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C.α粒子穿过原子时,只有少数粒子发生大角度偏转的原因是原子核很小,α粒子接近原子核的机会很小
D.使α粒子发生大角度偏转的原因是α粒子穿过原子时,原子内部两侧的正电荷对α粒子的斥力不相等
2、 (2013·
福建高考)在卢瑟福α粒子散射实验中,金箔中的原子核可以看作静止不动,下列各图画出的是其中两个α粒子经历金箔散射过程的径迹,其中正确的是( )
3、在卢瑟福的α粒子散射实验中,某一α粒子经过某一原子核附近时的轨迹如图中实线所示.图中P、Q为轨迹上的点,虚线是过P、Q两点并与轨迹相切的直线,两虚线和轨迹将平面分为四个区域.不考虑其他原子核对该α粒子的作用,那么关于该原子核的位置,下列说法中正确的是( )
A.可能在①区域 B.可能在②区域
C.可能在③区域D.可能在④区域
二、氢原子光谱
(1)光谱与光谱分析
由于每种原子都有自己的特征谱线,因此可以根据光谱来鉴别物质和确定的化学组成。
这种方法叫做光谱分析。
原子光谱的不连续性反映出原子结构的不连续性,所以光谱分析也可以用于探索原子的结构。
(2)氢原子光谱的实验规律
(1)氢原子的光谱:
从氢气放电管可以获得氢原子光谱,如图所示.
(2)氢原子光谱的特点:
在氢原子光谱图中的可见光区内,由右向左,相邻谱线间的距离越来越小,表现出明显的规律性.
(3)巴耳末公式:
(1)巴耳末对氢原子光谱的谱线进行研究得到了下面的公式:
=R(-)n=3,4,5…该公式称为巴耳末公式.
(2)公式中只能取n≥3的整数,不能连续取值,波长是分立的值.
(4)其他谱线:
除了巴耳末系,氢原子光谱在红外和紫外光区的其他谱线,也都满足与巴耳末公式类似的关系式.
1、关于太阳光谱,下列说法正确的是( )
A.太阳光谱是吸收光谱
B.太阳光谱中的暗线,是太阳光经过太阳大气层时某些特定频率的光被吸收后而产生的
C.根据太阳光谱中的暗线,可以分析太阳的物质组成
D.根据太阳光谱中的暗线,可以分析地球大气层中含有哪些元素
2、如图甲所示的a、b、c、d为四种元素的特征谱线,图乙是某矿物的线状谱,通过光谱分析可以确定该矿物中缺少的元素为( )
a元素B.b元素C.c元素D.d元素
3、氢原子光谱的巴耳末系中波长最长的光波的光子能量为E1,其次为E2,则为( )
A. B.
C. D.
三、玻尔氢原子理论
1.玻尔的原子理论
(1)能级(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,电子虽然绕核运动,但并不向外辐射能量。
这些状态叫定态。
(本假设是针对原子稳定性提出的)
(2)跃迁假设:
原子从一种定态(设能量为En)跃迁到另一种定态(设能量为Em)时,它辐射(或吸收)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为普朗克恒量)
(本假设针对线状谱提出)
(3)轨道量子化假设:
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。
(针对原子核式模型提出,是能级假设的补充)
2.玻尔根据经典电磁理论和牛顿力学计算出氢原子的电子的各条可能轨道半径和电子在各条轨道上运动时的能量(包括动能和势能)公式:
轨道半径:
n=1,2,3……
能量:
n=1,2,3……
式中r1、E1、分别代表第一条(即离核最近的)可能轨道的半径和电子在这条轨道上运动时的能量,rn、En分别代表第n条可能轨道的半径和电子在第n条轨道上运动时的能量,n是正整数,叫量子数。
2.氢原子的能级图
3.玻尔理论对氢光谱的解释
(1)基态和激发态
基态:
在正常状态下,原子处于最低能级,这时电子在离核最近的轨道上运动,这种定态,叫基态。
激发态:
原子处于较高能级时,电子在离核较远的轨道上运动,这种定态,叫激发态。
(2)原子发光:
原子从基态向激发态跃迁的过程是吸收能量的过程。
原子从较高的激发态向较低的激发态或基态跃迁的过程,是辐射能量的过程,这个能量以光子的形式辐射出去,吸收或辐射的能量恰等于发生跃迁的两能级之差。
1、(2014·
山东卷)氢原子能级如图所示,当氢原子从n=3跃迁到n=2的能级时,辐射光的波长为656nm.以下判断正确的是( )
A.氢原子从n=2跃迁到n=1的能级时,辐射光的波长大于656nm
B.用波长为325nm的光照射,可使氢原子从n=1跃迁到n=2的能级
C.一群处于n=3能级上的氢原子向低能级跃迁时最多产生3种谱线
D.用波长为633nm的光照射,不能使氢原子从n=2跃迁到n=3的能级
2、根据玻尔理论,某原子从能量为E的轨道跃迁到能量为E′的轨道,辐射出波长为λ的光.以h表示普朗克常量,c表示真空中的光速,E′等于( )
A.E-hB.E+h
C.E-hD.E+h
3、用频率为ν0的光照射大量处于基态的氢原子,在所发射的光谱中仅能观测到频率分别为ν1、ν2、ν3的三条谱线,且ν3>ν2>ν1,则( )
A.ν0<ν1B.ν3=ν2+ν1
C.ν0=ν1+ν2+ν3D.=+
4、氢原子从n=3激发态向低能级状态跃迁可能放出的光子中,只有一种光子不能使金属A产生光电效应,则下列说法正确的是( )
A.不能使金属A产生光电效应的光子一定是从n=3激发态直接跃迁到基态时放出的
B.不能使金属A产生光电效应的光子一定是从n=3激发态直接跃迁到n=2激发态时放出的
C.从n=4激发态跃迁到n=3激发态,所放出的光子一定不能使金属A产生光电效应
D.从n=4激发态跃迁到基态,所放出的光子一定不能使金属A产生光电效应
5、紫外线照射一些物质时,会发生荧光效应,即物质发生可见光,这些物质中的原子先后发生两次跃迁,其能量变化分别为ΔE1和ΔE2,下列关于原子这两次跃迁的说法中正确的是( )
A.两次均向高能级跃迁,且|ΔE1|>
|ΔE2|
B.两次均向低能级跃迁,且|ΔE1|<|ΔE2|
C.先向高能级跃迁,再向低能级跃迁,且|ΔE1|<|ΔE2|
D.先向高能级跃迁,再向低能级跃迁,且|ΔE1|>|ΔE2|
6、原子从一个能级跃迁一个较低能级时,有可能不发射光子.例如在某种条件下,铬原子的n=2能级上的电子跃迁到n=1能级上时并不发射光子,而是将相应的能量转交给n=4能级上的电子,使之脱离原子,这一现象叫做俄歇效应.以这种方式脱离了原子的电子叫俄歇电子.已知铬原子的能级公式可简化表示为,式中n=1,2,3……表示不同的能级,A是正的已知常数.上述俄歇电子的动能是()
A.B.C.D.
