【3年高考2年模拟1年预测】2015版高考物理专题16波粒二象性原子结构和原子核(含解析)资料.doc

专题16　波粒二象性　原子结构和原子核（选修3-5） 【2015年高考命题预测】 本考点由于点多面广，考题难度不是很大在复习中要特别注意课本的重要性课本是知识之源，对这部分内容一定要做到熟读、精读，绝不能留任何的死角，包括课后的阅读材料、小实验、小资料等，因为多的信息题是从这里取材的根据已知的知识和物理事实、条件，对物理进行逻辑推理和论证，得出正确的结论或作出正确的判断，并能把推理过程正确地表达出来②物质的辐射能量不是连续的，而是以量子的整数倍跳跃式变化的1905年，爱因斯坦奖量子概念推广到光的传播中，提出了光量子论。即：，其中是电磁波的频率，h为普朗克恒量：h=6.63×10－34 2.黑体和黑体辐射：任何物体在任何温度下都要发射各种波长的电磁波，并且其辐射能量的大小及辐射能量按波长的分布都与温度有关。随着温度的升高，黑体的辐射强度都有增加； 随着温度的升高，辐射强度的极大值向波长较短方向移动。 3.光电效应：在光的照射下，金属中的电子从表面逸出，发射出来的电子就叫光电子，①任何一种金属都有一个极限频率，入射光的频率必须大于这个极限频率才能发生光电效应，低于极限频率的光不能发生光电效应。②光电子的最大初动能与入射光的强度无关，光随入射光频率的增大而增大。③大于极限频率的光照射金属时，光电流强度（反映单位时间发射出的光电子数的多少），与入射光强度成正比。④ 金属受到光照，光电子的发射一般不超过10－9秒。波动说认为：光的能量即光的强度是由光波的振幅决定的与光的频率无关。所以波动说对解释上述实验规律中的①②④条都遇到困难 考点二、原子结构 【名师点睛】 1.汤姆生原子结构模型：1897年英国物理学家汤姆生发现了电子，从而打破了原子不可再分的观念，揭示出原子也有复杂的结构。汤姆生的原子模型：1903年汤姆生设想原子是一个带电小球，它的正电荷均匀分布在整个球体内，而带负电的电子镶嵌在正电荷中。 2.原子核式结构模型：实验结构图如下，实验现象：a. 绝大多数粒子穿过金箔后，仍沿原来方向运动，不发生偏转。b. 有少数粒子发生较大角度的偏转c. 有极少数粒子的偏转角超过了90°，有的几乎达到180°，即被反向弹回。结论否定了汤姆生原子结构模型，提出核式结构模型即在原子中心存在一个很小的核，称为原子核，原子核集中了原子所有正电荷和几乎全部的质量，带负电荷的电子在核外空间绕核旋转。 3.波尔的原子机构模型： 原子核式结构模型与经典电磁理论的矛盾（两方面）：a.电子绕核作圆周运动是加速运动，按照经典理论，加速运动的电荷，要不断地向周围发射电磁波，电子的能量就要不断减少，最后电子要落到原子核上，这与原子通常是稳定的事实相矛盾。b.电子绕核旋转时辐射电磁波的频率应等于电子绕核旋转的频率，随着旋转轨道的连续变小，电子辐射的电磁波的频率也应是连续变化，因此按照这种推理原子光谱应是连续光谱，这种原子光谱是线状光谱事实相矛盾。 上述两个矛盾说明，经典电磁理论已不适用原子系统，玻尔从光谱学成就得到启发，利用普朗克的能量量了化的概念，提了三个假设： ①定态假设：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，但并不向外在辐射能量，这些状态叫定态。 ②跃迁假设：原子从一个定态（设能量为Em）跃迁到另一定态（设能量为En）时，它辐射成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 hv=Em－En ③轨道量子化假设，原子的不同能量状态，跟电子不同的运行轨道相对应。原子的能量不连续因而电子可能轨道的分布也是不连续的。 总结：能级：各个状态的能量值。基态即能量值最低的状态，距离原子核最近的运行轨道。氢原子能级公式 考点三、原子核结构 【名师点睛】 1.天然放射现象：1896年法国物理学，贝克勒耳发现放射现象。从而揭示出原子核也有复杂的结构。放射性射线的成分有三种： 射 线 种 类 射 线 组 成 性 质 电 离 作 用 贯 穿 能 力 射线 氦核组成的粒子流 很 强 很 弱 射线 高速电子流 较 强 较 强 射线 高频光子 很 弱 很 强 原子核衰变和半衰期：衰变过程中电荷数和质量数守恒。 衰 变 类 型 衰 变 方 程 衰 变 规 律 衰 变 新 核 衰 变 新 核 衰变的实质：，辐射伴随着衰变和衰变产生 半衰期：放射性元素的原子核的半数发生衰变所需要的时间，称该元素的半衰期。放射性元素衰变的快慢是由核内部自身因素决定的，跟原子所处的化学状态和外部条件没有关系。 3. 1934年，约里奥—居里夫妇发现经过α粒子轰击的铝片中含有放射性磷，即： 4．核反应方程：（1）卢瑟福用α粒子轰击氦核打出质子： （2）贝克勒耳和居里夫人发现天然放射现象： α衰变： β衰变：