高考物理一輪復(fù)習(xí) 第十四章 動量守恒定律 波粒二象性 原子結(jié)構(gòu)與原子核 第3講 原子結(jié)構(gòu) 原子核課件

《高考物理一輪復(fù)習(xí) 第十四章 動量守恒定律 波粒二象性 原子結(jié)構(gòu)與原子核 第3講 原子結(jié)構(gòu) 原子核課件》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高考物理一輪復(fù)習(xí) 第十四章 動量守恒定律 波粒二象性 原子結(jié)構(gòu)與原子核 第3講 原子結(jié)構(gòu) 原子核課件（30頁珍藏版）》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、第十四章第十四章主干知識回顧-1-名師考點(diǎn)精講綜合能力提升第第3 3講講原子結(jié)構(gòu)原子結(jié)構(gòu)原子核原子核第3講原子結(jié)構(gòu)原子核主干知識回顧名師考點(diǎn)精講綜合能力提升課堂限時檢測一、原子的核式結(jié)構(gòu)1.粒子散射實(shí)驗(yàn)的結(jié)果絕大多數(shù)粒子穿過金箔后,基本上仍沿原來的方向前進(jìn),但少數(shù)粒子發(fā)生了大角度偏轉(zhuǎn),極少數(shù)粒子的偏轉(zhuǎn)超過了90,有的甚至被撞了回來。2.盧瑟福的原子核式結(jié)構(gòu)模型在原子的中心有一個很小的核,叫原子核,原子的所有正電荷和幾乎所有質(zhì)量都集中在原子核里,帶負(fù)電的電子在核外繞核旋轉(zhuǎn)。主干知識回顧名師考點(diǎn)精講綜合能力提升課堂限時檢測二、氫原子光譜1.光譜用光柵或棱鏡可以把各種顏色的光按波長展開,獲得光的波長

2、(頻率)和強(qiáng)度分布的記錄,即光譜。2.光譜分類4.光譜分析利用每個原子都有自己的特征譜線可以用來鑒別物質(zhì)和確定物質(zhì)的組成成分,且靈敏度很高。在發(fā)現(xiàn)和鑒別化學(xué)物質(zhì)元素上有著重大的意義。主干知識回顧名師考點(diǎn)精講綜合能力提升課堂限時檢測三、玻爾理論1.定態(tài)原子只能處于一系列不連續(xù)的能量狀態(tài)中,在這些能量狀態(tài)中原子是穩(wěn)定的,電子雖然繞核運(yùn)動,但并不向外輻射能量。2.躍遷原子從一種定態(tài)躍遷到另一種定態(tài)時,它輻射或吸收一定頻率的光子,光子的能量由這兩個定態(tài)的能量差決定,即h=Em-En(h是普朗克常量,h=6.6310-34Js)。3.軌道原子的不同能量狀態(tài)跟電子在不同的圓周軌道繞核運(yùn)動相對應(yīng)。原子的定態(tài)

3、是不連續(xù)的,因此電子的可能軌道也是不連續(xù)的。主干知識回顧名師考點(diǎn)精講綜合能力提升課堂限時檢測主干知識回顧名師考點(diǎn)精講綜合能力提升課堂限時檢測【提示】對玻爾理論的四點(diǎn)提醒:(1)電子繞核運(yùn)動的半徑是不連續(xù)的。(2)電子躍遷輻射光子的頻率不等于電子繞核圓周運(yùn)動的頻率。(3)實(shí)物粒子也能使原子發(fā)生能級躍遷。(4)一個處于激發(fā)態(tài)的氫原子,輻射光譜線條數(shù)可能為1。一群處于激發(fā)態(tài)(n3)的氫原子可能輻射出多條光譜線。主干知識回顧名師考點(diǎn)精講綜合能力提升課堂限時檢測四、天然放射現(xiàn)象、原子核的組成1.天然放射現(xiàn)象元素自發(fā)地放出射線的現(xiàn)象,首先由貝克勒爾發(fā)現(xiàn)。天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)說明原子核還具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)。2.放

