2017年高考一轮 14.3《原子结构与原子核》ppt课件

2017年高考一轮 14.3《原子结构与原子核》ppt课件内容摘要：

1、课标版 物理 第 3讲 原子结构与原子核 一、原子的核式结构 绝大多数 粒子穿过金箔后 ,基本上仍沿原来的方向前进 ,但 粒 子发生了大角度偏转 , 粒子的偏转超过了 90,有的甚至被撞 了回来。 在原子中心有一个很小的核 ,原子全部的 和几乎全部 都集中在核里 ,带负电的电子在核外空间绕核旋转。 教材研读 少数 极少数 正电荷 质量 自测 1 (辨析题 ) (1)卢瑟福核式结构模型可以很好地解释原子的稳定性。 ( ) (2)卢瑟福的 粒子散射实验表明原子内部存在带负电的电子。 ( ) (3)卢瑟福的 粒子散射实验否定了汤姆孙关于原子结构的“西瓜模型”。 ( ) 答案 (1) (2) (3) 2、二、玻尔理论 原子只能处于一系列 的能量状态中 ,在这些能量状态 中原子是 的 ,电子虽然绕核运动 ,但并不向外辐射能量。 原子从一种定态跃迁到另一种定态时 ,它 或 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=0s)。 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 子的定态是不连续的 ,因此电子的可能轨道也是 的。 级公式 (1)氢原子的能级图 (如图所示 ) 不连续 稳定 辐射 吸收 连续 (2)氢原子的能级和轨道半径 E1(n=1,2,3, ),其中 其数值为 13.6 rn=n=1,2,3, ),其中 又称玻尔半径 , 其数值为 0m。 自测 2 ( 3、辨析题 ) (1)玻尔原子模型能很好地解释氢原子光谱的实验规律。 ( ) (2)氢原子吸收光子后 ,将从高能级向低能级跃迁。 ( ) (3)氢原子由能量为 氢原子辐射的光子能量为 ( ) 答案 (1) (2) (3) 三、原子核的衰变和半衰期 (1)天然放射现象 放射性元素 地放出射线的现象 ,首先由 发现。 天然放射现象的发现 ,说明 具有复杂的结构。 (2)放射性和放射性元素 :物质发射射线的性质叫。 具有放射 性的元素叫 元素。 (3)三种射线 :放射性元素放射出的射线共有三种 ,分别是 射线、 射线、 射线。 自发 贝克勒尔 原子核 放射性 放射性 (1)原子核放出 粒子或 粒子 ,变 4、成另一种原子核的变化称为原子核的衰 变。 (2)分类 (1)定义 :放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间。 (2)衰变规律 :N=、 m= (3)影响因素 :由原子核内部因素决定 ,跟原子所处的化学状态和外部条件 没有关系。 /12t /12t 自测 3 (辨析题 ) (1)发生 衰变时 ,新核的核电荷数不变。 ( ) (2)氡的半衰期为 若取 4个氡原子核 ,经过 了。 ( ) (3)对原子核经过高温、高压处理后 ,其半衰期变短。 ( ) 答案 (1) (2) (2) 四、核力、结合能、质量亏损、核反应 (1)定义 :原子核内部 ,核子间所特有的相互作用力。 (2)特点 : 作用范围在 5、 0 (1)结合能 原子核是核子结合在一起构成的 ,要把它们分开 ,也需要能量 ,这就是原子 核的结合能。 (2)比结合能 原子核的结合能与核子数之比 ,称做比结合能 ,也叫平均结合能。 不同原子核的比结合能不同 ,原子核的比结合能越大 ,表示原子核中 核子结合得越牢固 ,原子核越稳定。 量亏损 爱因斯坦质能方程 E=。 原子核的质量比组成它的核子的质量和 要小 ,这个现象叫做质量亏损。 由质量亏损可求出释放的核能 E=。 (1)重核裂变 ;(2)轻核聚变。 (1)遵守的规律 :电荷数守恒、质量数守恒。 (2)反应类型 :衰变、人工转变、重核裂变、轻核聚变。 测 4 (辨析题 ) (1)核反 6、应中有质量亏损 ,所以质量数不守恒。 ( ) (2)爱因斯坦质能方程说明物体的质量与能量可以相互转化。 ( ) (3)核力是弱相互作用 ,作用力很小。 ( ) 答案 (1) (2) (3) 考点一 氢原子能级及能级跃迁 (1)原子跃迁条件 间跃迁的情况。 (2)当光子能量大于或等于 13.6 可以被处于基态的氢原子吸收 ,使氢 原子电离 ;当处于基态的氢原子吸收的光子能量大于 13.6 原子电离 后 ,电子具有一定的初动能。 (3)原子还可吸收外来实物粒子 (例如自由电子 )的能量而被激发。 由于实 物粒子的动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 等于两能级的能量差值 (E= 7、均可使原子发生能级跃迁。 考点突破 (4)当轨道半径减小时 ,库仑引力做正功 ,原子的电势能减小 ,电子动能增大 , 原子能量减小 ;反之 ,轨道半径增大时 ,原子电势能增大 ,电子动能减小 ,原子 能量增大。 (5)一群氢原子处于量子数为 可能辐射出的光谱线条数 N= =。 (1)一群原子和一个原子 :氢原子核外只有一个电子 ,这个电子在某个时刻 只能处在某一个可能的轨道上 ,在某段时间内 ,由某一轨道跃迁到另一个轨 道时 ,可能的情况只有一种 ,但是如果容器中盛有大量的氢原子 ,这些原子 的核外电子跃迁时就会有各种情况出现了。 21)22)直接跃迁与间接跃迁 :原子从一种能量状态跃迁到另 8、一种能量状态时。 有时可能是直接跃迁 ,有时可能是间接跃迁。 两种情况下辐射 (或吸收 )光 子的能量是不同的。 直接跃迁时辐射 (或吸收 )光子的能量等于间接跃迁时 辐射 (或吸收 )的所有光子的能量和。 典例 1 如图所示为氢原子最低的四个能级 ,当氢原子在这些能级间跃迁 时 : (1)有可能放出 种能量的光子。 (2)在哪两个能级间跃迁时 ,所放出的光子波长最长 ?波长是多少 ? 答案 (1)6 (2)见解析 解析 (1)N= = =6。 (2)氢原子由第四能级向第三能级跃迁时 ,能级差最小 ,辐射出的光子波长最 长。 由 4 h =所以 = = m=0-6 m。 ( 1)2 (4 1)24 9、 0 3 10 0 1图所示 ,氢原子在下列各能级间跃迁 :(1)从 n=2到 n=1;(2)从 n=5到 n= 3;(3)从 n=4到 n=2。 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 ( ) 2,由 E=h 可知 1故轨迹 1是电子的 ,轨迹 2 是新核的 ,根据左手定则可判定磁场方向垂直纸面向里 ,故 核反应类型与核反应方程 类型 可控性 核反应方程典例 衰变 自发 U 衰变 自发 e 人工转变 人工控制 N O H (卢瑟福发现质子 ) C n (查德威克发现中子 ) P n 约里奥 居里夫妇发 现放射性同位素 ,同时 发现正电子 P 10、 e 238922349042234902349101147 421781429412602713 23015103015301401重核裂变 比较容易进行人工控 制 U n n U n n 轻核聚变 除氢弹外 无法控制 H H n 23592101445689361032359210136549038(1)熟记常见基本粒子的符号是正确书写核反应方程的基础。 如质子 H)、中子 n)、 粒子 粒子 e)、正电子 e)、氘核 H)、氚核 H)等。 (2)掌握核反应方程遵守的规律是正确书写核反应方程或判断某个核反应 方程是否正确的依据。 由于核反应不可逆 ,所以书写核反应方程式时只能 用“ ”表示反应 11、方向。 (3)核反应过程中质量数守恒 ,核电荷数守恒。 11(10(42(01(01(21(31(典例 3 (2015广东理综 ,18,6分 )(多选 )科学家使用核反应获取氚 ,再利用氘 和氚的核反应获得能量。 核反应方程分别为 :X+Y H+ H H +列表述正确的有 ( ) ,中子数是 6 答案 X Y,由质量数守恒和电荷数守恒有 :A+A=4+3,2+3=A+ 4,Z+Z=2+1,1+1=2+Z,可得 A=1,A=6,Z=0,Z=3,故 正确 ;由 的质子数、中子数都是 3,故 两个核反应中都释放了能量 ,故 都有质量亏损 ,氘和氚的核反应中质量较小的核合成了质量较大的 核 ,故 43211314263633 (2013重庆理综 ,2,6分 )铀是常用的一种核燃料 ,若它的原子核发生了 如下的裂变反应 U na+b+ n 则 a+ ( ) A B。