子能量是12.09eV，大于紫光的能量3.11eV，而紅外線才具有顯著的熱效應，C錯誤；處在n=3能級的氫原子要發(fā)生電離需要吸收大于1.51eV的能量，而紫外線的光子能量的最小值大于3.11eV，所以所有紫外線都能使它發(fā)生電離，D正確. 本題關鍵是了解能級之間躍遷的能量計算及電子對光子能量的吸收特點.了解電子電離和躍遷的區(qū)別了解電子電離和躍遷的區(qū)別. (雙選) (2009全國卷)氫原子的部分能級如圖12-1-2所示.已知可見光的光子能量在1.62eV到3.11eV之間.由此可推知,氫原子()圖圖12-1-2 A.從高能級向n=1能級躍遷時發(fā)出的光的波長比可見光的短 B.從高能級向n=2能級躍遷時發(fā)出的光均為可見光 C.從高能級向n=3能級躍遷時發(fā)出的光的頻率比可見光的高 D.從n=3能級向n=2能級躍遷時發(fā)出的光為可見光AD 本題考查玻爾的原理理論.從高能級向n=1的能級躍遷的過程中輻射出的最小光子能量為10.20eV,不在1.62eV到3.11eV之間,A正確.已知可見光光子能量在1.62eV到3.11eV之間，從高能級向n=2能級躍遷時發(fā)出的光的能量最大值為3.40eV，B錯.從高能級向n=3能級躍遷時發(fā)出的光的頻率比可見光低,C錯.從n=3到n=2的過程中釋放的光的能量等于1.89eV,介于1.62到3.11之間,所以是可見光,D對. 本題關鍵是了解能級之間躍遷的能量計算及對E=h的理解.在由外向里躍遷，及由里向外躍遷的在由外向里躍遷，及由里向外躍遷的時候能量的釋放與吸收時候能量的釋放與吸收.設氫原子的基態(tài)能量為E1.某激發(fā)態(tài)的能量為E，則當氫原子從這一激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時，所(填“輻射”或“吸收”)的光子在真空中的波長為.躍遷及光子能量與光波長間關系了解玻爾的原子理論，掌握光子能量與光波長間關系，即可解答此題.輻射輻射1(-)hcE E 根據(jù)玻爾原子理論知：氫原子核外電子從高能級躍遷到低能級時，應輻射出光子，而能級差即為光子能量 E0=E-E1 另外，光子能量E0與光波長間的關系為 其中h為普朗克常量，c為真空中光速，由此可解得0.hcEh 1.hcEE (單選單選)氫原子輻射出一個光子氫原子輻射出一個光子后，則后，則()A電子繞核旋轉(zhuǎn)的半徑增大電子繞核旋轉(zhuǎn)的半徑增大B電子的動能增大電子的動能增大C氫原子的電勢能增大氫原子的電勢能增大D原子的能級值增大原子的能級值增大B 由玻爾理論可知，氫原子輻射光子由玻爾理論可知，氫原子輻射光子后，應從離核較遠的軌道躍遷到離核較近的后，應從離核較遠的軌道躍遷到離核較近的軌道，在此躍遷過程中，電場力對電子做了軌道，在此躍遷過程中，電場力對電子做了正功，因而電勢能應減小，另由經(jīng)典電磁理正功，因而電勢能應減小，另由經(jīng)典電磁理論知，電子繞核做勻速圓周運動的向心力即論知，電子繞核做勻速圓周運動的向心力即為氫核對電子的庫侖力：為氫核對電子的庫侖力： . 所以所以 .可見，電子運動半徑可見，電子運動半徑越小，其動能越大再結(jié)合能量轉(zhuǎn)化和越小，其動能越大再結(jié)合能量轉(zhuǎn)化和守恒定律，氫原子放出光子，輻射出一守恒定律，氫原子放出光子，輻射出一定的能量，所以原子的總能量減小，綜定的能量，所以原子的總能量減小，綜上討論，可知該題只有選項上討論，可知該題只有選項B正確正確222evkmrr22122keEmvkr