4、射性物質(zhì)發(fā)射射線的性質(zhì)。3.放射性元素具有放射性的元素。主干知識回顧名師考點(diǎn)精講綜合能力提升課堂限時檢測4.三種射線放射性元素射出的射線共有3種,它們分別為射線、射線和射線。主干知識回顧名師考點(diǎn)精講綜合能力提升課堂限時檢測主干知識回顧名師考點(diǎn)精講綜合能力提升課堂限時檢測主干知識回顧名師考點(diǎn)精講綜合能力提升課堂限時檢測五、核反應(yīng)1.核力(1)定義:原子核內(nèi)部核子間所特有的相互作用力。(2)特點(diǎn):核力是強(qiáng)相互作用力;核力是短程力,作用范圍在1.510-15m之內(nèi);每個核子只跟相鄰的核子發(fā)生核力作用,這種性質(zhì)被稱為核力的飽和性。2.結(jié)合能由于核力的存在,核子結(jié)合成原子核時要放出一定的能量,原子核分解

5、成核子時,要吸收同樣多的能量。核反應(yīng)中放出或吸收的能量稱為原子核的結(jié)合能。3.比結(jié)合能(1)定義:原子核的結(jié)合能與核子數(shù)之比。(2)特點(diǎn):不同原子核的比結(jié)合能不同,原子核的比結(jié)合能越大,表示原子核中核子結(jié)合的越牢固,原子核越穩(wěn)定。主干知識回顧名師考點(diǎn)精講綜合能力提升課堂限時檢測4.質(zhì)能方程、質(zhì)量虧損愛因斯坦質(zhì)能方程為E=mc2,原子核的質(zhì)量一定比組成它的核子的質(zhì)量要小,這種現(xiàn)象叫質(zhì)量虧損。由質(zhì)量虧損可求出釋放的核能E=mc2。5.裂變(1)定義:質(zhì)量數(shù)較大的原子核受到高能粒子的轟擊而分裂成幾個質(zhì)量數(shù)較小的原子核的過程。(2)特點(diǎn):裂變過程中能夠放出巨大的能量;裂變的同時能夠放出23個中子。(3

6、)鏈?zhǔn)椒磻?yīng):重核裂變時放出的中子,再引起其他重核裂變而使裂變反應(yīng)不斷自動進(jìn)行下去(即原子彈、核反應(yīng)堆的原理)。(4)臨界體積和臨界質(zhì)量:裂變物質(zhì)能夠發(fā)生鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的最小體積及其相應(yīng)的質(zhì)量。(5)反應(yīng)堆構(gòu)造:核燃料、減速劑、鎘棒、防護(hù)層。主干知識回顧名師考點(diǎn)精講綜合能力提升課堂限時檢測6.聚變(1)定義:把輕核結(jié)合成質(zhì)量較大的核的反應(yīng)過程。(2)特點(diǎn):聚變反應(yīng)比裂變反應(yīng)更劇烈,放出的能量更多。對環(huán)境污染較少。自然界中的聚變反應(yīng)原料比較豐富。主干知識回顧名師考點(diǎn)精講綜合能力提升課堂限時檢測考點(diǎn)二考點(diǎn)三考點(diǎn)一考點(diǎn)一氫原子能級和躍遷1.氫原子從低能級向高能級躍遷吸收一定頻率的光子,當(dāng)光子的能量滿足h=E

7、末-E初時,才能被某一個原子吸收,否則不吸收。2.氫原子從高能級向低能級躍遷以光子的形式向外輻射能量,所輻射的光子能量恰等于發(fā)生躍遷時兩能級間的能量差。3.電離當(dāng)光子能量大于或等于原子所處的能級絕對值時,也可以被氫原子吸收,使氫原子電離,多余的能量作為電子的初動能。主干知識回顧名師考點(diǎn)精講綜合能力提升課堂限時檢測考點(diǎn)二考點(diǎn)三考點(diǎn)一5.氫原子發(fā)生能級躍過的條件氫原子還可吸收外來實(shí)物粒子的能量而被激發(fā),由于實(shí)物粒子的動能可全部或部分被原子吸收,所以只要入射粒子的能量大于或等于兩能級差,均可使氫原子發(fā)生能級躍遷。主干知識回顧名師考點(diǎn)精講綜合能力提升課堂限時檢測考點(diǎn)二考點(diǎn)三考點(diǎn)一典例1(多選)氫原子能

