（南方凤凰台）2016年高三物理一轮复习导学案 第十三章 第4课时 原子结构与原子核

（南方凤凰台）2016年高三物理一轮复习导学案 第十三章 第4课时 原子结构与原子核内容摘要：

1、高中物理资源下载平台世昌的博客 原子结构与原子核【考纲解读】能根据质能方程求解核能问题【知识要点】考点一原子结构与 粒子散射实验1 粒子散射实验的结果绝大多数 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，极少数 粒子的偏转超过了 90，有的甚至被撞了回来，如图 1 所示2卢瑟福的原子核式结构模型在原子的中心有一个很小的核，叫 ，原子的所有正电荷和几乎 都集中在原子核里，带负电的 在核外绕核旋转考点二玻尔理论的理解与计算1定态：原子只能处于一系列不连续的能量状态中，在这些能量状态中原子是稳定的，电子虽然绕核运动，但并不向外辐射能量2跃迁：原子从一种定态跃迁到另一种定态时， 2、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 mE n.(h 是普朗 克常量，h0 34 Js)3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不连续的，因此电子的可能轨道也是不连续的4氢原子的能级、能级公式(1)氢原子的能级图(2)氢原子的能级和轨道半径氢原子的能级公式：E n E1(n1,2,3，) ，其中 数值为 世昌的博客 氢原子的半径公式：r nn 2r1(n1,2,3，)，其中 称玻尔半径，其数值为 0 10 子核的衰变1原子核的衰变(1)原子核放出 粒子或 粒子，变成另一种原子核的变化称为原子核的衰变(2)分类衰变： X Y 4Z 3、 2 42衰变： X Y Z 1 0 12三种射线的成分和性质名称 构成 符号 电荷量 质量电离能力贯穿本领射线 氦核 2 e 4 u 最强 最弱射线 电子 1 37 较强 较强射线 光子 0 0 最弱 )根据半衰期的概念，可总结出公式N 余 N 原 ， m 余 m 原(12)12) 原 、m 原 表示衰变前的放射性元素的原子核数和质量，N 余 、m 余 表示衰变后的放射性元素的原子核数和质量，t 表示衰变时间， 表示半衰期(2)影响因素：放射性元素衰变的快慢是由原子核内部因素决定的，与原子所处的物理状态(如温度、压强)或化学状态( 如单质、化合物) 无关考点四核反应类型及核反应方程类型 可控 4、性 核反应方程典例衰变 自发 92U 9034 42衰变衰变 自发 909134 0 1人工转变 人工控制 7N 8O H(卢瑟福发现质子)14 42 17 1高中物理资源下载平台世昌的博客 6C n(查德威克发现中子)42 94 12 10137 42P 0P 3015 301401 里夫妇发现放射性同位素，同时发现正电子92U n 56 0 144 8936 10重核裂变比较容易进行人工控制 92U n 540 0 136 9038 10轻核聚变 目前无法控制 H H 1 42 10注意：(1)核反应过程一般都是不可逆的，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(2)核反应 5、的生成物一定要以实验为基础，不能凭空只依据两个守恒规律杜撰出生成物来写核反应方程(3)核反应遵循质量数守恒而不是质量守恒；遵循电荷数守恒考点五核力与核能的计算1应用质能方程解题的流程图书写核反应方程计算质量亏损 m利用 E 计算释放的核能(1)根据 E 计算，计算时 m 的单位是“，c 的单位是“m/s ”， E 的单位是“J”(2)根据 Em算因 1 原子质量单位(u)相当于 能量，所以计算时 m 的单位是“u” ，E 的单位是“2利用质能方程计算核能时，不能用质量数代替质量进行计算【典型例题】例 粒子散射实验，获得了重要发现：关于 粒子散射实验的结果，下列说法中正确的是()A证明了质子的存 6、在B证明了原子核是由质子和中子组成的C证明了原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在一个很小的核里D说明了原子中的电子只能在某些轨道上运动例 子能量 13.6 知电子电量为 e，电子质量为 m，氢的核外电子的第一条可能轨道的半径为 知氢原子各定态能量与基态能量之间关系为高中物理资源下载平台世昌的博客 ，式中 n2、3、4、5)氢原子核外电子的绕核运动可等效为一环形电流，处于基态的氢原子核外电子运动的等效电流多大。 (用 K，e，r 1，m 表示)(2)若氢原子处于 n2 的定态，求该氢原子的电离能例 3.(1) )经过一系列 衰变和 衰变，变成 ) 以下说法中正确的是()23290 20882A铅 7、核比钍核少 8 个质子 B铅核比钍核少 16 个中子C共经过 4 次 衰变和 6 次 衰变 D共经过 6 次 衰变和 4 次 衰变(2)约里奥居里夫妇因发现人工放射性元素而获得了 1935 年的诺贝尔化学奖，他们发现的放射性元素 P 衰变成 同时放出另一种粒子，这种粒子是_3015 3014例 4铀核裂变有多种形式，其中一种的核反应方程是 U n n.()23592 10 14156 9236 10(1)试计算一个铀 235 原子核裂变后释放的能量( 235 92U、 n 的质量分别为14156 9236 u、u、 u、 u、1 u 相当于 931 2)1 235 原子核发生上述裂变时能放出多 8、少核能。 它相当于燃烧多少煤释放的能量。 (煤的热值为 07 J/拓展训练】1 粒子散射现象分析 在卢瑟福 粒子散射实验中，有少数 粒子发生了大角度偏转，其原因是()A原子的正电荷和绝大部分质量集中在一个很小的核上B正电荷在原子内是均匀分布的C原子中存在着带负电的电子D原子只能处于一系列不连续的能量状态中2能级跃迁的理解用频率为 0 的光照射大量处于基态的氢原子，在所发射的光谱中仅能观测到频率分别为 1、 2、 3 的 3 条谱线，且 3 2 1，则 ()A 0 1 B 3 2 1C 0 1 2 3 D. 11 12 133对原子核衰变的理解2014 年 5 月 10 日南京发生放射铱192 丢失 9、事件，铱192 化学符号是 子序数是 77，半衰期为 74 天，铱192 通过 衰变放出 射线， 射线可以穿透 10100 钢板设衰变产生的新核用 X 表示，写出铱192 的衰变方程_；若现有 1 g 铱192 经过 148 天有_g 铱192 发生衰变4.核反应方程的书写原子核聚变可望给人类未来提供丰富的洁净能源当氘等离子体被加热到适当高温时，氘核参与的几种聚变反应可能发生，放出能量这几种反应的总效果可以表示为 6 Hk Hed H2 n平衡条件可知( )21 42 1 10高中物理资源下载平台世昌的博客 k1，d4 Bk 2，d2Ck 1，d 6 Dk 2，d35.核能的计算已知氦原子的质量为 u，电子的质量为 me u，质子的质量为 mp u，中子的质量为 mn u，u 为原子质量单位，且由爱因斯坦质能方程 E 可知：1 u 对应于 能量，若取光速 c310 8 m/s，则两个质子和两个中子聚变成一个氦核，释放的能量为()A2(m pm n)M 2(m pm nm e)M 2(m pm nm e)M D2(m pm n)M 6(2014新课标35(1)关于天然放射性，下列说法正确的是_A所有元素都可能发生衰变B放射性元素的半衰期与外界的温度无关C放射性元素与别的元素形成化合物时仍具有放射性D、 和 三种射线中， 射线的穿透能力最强。