2021届高考物理一轮复习——原子与原子核

高中物理核心素养读本 原子与原子核 【学业质量解读】 内容 学业质量水平要求 原子核式结构模型 氢原子光谱 原子的能级 了解人类探索原子及其结构的历史。知道原子的核式结构模型。通过对氢原子光谱的分析，了解原子的能级结构。 原子核的组成 四种基本相互作用 核反应方程 了解原子核的组成。知道四种基本相互作用。能根据质量数守恒和电荷守恒写出核反应方程。 原子核的衰变 半衰期 放射性同位素 射线危害与防护 了解放射性和原子核衰变。知道半衰期及其统计意义。了解放射性同位素的应用，知道射线的危害与防护。 核力与结合能 裂变反应 聚变反应 了解核力的性质，认识原子核的结合能，了解核裂变反应和核聚变反应。关注核技术应用对人类生活和社会发展的影响。 【命题趋势分析】 本章主要涉及以下几个方面：（1）原子结构的认识历程；（2）原子核的结构及特性、结合能。所涉及到的内容容量较大、难度不大。下表是近五年江苏高考中涉及本章的题目分知识点统计（本章的考查放在了第12题，共12分，题型通常为选择、填空）： 2016年 2017年 2018年 2019年 2020年 题号 12题C（1） 12题C（1） 12题C（1） 12题C（2） 12题C（2） 题型 选择 选择 选择 填空 填空 模型 原子核的衰变 核反应方程 结合能 原子核的衰变 半衰期 核反应方程 核裂变、聚变反应 氢原子光谱 原子的能级 从以上表格统计可以得到如下教学启示： 1. 在本章部分，核反应方程式是考查的重点，在近年的高考中多次出现，有衰变方程、裂变方程等，主要考查了核反应方程中质量数、电荷数守恒。另外这部分还常涉及到结合能求解及衰变的计算等知识。 2. 新的课程标准增加了“知道原子的核式结构模型”、“知道四种基本相互作用”、“了解放射性”、“关注核技术应用对人类生活和社会发展的影响”知识点。去掉了“了解人类探索原子结构的有关经典实验”、“会用半衰期描述衰变的速度”、“能简单解释轻核与重核内中子数、质子数具有不同比例的原因”、“关注受控聚变反应研究的进展”、“知道链式反应的发生条件”、“了解裂变反应堆的工作原理”、“了解常用裂变反应堆的类型”、“知道核电站的工作模式”、“通过核能的利用，思考科学技术与社会的关系”、“初步了解恒星的演化”、“初步了解粒子物理学的知识”。 3．新高考试题将趋向于相关概念和细碎知识点的考查，比如结合能与比结合能、核反应堆等，还有核反应方程中的守恒量，以及结合光子能量、光电效应等知识点的综合应用。 【知识网络构建】 ( 质量亏损 ) ( 结合能、比结合能 ) ( 四种基本 相互作用 ) ( 天然放射性 ) ( 质能方程 ) ( 轻核裂变：热核反应 ) ( 重核裂变：链式反应、 临界体积 ) ( 半衰期及决定因素 ) ( 核反应方程式 ) ( α 、 β 、 γ 三种射线 ) ( α 衰变、 β 衰变及实质 ) ( 衰变 ) ( 跃迁理论 ) ( 定态理论 ) ( 玻尔理论 ) ( 氢原子光谱 ) ( 经典电磁理论与核式模型的矛盾 ) ( 核式结构模型 ) ( 电子的发现 ) 【必备知识梳理】 1．电子的发现 英国物理学家 在研究 时发现了电子，提出了原子的 模型． 2．原子的核式结构 ⑴1909～1911年，英籍物理学家 进行了 实验，提出了核式结构模型． ⑵α粒子散射实验 ①实验装置：如右图所示． ②实验结果：α粒子穿过金箔后，绝大多数 ，但有少数 ，偏转角度甚至 ，也就是说它们几乎 ． ③核式结构模型：原子中心有一个很小的核，叫做原子核，原子核里集中了原子的 和几乎 ，带负电的电子在 ．原子直径的数量级为 m，而原子核直径的数量级为 m．请根据此模型解释α粒子散射实验的现象． 3．氢原子光谱 ⑴用光栅或棱镜可以把各种颜色的光按波长展开，获得光的波长(频率)和强度分布的记录，即 ．有些光谱是一条条亮线，这样的亮线叫 ，这样的光谱叫 ．有的光谱看起来不是一条条分立的谱线，而连在一起的光带，我们把它叫做 ．各种原子的发射光谱都是 ． ⑵光谱分析：利用每种原子都有自己的 可以用来鉴别物质和确定物质的组成成分，且灵敏度很高．在发现和鉴别化学元素上有着重大的意义． ⑶氢原子光谱：巴耳末系是氢光谱在 区的谱线