8、級如圖,當(dāng)氫原子從n=3躍遷到n=2的能級時,輻射光的波長為656nm。以下判斷正確的是 ()A.氫原子從n=2躍遷到n=1的能級時,輻射光的波長大于656nmB.用波長為325nm的光照射,可使氫原子從n=1躍遷到n=2的能級C.一群處于n=3能級上的氫原子向低能級躍遷時最多產(chǎn)生3種譜線D.用波長為633nm的光照射,不能使氫原子從n=2躍遷到n=3的能級主干知識回顧名師考點(diǎn)精講綜合能力提升課堂限時檢測考點(diǎn)二考點(diǎn)三考點(diǎn)一【參考答案】CD主干知識回顧名師考點(diǎn)精講綜合能力提升課堂限時檢測考點(diǎn)二考點(diǎn)三考點(diǎn)一【歸納總結(jié)】原子躍遷的兩種類型:(1)原子吸收光子的能量時,原子將由低能級態(tài)躍遷到高能級態(tài)。

9、但只吸收能量為能級差的光子,原子發(fā)光時是由高能級態(tài)向低能級態(tài)躍遷,發(fā)出的光子能量仍為能級差。(2)實(shí)物粒子和原子作用而使原子激發(fā)或電離,是通過實(shí)物粒子和原子碰撞來實(shí)現(xiàn)的。在碰撞過程中,實(shí)物粒子的動能可以全部或部分地被原子吸收,所以只要入射粒子的動能大于或等于原子某兩個能級差值,就可以使原子受激發(fā)而躍遷到較高的能級;當(dāng)入射粒子的動能大于原子在某能級的能量值時,也可以使原子電離。 主干知識回顧名師考點(diǎn)精講綜合能力提升課堂限時檢測考點(diǎn)二考點(diǎn)三考點(diǎn)一氫原子從能級M躍遷到能級N,吸收頻率為1的光子,從能級M躍遷到能級P釋放頻率為2的光子。則當(dāng)它從能級N躍遷到能級P時將 (C)A.放出頻率為|2-1|的光

10、子B.吸收頻率為|2-1|的光子C.放出頻率為1+2的光子D.吸收頻率為1+2的光子【解析】氫原子由能級N躍遷到能級P時,是由高能級向低能級躍遷,向外輻射能量,光子能量E=h1+h2,所以光子頻率為1+2,C項(xiàng)正確。主干知識回顧名師考點(diǎn)精講綜合能力提升課堂限時檢測考點(diǎn)二考點(diǎn)三考點(diǎn)一考點(diǎn)二原子核的衰變1.衰變規(guī)律及實(shí)質(zhì)(1)兩種衰變的比較(2)射線:射線經(jīng)常是伴隨著衰變或衰變同時產(chǎn)生的。其實(shí)質(zhì)是放射性原子核在發(fā)生衰變或衰變的過程中,產(chǎn)生的新核由于具有過多的能量(核處于激發(fā)態(tài))而輻射出光子。主干知識回顧名師考點(diǎn)精講綜合能力提升課堂限時檢測考點(diǎn)二考點(diǎn)三考點(diǎn)一主干知識回顧名師考點(diǎn)精講綜合能力提升課堂限

11、時檢測考點(diǎn)二考點(diǎn)三考點(diǎn)一典例2(2014新課標(biāo)全國卷)(多選)關(guān)于天然放射性,下列說法正確的是 ()A.所有元素都可能發(fā)生衰變B.放射性元素的半衰期與外界的溫度無關(guān)C.放射性元素與別的元素形成化合物時仍具有放射性D.、和三種射線中,射線的穿透能力最強(qiáng)E.一個原子核在一次衰變中可同時放出、和三種射線【解題思路】原子序數(shù)大于83的元素,都可以發(fā)生衰變,A項(xiàng)錯誤;放射性、半衰期都與元素所處的物理、化學(xué)狀態(tài)無關(guān),B、C項(xiàng)正確;三種射線、穿透能力依次增強(qiáng),D項(xiàng)正確;原子核發(fā)生或衰變時常常伴隨光子,但同一原子核不會同時發(fā)生、衰變,E項(xiàng)錯誤?！緟⒖即鸢浮緽CD主干知識回顧名師考點(diǎn)精講綜合能力提升課堂限時檢測

