
一、原子結(jié)構(gòu)、光譜和能級躍遷1.原子的核式結(jié)構(gòu)(1)電子的發(fā)現(xiàn):英國物理學(xué)家____________在研究陰極射線時發(fā)現(xiàn)了________,提出了原子的“棗糕模型”.(2)α粒子散射實(shí)驗(yàn):1909~1911年,英國物理學(xué)家________和他的助手進(jìn)行了用α粒子轟擊金箔的實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)絕大多數(shù)α粒子穿過金箔后,基本上仍沿________方向前進(jìn),但有少數(shù)α粒子發(fā)生了大角度偏轉(zhuǎn),極少數(shù)偏轉(zhuǎn)的角度甚至大于90°,也就是說,它們幾乎被“撞”了回來.(3)原子的核式結(jié)構(gòu)模型:在原子中心有一個很小的核,原子全部的________和幾乎全部________都集中在核里,帶負(fù)電的電子在核外空間繞核旋轉(zhuǎn).
3.氫原子的能級躍遷(1)玻爾理論①軌道量子化與定態(tài):電子的軌道是________的.電子在這些軌道上繞核的運(yùn)動是________的,不產(chǎn)生電磁輻射.因此,原子的能量也只能取一系列________的值,這些量子化的能量值叫作________.原子中這些具有確定能量的穩(wěn)定狀態(tài),稱為定態(tài).能量最低的狀態(tài)叫作________,其他的狀態(tài)叫作________.②頻率條件:原子從一種定態(tài)躍遷到另一種定態(tài)時,它輻射或吸收一定頻率的光子,光子的能量由這兩個定態(tài)的能量差決定,即hν=________________(mνb>νc,下列說法正確的是( )A.照射氫原子的光子能量為12.75 eVB.從n=3能級躍遷到n=2能級輻射出的光頻率為νaC.從n=3能級躍遷到n=1能級輻射出的光頻率為νcD.光a能使逸出功為10.2 eV的某金屬發(fā)生光電效應(yīng)
跟進(jìn)訓(xùn)練1.下列四幅圖涉及不同的物理知識,其中說法正確的是( )A.圖甲:光電效應(yīng)中,光電子的最大初動能與入射光的頻率成正比B.圖乙:鈾核裂變中放出新的中子又引起新的裂變,形成鏈?zhǔn)椒磻?yīng)C.圖丙:氫原子能級是分立的,但原子發(fā)射光子的頻率是連續(xù)的D.圖丁:盧瑟福通過α粒子散射實(shí)驗(yàn),提出原子核均勻分布在原子內(nèi)的結(jié)構(gòu)模型
解析:圖甲的光電效應(yīng)中,由愛因斯坦的光電效應(yīng)方程可知Ek=hν-W0,說明光電子的最大初動能與入射光的頻率成線性關(guān)系,不成正比,選項(xiàng)A錯誤;圖乙中,鈾核裂變中放出新的中子又引起新的裂變,形成鏈?zhǔn)椒磻?yīng),選項(xiàng)B正確;圖丙中,氫原子能級是分立的,原子發(fā)射光子的頻率也是不連續(xù)的,選項(xiàng)C錯誤;圖丁中,盧瑟福通過α粒子散射實(shí)驗(yàn),提出的是原子的核式結(jié)構(gòu)模型,選項(xiàng)D錯誤.
2.如圖甲所示為氫原子的能級圖,圖乙為氫原子的光譜圖.已知譜線b是氫原子從n=5能級直接躍遷到n=2能級時發(fā)出的光譜線,則譜線a可能是氫原子( )A.從n=2的能級躍遷到n=1的能級時發(fā)出的光譜線B.從n=3的能級直接躍遷到n=1的能級時發(fā)出的光譜線C.從n=4的能級直接躍遷到n=1的能級時發(fā)出的光譜線D.從n=4的能級直接躍遷到n=2的能級時發(fā)出的光譜線?
解析:由譜線a的光子的波長大于譜線b的光子的波長,可知譜線a的光子頻率小于譜線b的光子頻率,所以譜線a的光子能量小于n=5和n=2間的能級差,選項(xiàng)D正確,選項(xiàng)A、B、C錯誤.
2.α衰變、β衰變的比較
例2[2021·全國甲卷,17]如圖,一個原子核X經(jīng)圖中所示的一系列α、β衰變后,生成穩(wěn)定的原子核Y,在此過程中放射出電子的總個數(shù)為( )A.6 B.8 C.10 D.14
跟進(jìn)訓(xùn)練3.[2021·湖南卷,1]核廢料具有很強(qiáng)的放射性,需要妥善處理.下列說法正確的是( )A.放射性元素經(jīng)過兩個完整的半衰期后,將完全衰變殆盡B.原子核衰變時電荷數(shù)守恒,質(zhì)量數(shù)不守恒C.改變壓力、溫度或濃度,將改變放射性元素的半衰期D.過量放射性輻射對人體組織有破壞作用,但輻射強(qiáng)度在安全劑量內(nèi)則沒有傷害?
考點(diǎn)三 核反應(yīng)類型與核反應(yīng)方程核反應(yīng)的四種類型
解析:(1)為α衰變,(2)為β衰變,衰變過程同時釋放能量,A錯誤;(3)是盧瑟福用α粒子轟擊氮原子核產(chǎn)生氧的一種同位素,是人類第一次原子核的人工轉(zhuǎn)變,而核衰變是原子核自發(fā)產(chǎn)生的變化,B錯誤,C正確;(4)為核聚變反應(yīng)方程,可控核聚變是人類正在嘗試的技術(shù)之一,D正確.
解析:中子的電荷數(shù)Z=0,質(zhì)量數(shù)A=1,核反應(yīng)遵循電荷數(shù)守恒及質(zhì)量數(shù)守恒,因此可計算得R=3,故A錯誤;核反應(yīng)堆中通過鎘板吸收中子,減少轟擊鈾核的中子數(shù),最終起到降低實(shí)際“傳染系數(shù)”的作用,所以B正確;在鏈?zhǔn)椒磻?yīng)中,當(dāng)實(shí)際“傳染系數(shù)”R≥1時,反應(yīng)才能持續(xù)發(fā)展下去,當(dāng)實(shí)際“傳染系數(shù)”R
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