高中原子和原子核物理课件.ppt

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1、结束放映结束放映返回目录返回目录获取详细资料请浏览：获取详细资料请浏览：选修选修3-5动量守恒定律波粒二象性动量守恒定律波粒二象性原子结构与原子核原子结构与原子核 第第3 3讲讲 原子结构原子核原子结构原子核 结束放映结束放映返回目录返回目录获取详细资料请浏览：获取详细资料请浏览：抓住抓住五个五个考点考点备选视频展台备选视频展台突破突破四个四个考向考向 随堂随堂基础演练基础演练第第3讲讲原子结构原子结构原子核原子核 1.氢原子光谱氢原子的能级结构、能氢原子光谱氢原子的能级结构、能级公式级公式 2.原子核的组成、放射性、原子核的衰原子核的组成、放射性、原子核的衰变、半衰期放射性同位素变、半衰期放

2、射性同位素 3.核力、结合能、质量亏损核力、结合能、质量亏损 4.裂变反应和聚变反应、裂变反应堆裂变反应和聚变反应、裂变反应堆 核反应方程核反应方程 5.射线的危害和防护射线的危害和防护 1.能级跃迁问题能级跃迁问题 2.原子核衰变及半衰期原子核衰变及半衰期 3.核反应方程及核反应类型的判断核反应方程及核反应类型的判断4.质量亏损及核能的计算质量亏损及核能的计算 显示显示/隐藏隐藏结束放映结束放映返回目录返回目录获取详细资料请浏览： 01抓住五个考点抓住五个考点一、原子的核式结构一、原子的核式结构1电子的发现：英国物理学家电子的发现：英国物理学家_发现了电子发现了电子2粒子散射实验：粒子散射实

3、验：19091911年，英国物理学家年，英国物理学家_和他的助和他的助手进行了用手进行了用粒子轰击金箔的实验，实验发现绝大多数粒子轰击金箔的实验，实验发现绝大多数粒子穿过金箔粒子穿过金箔后基本上仍沿后基本上仍沿_方向前进，但有少数方向前进，但有少数粒子发生了大角度偏转，粒子发生了大角度偏转，偏转的角度甚至大于偏转的角度甚至大于90，也就是说它们几乎被，也就是说它们几乎被“撞撞”了回来了回来3原子的核式结构模型：在原子中心有一个很小的核，原子全部的原子的核式结构模型：在原子中心有一个很小的核，原子全部的_和几乎全部和几乎全部_都集中在核里，带负电的电子在核外空间都集中在核里，带负电的电子在核外空

4、间绕核旋转绕核旋转 二、氢原子光谱及能级二、氢原子光谱及能级1光谱光谱(1)光谱光谱用光栅或棱镜可以把光按波长展开，获得光的用光栅或棱镜可以把光按波长展开，获得光的_ (频率频率)和强度分和强度分布的记录，即光谱布的记录，即光谱(2)光谱分类光谱分类有些光谱是多条有些光谱是多条_,称为线状谱称为线状谱.有些光谱是连在一块的有些光谱是连在一块的_,称为称为连续谱连续谱.汤姆孙汤姆孙卢瑟福卢瑟福原来原来正电荷正电荷质量质量波长波长动画展示动画展示:原子的核式结构的发现原子的核式结构的发现亮线亮线光带光带考纲点击考纲点击 1.1.氢原子光谱氢原子的能级结构氢原子光谱氢原子的能级结构能级公式能级公式结

5、束放映结束放映返回目录返回目录获取详细资料请浏览： 01抓住五个考点抓住五个考点2玻尔理论玻尔理论(1)定态：原子只能处于一系列定态：原子只能处于一系列_的能量状态中，在这些的能量状态中，在这些能量状态中原子是能量状态中原子是_的，电子虽然绕核运动，但并不向外的，电子虽然绕核运动，但并不向外辐射能量辐射能量(2)跃迁：原子从一种定态跃迁到另一种定态时，它辐射或吸收跃迁：原子从一种定态跃迁到另一种定态时，它辐射或吸收一定频率的光子，光子的能量由这两个定态的能量差决定，即一定频率的光子，光子的能量由这两个定态的能量差决定，即h_.(h是普朗克常量，是普朗克常量，h6.631034 Js)(3)轨道

