《物理第十三章 动量 近代物理初步（选修3-5）第40讲 原子结构与原子核.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《物理第十三章 动量 近代物理初步（选修3-5）第40讲 原子结构与原子核.ppt（52页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、动量近代物理初步(选修35)第第 十十 三三 章章第第4040讲原子结构与原子核讲原子结构与原子核考纲要求考情分析命题趋势1.氢原子光谱()2氢原子的能级结构、能级公式()3原子核的组成、放射性、原子核衰变、半衰期()4放射性同位素()5核力、核反应方程()6结合能、质量亏损()7裂变反应和聚变反应、裂变反应堆()8射线的危害与防护()2016全国卷，35(1)2016全国卷，35(1)2016天津卷，62016江苏卷，12C(1)2015福建卷，30(1)2015浙江卷，14(1)2014全国卷，35(1)2015广东卷，182014全国卷，35(1)高考对本部分知识的考查主要以选择题的形式
2、出现高考试题往往综合考查氢原子能级的跃迁、放射性元素的衰变、半衰期、核反应，以及质能方程、核反应方程的有关计算学习中要注意对质量数守恒、电荷数守恒、动量守恒、能量守恒的理解和应用.栏目导航板板 块块 一一板板 块块 二二板板 块块 三三板板 块块 四四1原子结构(1)电子的发现汤姆孙在研究阴极射线时发现了_，提出了原子的枣糕模型(2)粒子散射实验粒子散射实验是用粒子轰击金箔，结果是_粒子穿过金箔后仍沿原来方向前进，_粒子发生了较大的偏转，极个别粒子甚至_考点原子结构原子核氢原子光谱电子电子 绝大多数绝大多数 少数少数 反向反向(3)核式结构在原子的中心有一个很小的_，叫原子核，原子的_都集中在
3、原子核里，带_在核外空间运动核核 几乎全部质量和全部正电荷几乎全部质量和全部正电荷负电的电子负电的电子 不连续不连续定态定态 能量状态能量状态 轨道轨道 c能级跃迁：原子从一种定态(设能量为E2)跃迁到另一种定态(设能量为E1)时，它_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hE2E1.氢原子能级图：如图所示辐射或吸收辐射或吸收 3原子核(1)天然放射现象的发现1896年，_在铀矿石中发现未知的射线，把这些射线称为射线、射线、射线，这就是天然放射现象的发现天然放射现象的发现，说明原子核_贝克勒尔贝克勒尔 具有复杂结构具有复杂结构(2)三种射线的比较4核能(1)核力核子间的作用力核
4、力是短程强力，作用范围在1.51015 m之内，只在_的核子间发生作用(2)核能_结合为原子核时释放的能量或原子核分解为核子时吸收的能量，叫作原子核的_能，亦称核能(3)质能方程、质量亏损爱因斯坦质能方程E_，原子核的质量必然比组成它的核子的质量和要小，这就是质量亏损m.由质量亏损可求出释放的核能E_.相邻相邻 核子核子 结合结合 mc2mc21判断正误(1)卢瑟福做粒子散射实验时发现粒子绝大多数穿过只有少数发生大角度偏转()(2)氢原子发射光谱是由一条一条亮线组成的()(3)氢原子由能量为En的定态向低能级跃迁时，氢原子辐射的光子能量为hEn.()(4)氢原子吸收光子后，将从高能级向低能级跃
5、迁()(5)目前核电站多数是采用核聚变反应发电()(6)核反应遵循质量数守恒而不是质量守恒；遵循电荷数守恒()(7)爱因斯坦质能方程反映了物体的质量就是能量，它们之间可以相互转化()(8)如某放射性元素的半衰期是5天，那么100个该元素的原子核经过10天还剩下25个()1能级图中相关量意义的说明一能级图与氢原子的跃迁相关量意义能级图中的横线表示氢原子可能的能量状态定态横线左端的数字“1,2,3”表示量子数横线右端的数字“13.6，3.4”表示氢原子的能量相邻横线间的距离表示相邻的能量差，量子数越大相邻的能量差越小，距离越小带箭头的竖线表示原子由较高能级向较低能级跃迁，原子跃迁的条件为hEmEn
