复习建议：原子和原子核2011.12

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1、原子原子核复习建议2012年高考北大附中张绍田2011年12月氢原子能级En=E1/n2<0rn=n2r1E1=－13.6eVn=1,2,3…原子物理原子结构原子核电子的发现汤姆生原子模型粒子散射卢瑟福核式结构模型矛盾玻尔原子轨道量子化模型天然衰变衰变衰变衰变半衰期人工转变质子的发现中子的发现重核裂变反应方程链式反应临界体积轻核反应反应方程条件极高温度核能E=mc2核的组成Ⅰ、知识体系说明十二、近代物理知识内容要求ⅠⅠⅠⅠ84.电子的发现，电子比荷的测定85.α粒子散射实验，原子的核式结构86.氢原子的能级结构，光子的发射和吸收，氢原子的电子云87.原

2、子核的组成，天然放射现象，α射线、β射线、γ射线，衰变、半衰期Ⅱ、2012高考考点及要求说明十二、近代物理知识内容要求ⅠⅠⅠⅠⅠⅠ88.原子核的人工转变，核反应方程，放射性同位素及其应用。人类对物质结构的认识89.放射性污染和防护90、核能、质量亏损，爱因斯坦的质能方程91.重核的裂变，链式反应，核反应堆92.轻核的聚变，可控热核反应93.狭义相对论的基本假设和基本结论Ⅲ、近几年北京卷原子物理考查分析题号131415161718192005年热学光学核能机械波交流电闪电估算万有引力楞次演示06年原子静电演示热学光学振动估算万有引力力学磁场07年光学原子万有引力热学

3、探究交流电苹果估算单摆力电综合08年光学原子热学估算机械波万有引力变压器电场力学推理09年热学演示原子波的类比电场机械波力学电磁场电学推理10年相对论光学核能估算万有引力机械波电容探究自感演示力图像11年衰变方程双缝实验同步卫星机波概念变化电路蹦极图象自感演示单位等效一、原子核式结构1.粒子散射实验（1）实验装置（2）实验观察：放射源放出粒子，观察粒子穿过金箔后的运动情况（3）观察到的现象*绝大多数粒子穿过金箔后，仍沿原方向前进；*极少数粒子偏转超过90，有的几乎大180。*少数粒子穿过金箔后，发生大角度偏转；Ⅳ、原子物理知识流水帐2.

4、卢瑟福的原子核式结构说明：在原子的中心有一个很小的核，叫做原子核，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里绕着核旋转。对粒子散射实验现象的解释：(2)由粒子散射估计：核半径在10—14m以下。(1)核电荷数=核外电子数=原子序数；[例题1]在粒子散射实验中，当粒子穿过金箔时，下列理解正确的是（）A、与金原子核相距较远的粒子，可能发生大角度偏转B、与金原子核相距较近的粒子，可能发生大角度偏转C、粒子与金原子核距离最近时，系统的能量最小D、粒子与金原子核距离最近时，系统的电势能最大BD二、玻尔的原子模型能级1.卢瑟福的核

5、式结构与经典电磁理论的矛盾表明：1.经典电磁理论不适用与微观2.卢瑟福的核式结构有待于完善2.玻尔的原子模型（三条假设）(1)原子只能处于一系列不连续的能量状态中，在这些状态中原子是稳定的，电子虽然做加速运动，但并不向外辐射能量。这些状态叫做定态。(2)原子从一种定态(设能量为E初)跃迁到另一种定态(设能量为E终)时，它吸收(或辐射)一定频率的光子，光子的能量由这两种定态的能量差决定。即h=E初—E终。(3)原子的不同能量状态跟电子沿不同的圆形轨道绕核运动相对应。原子的定态是不连续的，因此电子的可能轨道的分布也是不连续的。玻尔的理论来源:*卢瑟福的核式结构模型*

6、普朗克的量子论*氢光谱的实验研究说明：①氢原子各定态的能量值，应是电子绕核运动的动能与电势能的代数和，除电离（n→∝，取无穷远处电势能ED=0）时，各定态能量值均为负值，且随n的增加电势能EP增加，动能EK减少。刚好电离时，EP=0，EK=0，En=0。因此r变大E变大EK变小ED变大r：E0最大EK0最小ED0最大1.轨道和能量的两个公式轨道半径r=n2r1能量En=E1/n2其中量子数n=1、2、3….r1=0.53×10-10m，E1=-13.6ev②原子的跃迁条件：hv=E初－E末适用于除电离外的光子和原子作用，使原子定态之间的跃迁情况。

7、若光子和原子作用使其电离，hv≥E1均可，光子能量hv越大，被电离后的电子动能越大。③原子处于激发态，（n≥2）是不稳定的，或自发地向基(n=1)或较低能级跃迁。这种跃迁具有随机性，对于一个原子而言，会出现多种可能性；对于一群原子（发光体）而言，各种可能性都会发生，我们会同时得到该原子的全部光谱线。2.氢原子能级原子各个定态的能量值，叫做原子的能级。3.能级跃迁与原子的发光机制n54321E/eV0-0.54-0.85-1.51-3.4-13.6基态与激发态E低E高吸收能量放出能量[例题1]根据玻尔理论，某原子的电子从能量为E的轨道跃迁到能量为E′的轨道，辅射出

8、波长为λ的