6、：原子的不同能量状态跟电子在不同的圆周轨道绕核运轨道：原子的不同能量状态跟电子在不同的圆周轨道绕核运动相对应原子的定态是动相对应原子的定态是_的，因此电子的可能轨道也的，因此电子的可能轨道也是是_的的 不连续不连续稳定稳定EmEn不连续不连续不连续不连续结束放映结束放映返回目录返回目录获取详细资料请浏览： 01抓住五个考点抓住五个考点3氢原子的能级、能级公式氢原子的能级、能级公式(1)氢原子的能级氢原子的能级能级图如图所示能级图如图所示(2)氢原子的能级和轨道半径氢原子的能级和轨道半径氢原子的能级公式：氢原子的能级公式：EnE1/n2 (n1,2,3，)，其中其中E1为为_，其数，其数值为值为

7、E113.6 eV.氢原子的半径公式：氢原子的半径公式：rnn2r1 (n1,2,3，)，其，其中中r1为为_，又称，又称玻尔半径，其数值为玻尔半径，其数值为 r10.531010 m. 基态能量基态能量基态半径基态半径动画展示动画展示:玻尔的原子模型和氢玻尔的原子模型和氢的特征光谱的特征光谱结束放映结束放映返回目录返回目录获取详细资料请浏览： 01抓住五个考点抓住五个考点原子物理知识结构原子物理知识结构 状元微博状元微博结束放映结束放映返回目录返回目录获取详细资料请浏览：审题视角审题视角1.当氢原子从高能级向低能级跃迁释放的能量大于金属钾的当氢原子从高能级向低能级跃迁释放的能量大于金属钾的逸

8、出功逸出功2.22eV时，即能够从金属钾表面打出光电子时，即能够从金属钾表面打出光电子.2. 因因E3-E1=12.11eV 2.22eV，能打出光电子；，能打出光电子； 因因E2-E1=10.2eV 2.22eV，能打出光电子；，能打出光电子； 因因E3-E2= 1.89eV E2-E1E3-E2b光的能量最光的能量最小小,波长最长波长最长a光的能量最光的能量最大大,波长最短波长最短结束放映结束放映返回目录返回目录获取详细资料请浏览：02突破四个考向突破四个考向【借题发挥借题发挥】 能级跃迁的规律能级跃迁的规律(如图所示如图所示 )1.定态间的跃迁定态间的跃迁满足能级差满足能级差n小小n大大

9、 吸收能量吸收能量: hEn大大En小小n大大n小小放出能量放出能量:hEn大大En小小 转转 原题原题吸收一吸收一定频率定频率的光子的光子释放释放一定一定频率频率光子光子结束放映结束放映返回目录返回目录获取详细资料请浏览：02突破四个考向突破四个考向2电离态与电离能电离态与电离能电离态：电离态：n，E0基态基态电离态：电离态：E吸吸0(13.6 eV)13.6 eV电离能电离能n2电离态：电离态：E吸吸0E23.4 eV3如吸收能量足够大，克服电离能如吸收能量足够大，克服电离能后，获得自由的电子还携带动能后，获得自由的电子还携带动能.4如果是一群氢原子，向低能级跃如果是一群氢原子，向低能级跃