6、氢原子的能级图如图所示例1(2017广东广州质检)如图所示，氢原子从n2的某一能级跃迁到n2的能级，辐射出能量为2.55 eV的光子问：(1)最少要给基态的氢原子提供多少电子伏特的能量，才能使它辐射上述能量的光子？(2)请在图中画出获得该能量后的氢原子可能的辐射跃迁图(3)在哪两个能级之间跃迁的光子，波长最长？在哪两个能级之间跃迁的光子，频率最高？解析：(1)氢原子从n2的某一能级跃迁到n2的能级，辐射光子的频率应满足：hEnE22.55 eV，EnhE20.85 eV，所以，n4基态氢原子要跃迁到n4的能级，应提供：EE4E112.75 eV(2)辐射跃迁图如图所示(3)由n4向n1能级跃迁
7、所产生的光子，频率最高；由n4向n3能级跃迁所产生的光子波长最长答案：(1)12.75 eV(2)(3)见解析1衰变、衰变的比较二原子核的衰变半衰期例2(2017湖北襄阳质检)(1)原子核U经放射性衰变变为原子核Th，继而经放射性衰变变为原子核Pa，再经放射性衰变变为原子核U.放射性衰变、和依次为()A衰变、衰变和衰变B衰变、衰变和衰变C衰变、衰变和衰变D衰变、衰变和衰变(2)法国科学家贝可勒尔(H.ABecquerel)在1896年发现了天然放射现象如图反映的是放射性元素铀核衰变的特性曲线由图可知，铀的半衰期为_年；请在下式的括号中，填入铀在衰变过程中原子核放出的粒子的符号A 1 620 1
8、核反应的四种类型三核反应类型与核反应方程BCDAB1质能方程的理解(1)一定的能量和一定的质量相联系，物体的总能量和它的质量成正比，即Emc2.方程的含义是：物体具有的能量与它的质量之间存在简单的正比关系，物体的能量增大，质量也增大；物体的能量减少，质量也减少(2)核子在结合成原子核时出现质量亏损m，释放的能量为Emc2.(3)原子核分解成核子时要吸收一定的能量，相应的质量增加m，吸收的能量为Emc2.四核能的计算2核能释放的两种途径的理解中等大小的原子核的比结合能最大，这些核最稳定(1)使较重的核分裂成中等大小的核(2)较小的核结合成中等大小的核，核子的比结合能都会增加，都可以释放能量3计算
9、核能的几种方法(1)根据Emc2计算，计算时m的单位是“kg”，c的单位是“m/s”，E的单位是“J”(2)根据Em931.5 MeV计算因1原子质量单位“u”相当于931.5 MeV的能量，所以计算时m的单位是“u”，E的单位是“MeV”(3)根据核子比结合能来计算核能原子核的结合能核子比结合能核子数思维导引(1)质量亏损放出的能量等于新核动能、粒子动能与光子能量之和(2)不计光子的动量，新核与粒子总动量等于衰变前氡核的动量1(多选)如图所示的四幅图涉及不同的物理知识，其中说法正确的是()AC A图甲：普朗克通过研究黑体辐射提出能量子的概念，成为量子力学的奠基人之一B图乙：玻尔理论指出氢原子
10、能级是分立的，但是原子发射光子的频率却是连续的C图丙：卢瑟福通过分析粒子散射实验结果，建立了原子核式结构D图丁：根据电子束通过铝箔后的衍射图样，可以说明电子具有粒子性解析：图甲是黑体热辐射的强度与波长变化的规律图象，普朗克提出的能量子假说很好地解释了该图象，普朗克成为量子力学的奠基人之一，选项A正确；图乙是根据玻尔理论得到的氢原子能级结构图象，玻尔理论指出氢原子能级是分立的，原子发射光子的频率也是不连续的，选项B错误；图丙是粒子散射实验结果，卢瑟福根据该实验结果建立了原子核式结构，选项C正确；图丁是电子束通过铝箔后的衍射图样，因为衍射是波的特性，所以它说明电子具有波动性，选项D错误2下列对原子
11、结构的认识中，错误的是()A原子中绝大部分是空的，原子核很小B电子在核外绕核旋转，向心力为库仑力C原子的全部正电荷都集中在原子核里D原子核的直径大约为1010 m解析：卢瑟福粒子散射实验的结果否定了关于原子结构的汤姆孙模型，提出了原子的核式结构学说，并估算出原子核直径的数量级为1015 m、原子直径的数量级为1010 m，原子是原子核直径的十万倍，所以原子内部是十分“空旷”的核外带负电的电子由于受到带正电的原子核的库仑引力而绕核旋转，所以本题应选DD 3如图所示，氢原子在下列各能级间跃迁：(1)从n2到n1；(2)从n5到n3；(3)从n4到n2.在跃迁过程中辐射的电磁波的波长分别用1、2、3表示波长1、2、3大小的顺序是()A123B132C321D2313.6eV，因此可以使处于基态的氢原子电离，选项E正确课时达标