2022年高中物理二輪總復(fù)習(xí) 原子結(jié)構(gòu)、能級(jí)教案

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1、2022年高中物理二輪總復(fù)習(xí) 原子結(jié)構(gòu)、能級(jí)教案 xx年命題特點(diǎn) 對(duì)本部分內(nèi)容的考查呈現(xiàn)以下特點(diǎn)： 1．考查范圍相對(duì)穩(wěn)定，主要集中在原予核式結(jié)構(gòu)、玻爾的氫原子理論和能級(jí)躍遷等 2．考題往往是課本知識(shí)再現(xiàn)． 3．聯(lián)系生活：關(guān)注科技前沿知識(shí)，如“俄歇效應(yīng)”等． 4．以選擇題形式出現(xiàn)，出題頻率高． 應(yīng)試高分瓶頸 在這部分試題中，考生容易出現(xiàn)的問(wèn)題是課本知識(shí)記憶不夠深刻，模糊不清甚至出現(xiàn)混亂，導(dǎo)致丟分． 由于復(fù)習(xí)本專(zhuān)題力度和重視程度不夠，所以對(duì)玻爾氫原子理論和能級(jí)躍遷問(wèn)題理解不到位，也是出現(xiàn)錯(cuò)誤而丟分的主要原因之一．思想上重視并加大復(fù)習(xí)力度，在理解

2、的基礎(chǔ)上熟記相關(guān)知識(shí)內(nèi)容是正確解決問(wèn)題保證得分的有效方法． 命題點(diǎn)1 原子的核式結(jié)構(gòu)、能級(jí) 本類(lèi)考題解答錦囊 解答“原子的核子式結(jié)構(gòu) 能級(jí)”一類(lèi)試題主要了解以下幾點(diǎn)： 1．原子結(jié)構(gòu)是建立在實(shí)驗(yàn)結(jié)果和假設(shè)的基礎(chǔ)上的，所以解題關(guān)鍵是記住實(shí)驗(yàn)事實(shí)或現(xiàn)象和由現(xiàn)象推出的結(jié)論，及由此建立的理論． 2．理解玻爾理論，即原予處于一系列不連續(xù)的能量狀態(tài)，稱(chēng)為能級(jí)，原子從高能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí)發(fā)射光子，從低能級(jí)向高能級(jí)躍遷時(shí)吸收光子，發(fā)射或吸收的光子能量等于兩個(gè)能級(jí)差，即 hv=E2-E1 3．了解氫原子的電子云． Ⅰ 高考最熱門(mén)題 1

3、(04·全國(guó))現(xiàn)有1200個(gè)氫原子被激發(fā)到量子數(shù)為4的能級(jí)上，若這些受激氫原子最后都回到基態(tài)，則在此過(guò)程中發(fā)出的光子總數(shù)是多少?假定處在量子數(shù)為n的激發(fā)態(tài)的氫原子躍遷到各較低能級(jí)的原子數(shù)都是處在該激發(fā)態(tài)能級(jí)上的原子總數(shù)的 . A. 2200 B. xx C. 1200 D.2400 命題目的與解題技巧：本題考查躍遷規(guī)律，審清題目“假定”的含義是關(guān)鍵． 【解析】 由題意由4→3、4-2、4-1各發(fā)光子400個(gè)，共 1200個(gè)，由3→2、3→1各發(fā)光子200個(gè)，共400個(gè)，此時(shí)n=2上有光子600個(gè)，由2→1發(fā)光子600個(gè)，以上累計(jì)2200個(gè)光子． 【答案】

4、A 2 (典型例題)下列說(shuō)法中正確的是 A.質(zhì)子與中子的質(zhì)量不等，但質(zhì)量數(shù)相等 B.兩個(gè)質(zhì)子之間，不管距離如何，核力總是大于庫(kù)侖力 C.同一種元素的原子核有相同的質(zhì)量數(shù)，但中子數(shù)可以不同 D.除萬(wàn)有引力外，兩個(gè)中子之間不存在其他相互作用力 答案： 3 (典型例題)如圖29-1 -1所示為氫原子的能級(jí)圖．用光子能量為13．07 eV的光照射一群處于基態(tài)的氫原子，可能觀測(cè)到氫原子發(fā)射不同波長(zhǎng)的光有多少種 A. 15 B.10 C. 4 D. 1 答案： 4 (典型例題)氦原子被電離一個(gè)核外電子，形成類(lèi)氫結(jié)構(gòu)的氦離子．已知

