“原子与原子核”核心考点点击

江苏 徐汉屏(特级教师)

深入原子内部，揭开微观世界的奥秘。

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在现行高考考纲中，“原子与原子核”部分的考点均属必考内容的Ⅰ级要求，试题通常以选择题的形式出现。现对这部分考点分述如下：

考点一、原子结构

1．氢原子光谱

2．氢原子的能级结构、能级公式

氢原子的能级结构如例1附图所示。

【例1】(2017·安徽合肥二模卷)图1为氢原子的能级图，下列说法正确的是

( )

图1

A．氢原子从较高的能级跃迁到较低的能级时，释放一定频率的光子，核外电子的动能增加，电势能减小

B．氢原子从n=3的能级跃迁到n=4的能级时，需要吸收的光子能量必须大于0.66 eV

C．氢原子处于不同能级时，核外电子在某处出现的概率相同

D．一个处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时，可以释放6种频率的光子

【答案】A

考点二、原子核

1．原子核的组成、放射性、原子核的衰变、半衰期

原子核由质子和中子(统称核子)组成。

原子核的衰变有α衰变、β衰变和γ辐射，原子核衰变时电荷数和质量数都守恒。

半衰期描述的是大量放射性原子核衰变快慢的统计规律。放射性元素衰变的快慢是由核内部自身的因素决定的，与原子所处的化学状态和外部条件都没有关系。

2．核力、核反应方程

核力是原子核中核子间的一种相互作用力，它有如下特点：核力是强相互作用(强力)的一种表现，在它的作用范围内，核力比库仑力大得多；从作用距离上来看，它是一个短程力，作用范围在1.5×10-15m之内；核力具有饱和性，即每个核子只跟相邻的核子发生核力作用。

在核反应中，同样遵循质量数守恒、电荷数守恒的规律。核反应过程一般都不是可逆的，所以核反应方程只能用单向箭头表示反应方向，不能用等号连接；核反应的生成物一定要以实验为基础，不能凭空依照两个守恒规律杜撰出生成物来写核反应方程。

3．结合能、质量亏损

原子核是核子结合在一起构成的，要把它们分开需要能量，这就是原子核的结合能。结合能并不是由于核子结合成原子核而具有的能量，而是为把核子分开而需要的能量。

原子核的质量小于组成它的核子的质量之和，这个现象叫做质量亏损，据此可根据质能方程计算得到该原子核的结合能。物体的质量发生了Δm的变化，相应的能量也就发生了ΔE的变化，有ΔE=Δmc2。

4．裂变反应和聚变反应、裂变反应堆

裂变反应堆的主要组成有：核燃料，用浓缩铀(能吸收慢中子的铀235占3%～4%)；慢化剂，用石墨或重水，使裂变中产生的中子减速，以便被铀235吸收；控制棒，用镉做成(镉吸收中子的能力很强)；冷却剂，用水或液态钠，把反应堆内的热量传输出去用于发电，同时使反应堆冷却，保证安全；水泥防护层，用来屏蔽裂变产物放出的各种射线。

【例2】(2017·四川凉山三模卷)关于原子核反应，下列描述正确的是

( )

A．温度升高，放射性元素衰变的半衰期减小

D．用中子轰击铀核，产生几个中等质量原子核的现象属于核聚变

【答案】C

考点三、波粒二象性

1．光电效应

实验规律有：

存在饱和电流——光照条件不变，增大正向电压，光电流随之增大，并趋向于一个饱和值。入射光越强，饱和电流越大。

存在遏止电压——使光电流减小到零的反向电压Uc称为遏止电压。若以Ek表示光电子的最大初动能，则有Ek=eUc。对于一定频率的光，无论光的强弱如何，遏止电压都是一样的；光的频率改变时，遏止电压也会改变。

存在截止频率——当入射光的频率低于截止频率时，无论光有多强，也不能产生光电效应。不同金属的截止频率不同。

具有瞬时性——当频率超过截止频率时，无论入射光怎样微弱，几乎在照到金属时立即产生光电流，产生电流的时间不超过10-9s。

2．爱因斯坦光电效应方程

【例3】(2017·河南濮阳三模卷)如图2所示为研究光电效应的电路图，用频率相同、强度不同的甲、乙两束光分别照射密封真空管的阴极K，阴极K发射出的光电子被阳极A吸收，在电路中形成光电流。已知乙光光强为甲光的2倍，当用甲光照射时，作出的光电流I与A、K之间的电压UAK的关系如图3所示；若改用乙光照射时，下列光电流I与A、K之间的电压UAK的关系图像中正确的

( )

江苏省江阴高级中学)