四、天然放射现象
(1)物质发射射线的性质称为放射性(radioactivity)。
元素这种自发的放出射线的现象叫做天然放射现象.具有放射性的元素称为放射性元素.
(2)放射性不是少数几种元素才有的,研究发现,原子序数大于82的所有元素,都能自发的放出射线,原子序数小于83的元素,有的也具有放射性.
1.三种射线的本质
(1)α射线:
α射线是高速α粒子流,实际就是氦原子核,电荷数是2,质量数是4.
(2)β射线:
β射线是高速电子流.
(3)γ射线:
γ射线是能量很高的电磁波.
(4)如图1所示中1是β射线,2是γ射线,3是α射线.
2.三种射线的特点
α粒子容易使空气电离,但穿透本领很弱.
β粒子穿透能力较强,但电离作用较弱.
γ粒子电离作用很弱,但穿透能力很强.
3、α衰变:
X→Y+He(新核的质量数减少4,电荷数减少2.)
举例:
U→Th+He.
β衰变:
X→ AZ+1Y+e(新核的质量数不变,电荷数增加1.)
实质是核内的一个中子转化成一个质子和一个电子,其转化方程为:
n→H+e.
Th→Pa+e.
γ射线是在α或β衰变过程中伴随而生的,且γ粒子是不带电的粒子,因此γ射线并不影响原子核的电荷数,故γ射线不会改变元素在周期表中的位置.
4、半衰期:
放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间.不同的放射性元素,半衰期不同.
注意以下两点:
(1)对于同一种元素,其半衰期是一定的,无论是加温、加压,或是处于单质、化合物状态均不影响元素的半衰期,但不同元素的半衰期不同,有的差别很大.
(2)半衰期是一种统计规律.对于大量的原子核发生衰变才具有实际意义,而对于少量的原子核发生衰变,该统计规律不再适用.
5.半衰期公式
1、原子核92U经放射性衰变①变为原子核90Th,继而经放射性衰变②变为原子核91Pa,再经放射性衰变③变为原子核92U.放射性衰变①、②和③依次为( )
A.α衰变、β衰变和β衰变
B.β衰变、α衰变和β衰变
C.β衰变、β衰变和α衰变
D.α衰变、β衰变和α衰变
2、放射性元素氡(Rn)经α衰变成为钋(Po),半衰期约为3.8天,但勘测表明,经过漫长的地质年代后,目前地壳中仍存在天然的含有放射性元素Rn的矿石,其原因是( )
A.目前地壳中的Rn主要来自于其他放射性元素的衰变
B.在地球形成的初期,地壳中元素Rn的含量足够高
C.当衰变产物Po积累到一定量以后,Po的增加会减慢Rn的衰变进程
D.Rn主要存在于地球深处的矿石中,温度和压力改变了它的半衰期
3、如图所示为查德威克实验示意图,用天然放射性元素钋(Po)放射的α射线轰击铍时会产生粒子流A,用粒子流A轰击石蜡时,会打出粒子流B,经研究知道( )
A.A为中子,B为质子
B.A为质子,B为中子
C.A为γ射线,B为中子
D.A为中子,B为γ射线
4、(2010福建卷)
(1)测年法是利用衰变规律对古生物进行年代测定的方法。
若以横坐标t表示时间,纵坐标m表示任意时刻的质量,为t=0时的质量。
下面四幅图中能正确反映衰变规律的是。
(填选项前的字母)K^S*5U.C#
5、静止在匀强磁场中的某放射性元素的原子核,当它放出一个α粒子后,其速度方向与磁场方向垂直,测得α粒子和反冲核的轨道半径之比为44∶1,如图所示,则( )
A.α粒子与反冲核的动量大小相等、方向相反
B.原来放射性元素的核电荷数为90
C.反冲核的核电荷数为88
D.α粒子和反冲核的速度之比为1∶88
五、核力与结合能
1.比结合能曲线:
不同原子核的比结合能随质量数变化图线如图所示.
从图中可看出,中等质量原子核的比结合能最大,轻核和重核的比结合能都比中等质量的原子核要小.
2.当比结合能较小的原子核转化为比结合能较大的原子核时会释放核能.
3.比结合能越大,表示原子核中核子结合得越牢固,原子核越稳定,中等核子数的原子核,比结合能较大,原子核较稳定.
4.质量亏损
(1)质量亏损
科学家研究证明在核反应中原子核的总质
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- 物理 专题 复习 原子核