5、基態(tài)的氦離子能量為E1= -54．4 eV，氦離子能級(jí)的示意圖如29 - 1 - 3所示，在具有下列能量的光子中，不能被基態(tài)氦離子吸收而發(fā)生躍遷的是 A.40．8 eV B. 43．2 eV C.51．0 eV D.54．4 eV 答案： 5 (典型例題)原子從一個(gè)能級(jí)躍遷到一個(gè)較低的能級(jí)時(shí)，有可能不發(fā)射光子，例如在某種條件下，鉻原子的n=2能級(jí)上的電子躍遷到n=1能級(jí)上時(shí)并不發(fā)射光子，而是將相應(yīng)的能量轉(zhuǎn)交給n=4能級(jí)上的電子，使之能脫離原子，這一現(xiàn)象叫做俄歇效應(yīng)，以這種方式脫離了原子的電子叫做俄歇電子，已知鉻原子的能級(jí)公式可簡(jiǎn)化表示為 En=- A／

6、n2，式中n=1，2，3，……表示不同能級(jí)，A是正的已知常數(shù)，上述俄歇電子的動(dòng)能是 A. 3／16 A B.7／16 A C. 11／16 A D.13／16 A 答案： 6 (典型例題)盧瑟福通過(guò) 實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)了原子中間有一個(gè)很小的核，并由此提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型，如圖 29 -1 -2所示的平面示意圖中的四條線表示α粒子運(yùn)動(dòng)的可能軌跡，在圖中完成中間兩條α粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡． Ⅱ 題點(diǎn)經(jīng)典類(lèi)型題 1 (典型例題)在a粒子散射實(shí)驗(yàn)中，有少數(shù)a粒子發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn)，其原因是 A.原子的正電荷和絕大部分質(zhì)量集中在一個(gè)很小的

7、核上 B.正電荷在原子中是均勻分布的 C.原子中存在著帶負(fù)電的電子 D.原子只能處于一系列不連續(xù)的能量狀態(tài)中 命題目的與解題技巧：α粒子散射實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象解釋原子核式結(jié)構(gòu)，熟記α粒子散射實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象． 【解析】 在α粒子散射實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)少數(shù)大角度的偏轉(zhuǎn)，按湯姆生的棗糕式模型是難以解釋的．若正電荷在原于中是均勻分布的，α粒子在穿過(guò)原子的過(guò)程中由于其路徑兩側(cè)正電荷作用相互抵消，a粒子不可能出現(xiàn)明顯偏轉(zhuǎn)．按碰撞理論，a粒子大角度偏轉(zhuǎn)甚至反向彈回，說(shuō)明α粒子受到強(qiáng)大的作用力且與α粒子碰撞的質(zhì)量很大，即原子的正電荷和絕大部分質(zhì)量應(yīng)集中在一個(gè)很小的核上． 【答案】 A 2 (典型例題

8、)氫原子的核外電子從距核較近的軌道躍遷到距核較遠(yuǎn)的軌道過(guò)程中 A.原子要吸收光子，電子的動(dòng)能增大，原子的電勢(shì)能增大，原子的能量增大 B.原子要發(fā)出光子，電子的動(dòng)能減小，原子的電勢(shì)能減 小，原子的能量也減小 C.原子要吸收光子，電子的動(dòng)能增大，原子的電勢(shì)能減小，原子的能量增大 D.原子要吸收光子，電子的動(dòng)能減小，原子的電勢(shì)能增大，原子的能量增加 答案： 3 (典型例題)利用氫氣光譜管發(fā)光，可以產(chǎn)生氫的明線光譜，這些譜線產(chǎn)生是由于 A.大量氫原子處于不同的激發(fā)態(tài)，從而輻射不同頻率的光子 B.大量氫原子從較高的激發(fā)態(tài)向較低的激發(fā)態(tài)或基態(tài)躍遷從而輻射不同頻率

9、的光子 C.大量氫原子從基態(tài)或較低的激發(fā)態(tài)向較高的激態(tài)躍遷從而輻射不同頻率的光子 D.大量氫原子從基態(tài)或較低的激發(fā)態(tài)向較高的激發(fā)態(tài)躍遷從而吸收不同頻率的光子 4 (典型例題)關(guān)于原子和原子核的說(shuō)法正確的是 A.盧瑟福的α粒子散射實(shí)驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明了原子具有核式結(jié)構(gòu) B.加高溫可使放射性元素的衰變加快 C.氕、氘、氚核中具有相同的中子數(shù)和不同的質(zhì)量數(shù)，所以是氫的同位素 D.氫原子輻射一個(gè)光子后，氫原子的電勢(shì)能減小 答案： Ⅲ 新高考命題方向預(yù)測(cè) 1 關(guān)于 α粒子被重原子核散射的情況，如圖29 -1 - 4所示的是哪些路徑是不可能存在的 A.a

