高三总复习物理课件 原子结构 原子核
合集下载
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
原子结构 原子核
01 立足“四层”
夯基础
清单·记牢·悟透
02
着眼“四翼” 探考点
题型·规律·方法
01
立足“四层” 夯基础
清单·记牢·悟透
一、原子结构 1．电子的发现：英国物理学家_汤__姆__孙___发现了电子。 2．原子的核式结构 (1)α粒子散射实验：1909～1911 年，英国物理学家__卢__瑟__福__和他的助手进行了用 α粒子轰击金箔的实验，实验发现绝大多数α粒子穿过金箔后基本上仍沿原来方向前 进，但有少数α粒子发生了大角度偏转，偏转的角度甚至大于 90°，也就是说它们几 乎被“撞”了回来。(如图所示)
5．氢原子的能级、能级公式 (1)氢原子的能级(能级图如图所示)
(2)氢原子的能级公式和轨道半径公式 ①能级公式：En＝n12E1(n＝1，2，3，…)，其中基态的能量 E1 最低，其数值为 E1 ＝－13.6 eV。 ②半径公式：rn＝n2r1(n＝1，2，3，…)，其中 r1 为基态半径，其数值为 r1＝0.53×10 －10 m。
4．放射性同位素的应用 (1)放射性同位素：有天然放射性同位素和人工放射性同位素两类，放射性同位素 的化学性质相同。 (2)应用：射线测厚仪、放射治疗、培优保鲜、做__示__踪__原子等。 (3)防护：防止放射性对人体组织的伤害。 5．核力和核能 (1)核力：原子核内部，__核__子__间__所特有的相互作用力。 (2)核能 ①核子在结合成原子核时出现质量亏损Δm，其对应的能量ΔE＝__Δ__m__c_2___。 ②原子核分解成核子时要吸收一定的能量，相应的质量增加Δm，吸收的能量为Δ E＝Δmc2。
(2)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__正__电__荷__和几 乎全部__质__量__都集中在核里，带负电的电子在核外空间绕核旋转。
3．氢原子光谱 (1)光谱：用光栅或棱镜可以把各种颜色的光按波长展开，获得光的波长(频率)和强 度分布的记录，即光谱。 (2)光谱的分类
(3)氢原子光谱的实验规律：巴耳末系是氢光变 ①定义：两个轻核结合成质量较大的核的反应过程。轻核聚变反应必须在_高__温___ 下进行，因此又叫热核反应。 ②典型的聚变反应方程：21H＋31H→42He＋10n＋17.6 MeV。
1．(多选)[新教材粤教版选择性必修第三册 P132T1]氢原子的能级示意图如图所示，一群
氢原子由 n＝1 的状态激发到 n＝4 的状态，在它回到 n＝1 的状态的过程中，以下
2．(多选)[新教材鲁科版选择性必修第三册 P109T1]关于原子核的结合能，下列说法正确
的是
()
A．原子核的结合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量
B．一重原子核衰变成α粒子和另一原子核，衰变产物的结合能之和一定大于原来
重核的结合能
C．平均结合能越大，原子核越不稳定
D．自由核子组成原子核时，其质量亏损所对应的能量大于该原子核的结合能
说法正确的有
()
A．可能激发的能量不同的光子只有 3 种 B．可能发出 6 种不同频率的光子 C．可能发出的光子的最大能量为 12.75 eV D．可能发出的光子的最小能量为 0.85 eV
解析：一群氢原子从 n＝4 的状态回到 n＝1 的状态，可能发出的不同频率的光子 种类为 C24＝6，A 错误，B 正确；光子能量最大为 E4－E1＝12.75 eV，光子能量最 小为 E4－E3＝0.66 eV，选项 C 正确，D 错误。 答案：BC
解析：根据结合能的定义可知选项 A 正确；一重原子核衰变成α粒子和另一原子 核，要释放能量，所以衰变产物的结合能之和一定大于原来重核的结合能，B 正确； 平均结合能越大，原子核越稳定，自由核子组成原子核时，其质量亏损所对应的能 量等于该原子核的结合能，故选项 C、D 错误。 答案：AB