10、迁时最多发出的光谱线条数的迁时最多发出的光谱线条数的.方法方法1：采用画图法，原子在两：采用画图法，原子在两个不同能级间跃迁能产生一条频个不同能级间跃迁能产生一条频率不同的光谱线率不同的光谱线 求解方法求解方法 方法方法2：用数学组合公式：用数学组合公式求解：求解：Nn(n1)/2 结束放映结束放映返回目录返回目录获取详细资料请浏览：【变式跟踪变式跟踪1】 如图所示为氢原子的如图所示为氢原子的四个能级，其中四个能级，其中E1为基态，若氢原子为基态，若氢原子A处于激发态处于激发态E2，氢原子，氢原子B处于激发态处于激发态E3，则下列说法正确的是，则下列说法正确的是()A原子原子A可能辐射出可能辐

11、射出3种频率的光子种频率的光子B原子原子B可能辐射出可能辐射出3种频率的光子种频率的光子C原子原子A能够吸收原子能够吸收原子B发出的光子发出的光子并跃迁到能级并跃迁到能级E4D原子原子B能够吸收原子能够吸收原子A发出的光子发出的光子并跃迁到能级并跃迁到能级E4 02突破四个考向突破四个考向解析解析原子原子A从激发态从激发态E2跃迁到跃迁到E1，只辐射一种频，只辐射一种频率的光子，率的光子，A错原子错原子B从激发态从激发态E3跃迁到基态跃迁到基态E1可能辐射三种频率的光子，可能辐射三种频率的光子，B对由原子能级跃迁理对由原子能级跃迁理论可知，原子论可知，原子A可能吸收可能吸收原子原子B由由E3跃

12、迁到跃迁到E2时放时放出的光子并跃迁到出的光子并跃迁到E3，但，但不能跃迁到不能跃迁到E4，C错错A原子发出的光子能量原子发出的光子能量EE2E1大于大于E4E3，故，故原子原子B不可能跃迁到能级不可能跃迁到能级E4，D错错答案答案B 解析解析/显隐显隐AB结束放映结束放映返回目录返回目录获取详细资料请浏览：02突破四个考向突破四个考向考向二原子核衰变及半衰期考向二原子核衰变及半衰期 解析解析/显隐显隐审题导析审题导析1.原子核的原子核的衰变过程满衰变过程满足质量数守恒和电荷足质量数守恒和电荷数守恒数守恒2.先先写出核反应方程再写出核反应方程再配平系数配平系数.结束放映结束放映返回目录返回目录

13、获取详细资料请浏览：02突破四个考向突破四个考向【借题发挥借题发挥】 衰变规律及实质衰变规律及实质结束放映结束放映返回目录返回目录获取详细资料请浏览：02突破四个考向突破四个考向解析解析衰变过程中原子核的质量数守恒，但是会出现质量亏损，衰变过程中原子核的质量数守恒，但是会出现质量亏损，则选项则选项A错误；给钍加热，钍的半衰期不变，故选项错误；给钍加热，钍的半衰期不变，故选项C错误错误答案答案BD 解析解析/显隐显隐结束放映结束放映返回目录返回目录获取详细资料请浏览：02突破四个考向突破四个考向考向考向三核反应方程及核反应类型的判断三核反应方程及核反应类型的判断 解析解析/显隐显隐注意这几种注意

14、这几种核反应类型核反应类型的区别！的区别！结束放映结束放映返回目录返回目录获取详细资料请浏览：核反应方程的书写核反应方程的书写1核反应过程一般都不是可逆的，所以核反应方程只能用单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，向箭头表示反应方向，不能用等号连接不能用等号连接2核反应的生成物一定要以实验为基础，不能只依据两个守核反应的生成物一定要以实验为基础，不能只依据两个守恒规律凭空杜撰出生成物来写核反应方程恒规律凭空杜撰出生成物来写核反应方程3核反应遵循核反应遵循质量数质量数守恒，核反应过程中反应前后的守恒，核反应过程中反应前后的总质量总质量一般会发生变化一般会发生变化

