专题十八 原子结构与原子核（解析版） 考点 要求 考点解读及预测 .氢原子光谱 氢原子的能级结构、能级公式 Ⅰ 1.考查方式 从近几年高考题来看，对于选修3－5内容的考查，内容和形式都比较固定，一般第(1)(2)问为选择题和填空题，考查原子和原子核的基本概念和规律．第(3)问计算题是考查碰撞中的动量和能量的综合应用． 2．命题趋势 试题将坚持立足基本概念，贴近教材和教学实际，情境接近生活经历，关注社会问题，亲近自然，体现“从生活走向物理，从物理走向社会”的课程理念．试题关注学科素养，引导学以致用，引导高中教学注重培养学生应用知识解决实际问题的能力. 原子核的组成 Ⅰ .原子核的衰变 半衰期 Ⅰ .放射性同位素 放射性的应用与防护 Ⅰ 核力与结合能 质量亏损 Ⅰ .核反应方程 Ⅰ 裂变反应 聚变反应 链式反应 Ⅰ 一、玻尔理论的理解与计算 1．原子的跃迁条件：hν＝E初－E终，适用于光子和原子作用而使原子在各定态之间跃迁的情况．(1)从低能级(n小)高能级(n大)―→吸收能量。hν＝En大－En小 (2)从高能级(n大)低能级(n小)―→放出能量。hν＝En大－En小 2．两类能级跃迁 (1)自发跃迁：高能级→低能级，释放能量，发出光子。 光子的频率ν＝＝。 (2)受激跃迁：低能级→高能级，吸收能量。 ①光照(吸收光子)：光子的能量必须恰等于能级差，hν＝ΔE。 ②实物粒子和原子作用而使原子激发的情况 当实物粒子和原子相碰时，由于实物粒子的动能可全部或部分地被原子吸收，所以只要入射粒子的动能大于或等于原子某两定态能量之差，均可以使原子受激发而向较高能级跃迁，但原子所吸收的能量仍不是任意的，一定等于原子发生跃迁的两个能级间的能量差． 碰撞、加热等：只要入射粒子能量大于或等于能级差即可，E外≥ΔE。 ③大于电离能的光子被吸收，将原子电离。 3．谱线条数的确定方法 一个原子和一群原子 氢原子核外只有一个电子，这个电子在某个时刻只能处在某一个可能的轨道上，在某段时间内，由某一轨道跃迁到另一个轨道时，可能的情况只有一种，但是如果容器中盛有大量的氢原子，这些原子的核外电子跃迁时就会有各种情况出现了．即：一群氢原子处于量子数为n的激发态时，可能辐射出的光谱条数为N＝＝C，而一个氢原子处于量子数为n的激发态上时，最多可辐射出n－1条光谱线． 二 原子核的衰变 1．衰变规律及实质 衰变类型 α衰变 β衰变 衰变方程 X→Y＋He X→Y＋e 衰变实质 2个质子和2个中子结合成一个整体射出 中子转化为质子和电子 2H＋2n→He n→H＋e 衰变规律 电荷数守恒、质量数守恒 3．确定衰变次数的方法 (1)设放射性元素X经过n次α衰变和m次β衰变后，变成稳定的新元素Y，则表示该核反应的方程为X→Y＋nHe＋me 根据电荷数守恒和质量数守恒可列方程A＝A′＋4n，Z＝Z′＋2n－m (2)确定衰变次数，因为β衰变对质量数无影响，先由质量数的改变确定α衰变的次数，然后再根据衰变规律确定β衰变的次数． 4．对半衰期的理解 (1)半衰期公式：N余＝N原，m余＝m原。 (2)半衰期的物理意义：半衰期是表示放射性元素衰变快慢的物理量，同一放射性元素的衰变速率一定，不同的放射性元素半衰期不同，有的差别很大。 (3)半衰期的适用条件：半衰期是一个统计规律，是对大量的原子核衰变规律的总结，对于一个特定的原子核，无法确定何时发生衰变。 三 核反应类型及核反应方程 类型 可控性 核反应方程典例 衰变 α衰变 自发 U→Th＋He β衰变 自发 Th→Pa＋e 人工转变 人工控制 N＋He→O＋H (卢瑟福发现质子) He＋Be→C＋n (查德威克发现中子) Al＋He→P＋n 约里奥·居里夫妇发现放射性同位素，同时发现正电子 P→Si＋e 重核裂变 比较容易进行人工 控制 U＋n→Ba＋Kr＋3n U＋n→Xe＋Sr＋10n 轻核聚变 除氢弹外 无法控制 H ... ...
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