6．裂变反应和聚变反应 (1)重核裂变 ①定义：质量数较大的原子核受到高能粒子的轰击而分裂成几个质量数较小的原 子核的过程。 ②典型的裂变反应方程：29325U＋10n→8396Kr＋15464Ba＋301n。 ③链式反应：重核裂变产生的_中__子___使裂变反应一代接一代继续下去的过程。 ④临界体积和临界质量：裂变物质能够发生链式反应的___最__小_体积及其相应的 质量。 ⑤裂变的应用：原子弹、核电站。 ⑥反应堆构造：核燃料、减速剂、__控__制__棒__。
二、原子核
1．天然放射现象 元素自发地放出__射__线__的现象，首先由贝克勒尔发现。天然放射现象的发现，说 明原子核具有复杂的结构。 2．原子核的组成：原子核是由__质__子__和中子组成的，原子核的电荷数等于核内的 质子数。
3．原子核的衰变 (1)衰变：原子核放出α粒子或β粒子，变成另一种__原__子__核__的变化。 (2)分类 α衰变：AZX→AZ－－24Y＋__42H__e，如29382U→29304Th＋42He β衰变：AZX→Z＋A1Y＋_－_01_e_，如29304Th→29314Pa＋－01e (3)半衰期：放射性元素的原子核有_半__数___发生衰变所需的时间。半衰期由原子核 内部的因素决定，跟原子所处的物理、化学状态无关。
λ1 ＝R212－n12(n＝3，4，5，…)，R 是里德伯常量，R＝1.10×107 m－1。
(4)光谱分析：利用每种原子都有自己的_特__征__谱__线___可以用来鉴别物质和确定物质 的组成成分，且灵敏度很高。在发现和鉴别化学元素上有着重大的意义。
4．玻尔理论的三条假设 (1)定态假设：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)跃迁假设：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 hν＝___E__n－__E__m_。(h 是普朗克常量，h ＝6.63×10－34 J·s) (3)轨道假设：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。
01 立足“四层”
夯基础
清单·记牢·悟透
02
着眼“四翼” 探考点
题型·规律·方法
01
立足“四层” 夯基础
清单·记牢·悟透
一、原子结构 1．电子的发现：英国物理学家_汤__姆__孙___发现了电子。 2．原子的核式结构 (1)α粒子散射实验：1909～1911 年，英国物理学家__卢__瑟__福__和他的助手进行了用 α粒子轰击金箔的实验，实验发现绝大多数α粒子穿过金箔后基本上仍沿原来方向前 进，但有少数α粒子发生了大角度偏转，偏转的角度甚至大于 90°，也就是说它们几 乎被“撞”了回来。(如图所示)
5．氢原子的能级、能级公式 (1)氢原子的能级(能级图如图所示)
(2)氢原子的能级公式和轨道半径公式 ①能级公式：En＝n12E1(n＝1，2，3，…)，其中基态的能量 E1 最低，其数值为 E1 ＝－13.6 eV。 ②半径公式：rn＝n2r1(n＝1，2，3，…)，其中 r1 为基态半径，其数值为 r1＝0.53×10 －10 m。
4．放射性同位素的应用 (1)放射性同位素：有天然放射性同位素和人工放射性同位素两类，放射性同位素 的化学性质相同。 (2)应用：射线测厚仪、放射治疗、培优保鲜、做__示__踪__原子等。 (3)防护：防止放射性对人体组织的伤害。 5．核力和核能 (1)核力：原子核内部，__核__子__间__所特有的相互作用力。 (2)核能 ①核子在结合成原子核时出现质量亏损Δm，其对应的能量ΔE＝__Δ__m__c_2___。 ②原子核分解成核子时要吸收一定的能量，相应的质量增加Δm，吸收的能量为Δ E＝Δmc2。
(2)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__正__电__荷__和几 乎全部__质__量__都集中在核里，带负电的电子在核外空间绕核旋转。
3．氢原子光谱 (1)光谱：用光栅或棱镜可以把各种颜色的光按波长展开，获得光的波长(频率)和强 度分布的记录，即光谱。 (2)光谱的分类