15、(质量亏损质量亏损)且释放出核能且释放出核能4核反应遵循核反应遵循电荷数守恒电荷数守恒 02突破四个考向突破四个考向【借题发挥借题发挥】 结束放映结束放映返回目录返回目录获取详细资料请浏览：02突破四个考向突破四个考向转转 解析解析DBA（144 ； 88）结束放映结束放映返回目录返回目录获取详细资料请浏览：(2)(2)人工转变方程的特点是箭头的左边是氦核与常见元素的原人工转变方程的特点是箭头的左边是氦核与常见元素的原子核箭头的右边也是常见元素的原子核子核箭头的右边也是常见元素的原子核D D是查德威克发现中是查德威克发现中子的核反应方程，子的核反应方程，B B是裂变反应，是研究原子弹的核反应方

16、是裂变反应，是研究原子弹的核反应方程程A A是聚变反应，是研究氢弹的核反应方程是聚变反应，是研究氢弹的核反应方程由电荷数守恒和质量数守恒可以判定，由电荷数守恒和质量数守恒可以判定，X X质量数为质量数为144144，电荷，电荷数为数为5656，所以中子数为，所以中子数为144144565688.88.答案答案(1)C(2)DBA14488 02突破四个考向突破四个考向转转 原题原题结束放映结束放映返回目录返回目录获取详细资料请浏览：02突破四个考向突破四个考向考向四质量亏损及核能的计算考向四质量亏损及核能的计算 根据核反应中质量数根据核反应中质量数守恒、电荷数守恒解守恒、电荷数守恒解答答.先计

17、算先计算钚核衰变过程钚核衰变过程中的质量亏损中的质量亏损，再根，再根据爱因斯坦质能方程据爱因斯坦质能方程求出衰变放出的能量求出衰变放出的能量 静止的静止的钚核衰变成铀钚核衰变成铀核和核和X核，遵从动量守核，遵从动量守恒定律恒定律. 由铀核与由铀核与X核核动量大小相等，可求动量大小相等，可求其动能之比其动能之比.5.3158.742He转转 解析解析结束放映结束放映返回目录返回目录获取详细资料请浏览：02突破四个考向突破四个考向转转 原题原题结束放映结束放映返回目录返回目录获取详细资料请浏览：解有关核能问题的方法解有关核能问题的方法1根据质量亏损计算：根据质量亏损计算：Emc2及及1 u相当于相

18、当于931.5 MeV.2根据能量守恒和动量守恒计算根据能量守恒和动量守恒计算3在计算具有宏观质量的物质中所有原子核发生核反应所释放在计算具有宏观质量的物质中所有原子核发生核反应所释放能量时用阿伏加德罗常数来计算核能能量时用阿伏加德罗常数来计算核能 02突破四个考向突破四个考向【借题发挥借题发挥】 书写书写核反应方程核反应方程计算质量计算质量亏损亏损m 利用利用Emc2,计算释放的核能计算释放的核能 结束放映结束放映返回目录返回目录获取详细资料请浏览：02突破四个考向突破四个考向解析解析/显隐显隐本栏内容结束本栏内容结束结束放映结束放映返回目录返回目录获取详细资料请浏览：03随堂基础演练随堂基

19、础演练随堂基础演练随堂基础演练 答案及解析答案及解析目标目标一、能级跃迁问题一、能级跃迁问题 二、对原子结构二、对原子结构的考查的考查 三、核反应及其类三、核反应及其类型型题号题号12345点击点击右蓝框右蓝框出现出现答案及解析答案及解析 A A 1/41/4 A A C C B B 点击进入后续答案点击进入后续答案结束放映结束放映返回目录返回目录获取详细资料请浏览：03随堂基础演练随堂基础演练本栏内容结束本栏内容结束随堂基础演练随堂基础演练 答案及解析答案及解析目标目标四、质量亏损和核能四、质量亏损和核能题号题号678点击点击右蓝框右蓝框出现出现答案及解析答案及解析 BCBC 见解析见解析 见解析见解析 点击返回前面答案点击返回前面答案结束放映结束放映返回目录返回目录获取详细资料请浏览：获取详细资料请浏览：完成创新设计完成创新设计 05活页规范训练活页规范训练本讲内容结束