10、 B.b C. c D. d 答案： 2 下列診斷中，正確的是 A.組成 U核的核子中任何兩個(gè)核子之間都存在不可忽略的核力作用 B.組成 U核的中子中任何兩個(gè)核子之間都存在不可忽略的核力作用 C.組成 U核的質(zhì)子中任何兩個(gè)質(zhì)子之間都存在不可忽略的庫(kù)侖力作用 D.組成 U核的質(zhì)子中任何兩個(gè)質(zhì)子之間，除庫(kù)侖斥力之外還都存在不可忽略的核力作用 3 處于基態(tài)的一群氫原子受某種單色光的照射只發(fā)射波長(zhǎng)為λ1、λ2、λ3，的三種單色光，且λ1>λ2>λ3.則射光的波長(zhǎng)為 A. λ1 B. λ1+λ2+λ3

11、 C. D. 4 如圖29 -1-5所示為氫原子的能級(jí)，已知可見(jiàn)光的光子能量范圍為1．62eV～3．11eV，那么對(duì)氫原子在能級(jí)躍遷過(guò)程中發(fā)射或吸收光子的特征認(rèn)識(shí)正確的是 A.用氫原子從高能級(jí)向基態(tài)躍遷時(shí)發(fā)射的光照射鋅板一定不能產(chǎn)生光電效應(yīng)現(xiàn)象 B.氫原子從高能級(jí)向n=3的能級(jí)躍遷時(shí)發(fā)出的光，不具有熱作用 C.處于n=2能級(jí)的氫原子能吸收任意頻率的紫外線 D.處于n=3能級(jí)的氫原子可以吸收任意頻率的紫外線， 并且使氫原子電離 探究性命題綜合測(cè)試 1原子的核式結(jié)構(gòu)理論的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)是 A.湯姆生對(duì)電子荷質(zhì)比的測(cè)定 B.盧瑟福a粒子散射實(shí)驗(yàn)

12、 C.居里夫婦發(fā)現(xiàn)放射性元素 D.查德威克發(fā)現(xiàn)中子 2氫原子基態(tài)能量值為E1= -13．6eV，一群處于n=3的氫原子可能發(fā)出的氫光譜線有幾條 A.3條 B.2條 C.1條 D.4條 3 如圖Z29 -1所示為口粒子散射實(shí)驗(yàn)中a粒子穿過(guò)某一金原子核附近時(shí)的示意圖，A、B、C.三點(diǎn)分別位于兩個(gè)等勢(shì)面上，則以下說(shuō)法中正確的是 A.α粒子在A處的速率比在B處的速率小 B.α粒子在B處的速率最大 C.α粒子在A、C.處的速度相同 D.α粒子在B處的速率比在C處的速度小 答案： 4 若原子的某內(nèi)層電子被電離形成空位，其他層的電子躍遷到該

13、空位上時(shí)，會(huì)將多余的能量以電磁輻射的形式釋放出來(lái)，此電磁輻射就是原子的特征 X射線．內(nèi)層空位的產(chǎn)生有多種機(jī)制，其中的一種稱(chēng)為內(nèi)轉(zhuǎn)換，即原子中處于激發(fā)態(tài)的核躍遷回基態(tài)時(shí)，將躍遷時(shí)釋放的能量交給某一內(nèi)層電子，使此內(nèi)層電子電離而形成空位(被電離的電子稱(chēng)為內(nèi)轉(zhuǎn)換電子)．214po的原子核從某一激發(fā)態(tài)回到基態(tài)時(shí)，可將能量E0=1．416MeV交給內(nèi)層電子(如K、L、M層電子，K、L、M標(biāo)記原子中最近核的三個(gè)電子層)使其電離．實(shí)驗(yàn)測(cè)得從214Po，原子的 K、L、M層電離出的電子的動(dòng)能分別為E1=1．323MeV E1=1．399 MeV、EM=1．412 MeV，則可能發(fā)射的特征X射線的能量為

14、A. 0．013 MeV B. 0．017 MeV C. 0．076 MeV D.0．093 MeV 答案： 5 電子的質(zhì)量m=0．91× 10-30kg，電子的電荷量e=1．6×10-19C，已知?dú)湓拥暮送怆娮永@核運(yùn)動(dòng)的田軌道半徑r=0．53×10-10m，則電子所受向心力等于；電子繞核運(yùn)動(dòng)的周期等于 答案： 6如圖Z29-2所示是盧瑟福發(fā)現(xiàn)原子核式結(jié)構(gòu)的實(shí)驗(yàn)裝置簡(jiǎn)圖．請(qǐng)回答下列問(wèn)題： (1)實(shí)驗(yàn)中用了什么射線? (2)實(shí)驗(yàn)為什么要在真空中進(jìn)行? (3)當(dāng)放射線擊中靶子時(shí)會(huì)發(fā)生什么情況? 答：絕大多數(shù)射線粒子 ，少數(shù)射線粒子 ，極少數(shù)射線粒子 . 7 已知鈉的極限頻率為6．00×1014Hz，今用一群處于n=4的激發(fā)態(tài)的氫原子的發(fā)射光譜照射鈉，試通過(guò)計(jì)算說(shuō)明，氫光譜中有幾條譜線可使鈉發(fā)生光電效應(yīng)?