(3)氢原子光谱的实验规律：巴耳末系是氢光变 ①定义：两个轻核结合成质量较大的核的反应过程。轻核聚变反应必须在_高__温___ 下进行，因此又叫热核反应。 ②典型的聚变反应方程：21H＋31H→42He＋10n＋17.6 MeV。
1．(多选)[新教材粤教版选择性必修第三册 P132T1]氢原子的能级示意图如图所示，一群
氢原子由 n＝1 的状态激发到 n＝4 的状态，在它回到 n＝1 的状态的过程中，以下
2．(多选)[新教材鲁科版选择性必修第三册 P109T1]关于原子核的结合能，下列说法正确
的是
()
A．原子核的结合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量
B．一重原子核衰变成α粒子和另一原子核，衰变产物的结合能之和一定大于原来
重核的结合能
C．平均结合能越大，原子核越不稳定
D．自由核子组成原子核时，其质量亏损所对应的能量大于该原子核的结合能
说法正确的有
()
A．可能激发的能量不同的光子只有 3 种 B．可能发出 6 种不同频率的光子 C．可能发出的光子的最大能量为 12.75 eV D．可能发出的光子的最小能量为 0.85 eV
解析：一群氢原子从 n＝4 的状态回到 n＝1 的状态，可能发出的不同频率的光子 种类为 C24＝6，A 错误，B 正确；光子能量最大为 E4－E1＝12.75 eV，光子能量最 小为 E4－E3＝0.66 eV，选项 C 正确，D 错误。 答案：BC
解析：根据结合能的定义可知选项 A 正确；一重原子核衰变成α粒子和另一原子 核，要释放能量，所以衰变产物的结合能之和一定大于原来重核的结合能，B 正确； 平均结合能越大，原子核越稳定，自由核子组成原子核时，其质量亏损所对应的能 量等于该原子核的结合能，故选项 C、D 错误。 答案：AB
6．裂变反应和聚变反应 (1)重核裂变 ①定义：质量数较大的原子核受到高能粒子的轰击而分裂成几个质量数较小的原 子核的过程。 ②典型的裂变反应方程：29325U＋10n→8396Kr＋15464Ba＋301n。 ③链式反应：重核裂变产生的_中__子___使裂变反应一代接一代继续下去的过程。 ④临界体积和临界质量：裂变物质能够发生链式反应的___最__小_体积及其相应的 质量。 ⑤裂变的应用：原子弹、核电站。 ⑥反应堆构造：核燃料、减速剂、__控__制__棒__。
二、原子核
1．天然放射现象 元素自发地放出__射__线__的现象，首先由贝克勒尔发现。天然放射现象的发现，说 明原子核具有复杂的结构。 2．原子核的组成：原子核是由__质__子__和中子组成的，原子核的电荷数等于核内的 质子数。
3．原子核的衰变 (1)衰变：原子核放出α粒子或β粒子，变成另一种__原__子__核__的变化。 (2)分类 α衰变：AZX→AZ－－24Y＋__42H__e，如29382U→29304Th＋42He β衰变：AZX→Z＋A1Y＋_－_01_e_，如29304Th→29314Pa＋－01e (3)半衰期：放射性元素的原子核有_半__数___发生衰变所需的时间。半衰期由原子核 内部的因素决定，跟原子所处的物理、化学状态无关。
λ1 ＝R212－n12(n＝3，4，5，…)，R 是里德伯常量，R＝1.10×107 m－1。
(4)光谱分析：利用每种原子都有自己的_特__征__谱__线___可以用来鉴别物质和确定物质 的组成成分，且灵敏度很高。在发现和鉴别化学元素上有着重大的意义。
4．玻尔理论的三条假设 (1)定态假设：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)跃迁假设：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 hν＝___E__n－__E__m_。(h 是普朗克常量，h ＝6.63×10－34 J·s) (3)轨道假设：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。