12、考點(diǎn)二考點(diǎn)三考點(diǎn)一【規(guī)律方法】確定衰變次數(shù)的方法:因?yàn)樗プ儗|(zhì)量數(shù)無影響,先由質(zhì)量數(shù)的改變確定衰變的次數(shù),然后再根據(jù)衰變規(guī)律確定衰變的次數(shù)。主干知識回顧名師考點(diǎn)精講綜合能力提升課堂限時檢測考點(diǎn)二考點(diǎn)三考點(diǎn)一核電站泄漏的污染物中含有碘131和銫137。碘131的半衰期約為8天,會釋放射線;銫137是銫133的同位素,半衰期約為30年,發(fā)生衰變時會輻射射線。下列說法正確的是 (D)A.碘131釋放的射線由氦核組成B.銫137衰變時輻射出的光子能量小于可見光光子能量C.與銫137相比,碘131衰變更慢D.銫133和銫137含有相同的質(zhì)子數(shù)【解析】射線的本質(zhì)是電子,并非氦核,A項(xiàng)錯誤;光子的頻率大于可

13、見光光子的頻率,由E=h可知光子的能量大于可見光光子的能量,B項(xiàng)錯誤;半衰期越小表示元素衰變越快,C項(xiàng)錯誤;同位素含有相同的質(zhì)子數(shù)但中子數(shù)不同,故D項(xiàng)正確。主干知識回顧名師考點(diǎn)精講綜合能力提升課堂限時檢測考點(diǎn)三關(guān)于核能的計(jì)算應(yīng)用質(zhì)能方程解題的流程圖 考點(diǎn)二考點(diǎn)三考點(diǎn)一 (1)根據(jù)E=mc2計(jì)算,計(jì)算時m的單位是“kg”,c的單位是“m/s”,E的單位是“J”。(2)根據(jù)E=m931.5MeV計(jì)算。因1原子質(zhì)量單位(u)相當(dāng)于931.5MeV的能量,所以計(jì)算時m的單位是“u”,E的單位是“MeV”。(3)利用質(zhì)能方程計(jì)算核能時,不能用質(zhì)量數(shù)代替質(zhì)量進(jìn)行計(jì)算。主干知識回顧名師考點(diǎn)精講綜合能力提升課

14、堂限時檢測考點(diǎn)二考點(diǎn)三考點(diǎn)一【解題思路】根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒可知X的質(zhì)量數(shù)是1,電荷數(shù)是0,此粒子是中子。根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程E=mc2,代入數(shù)據(jù)可得該反應(yīng)放出的能量為17.6MeV?！緟⒖即鸢浮?中子17.6主干知識回顧名師考點(diǎn)精講綜合能力提升課堂限時檢測考點(diǎn)二考點(diǎn)三考點(diǎn)一(2012新課標(biāo)全國卷)質(zhì)子、中子和氘核的質(zhì)量分別為m1、m2和m3。當(dāng)一個質(zhì)子和一個中子結(jié)合成氘核時,釋放的能量是(c表示真空中的光速)(C)A.(m1+m2-m3)cB.(m1-m2-m3)cC.(m1+m2-m3)c2D.(m1-m2-m3)c2【解析】一個質(zhì)子和一個中子結(jié)合成氘核,虧損的質(zhì)量m=m1+m2-m3,根據(jù)質(zhì)能方程得放出的能量E=mc2=(m1+m2-m3)c2,C項(xiàng)正確。主干知識回顧名師考點(diǎn)精講綜合能力提升課堂限時檢測核反應(yīng)方程式的書寫 主干知識回顧名師考點(diǎn)精講綜合能力提升課堂限時檢測【解題思路】A為人工核反應(yīng),B為衰變,C為核聚變,D為衰變,B項(xiàng)正確。【參考答案】B主干知識回顧名師考點(diǎn)精講綜合能力提升課堂限時檢測【解析】裂變反應(yīng)過程中質(zhì)量數(shù)和質(zhì)子數(shù)守恒,設(shè)a、b的質(zhì)量數(shù)之和為x,質(zhì)子數(shù)之和為y,則有235+1=x+2,92+0=y+0,所以x=234,y=92,將四個選項(xiàng)代入,只有D項(xiàng)正確。