高考物理二轮复习原子和原子核教案

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高中物理原子的结构教案

高中物理原子的结构教案
教学目标：
1. 了解原子的基本结构和组成部分；
2. 掌握原子中质子、中子和电子的数量和相互关系；
3. 探索原子的能级和电子分布规律。

教学重点：
1. 原子的基本组成部分；
2. 质子、中子和电子的数量和电子分布规律。

教学难点：
1. 原子的转化和电子的能级和轨道；
2. 电子在原子中的分布规律。

教学准备：
1. 实验仪器：示波器、X射线仪；
2. 实验材料：钨丝、钠灯等。

教学过程：
一、导入（5分钟）
教师通过引入实验，引发学生对原子结构的兴趣，带领学生进入本节课内容。

二、概念讲解（15分钟）
1. 原子的组成部分：质子、中子、电子；
2. 质子、中子的作用和数量；
3. 电子的能级和轨道结构。

三、实验操作（20分钟）
学生根据老师的指导，使用X射线仪等实验仪器，观察原子内部结构的特点，了解质子、中子和电子的性质。

四、小组讨论（10分钟）
学生分组讨论原子内部结构的规律和特点，探讨电子的分布规律和轨道结构。

五、解析总结（10分钟）
教师总结本节课的重点内容，澄清学生对原子结构的认识，帮助学生掌握关键知识点。

六、作业布置（5分钟）
布置相关作业，让学生巩固课堂所学知识，提前预习下节课内容。

教学反思：
通过本节课的教学活动，学生对原子的基本结构和组成有了初步的了解，能够区分质子、中子、电子在原子中的作用和数量关系。

但在电子的能级和轨道结构理解上，部分学生仍有困难，需要在后续教学中加强相关知识点的讲解和实验操作。

物理二轮第一部分专题十学案动量原子和原子核

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突破练习
专题十学案19
1．如图 2 所示，光滑水平面上有两辆车，甲车上面有发射装置，甲车连同发射装置质量 M1＝1 kg，车上另有一个质量
本学案栏目开关
为 m＝0.2 kg 的小球，甲车静止在平面上，乙车以 v0＝8 m/s 的速度向甲车运动，乙车上有接收装置，总质量 M2＝2 kg，问：甲车至少以多大的水平速度将小球发射到乙车上，两车才不会相撞？(球最终停在乙车上)
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专题十学案19
2．碰撞问题同时遵守的三条原则 (1)系统动量守恒原则 (2)物理情景可行性原则
本学案栏目开关
速度要符合物理情景：如果碰撞前两物体同向运动，则后面物体的速度必大于前面物体的速度，即 v 后>v 前，否则无法实现碰撞．碰撞后，原来在前的物体的速度一定增大，且原来在前的物体速度大于或等于原来在后的物体的速度．即 v 前′≥v 后′，否则碰撞没有结束．如果碰前两物体是相向运动，则碰后，两物体的运动方向不可能相向，除非两物体碰撞后速度均为零．
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专题十学案19
2．爱因斯坦光电效应方程 Ek＝hν－W0 对方程的两点理解：
本学案栏目开关
(1)爱因斯坦光电效应方程是根据能量守恒定律得出的．金属表面的电子从入射光中吸收一个光子的能量 hν 时(电子吸收光子能量，不是光子与电子发生碰撞)，一部分用于克服电子从金属表面逸出时所做的逸出功 W0，另一部分转化为光电子的最大初动能，即 Ek＝hν－W0.
本学案栏目开关
用、原子的跃迁、原子核的衰变、核反应方程的书写、质量亏损和核能的计算等．除部分省市外，该部分知识是高考必考的考点．在复习备考中，要注意加强基本概念规律的理解．全面复习本部分内容，并侧重动量守恒定律的应用训练．

高中物理原子结构教案

高中物理原子结构教案一、教学目标1. 了解原子的基本结构，包括原子核、电子云和质子、中子的性质；2. 理解原子序数、元素符号和相对原子质量的概念；3. 掌握原子的电子排布规律，包括主量子数、角量子数、磁量子数和自旋量子数；4. 理解原子的稳定性和化学性质。

二、教学内容1. 原子的基本结构：原子核和电子云；2. 原子核的组成：质子和中子；3. 原子的基本参数：原子序数、元素符号和相对原子质量；4. 原子的电子排布规律：主量子数、角量子数、磁量子数和自旋量子数；5. 原子的稳定性和化学性质。

三、教学重点和难点1. 原子的基本结构和组成；2. 原子的电子排布规律。

四、教学方法1. 讲授：通过讲解理论知识，梳理原子结构的基本概念；2. 实验：进行一些原子结构相关的实验，如原子核实验和电子排布实验；3. 讨论：引导学生参与讨论和思考，帮助学生深入理解原子结构的概念。

五、教学过程1. 引入：通过引入实际生活中的事例，引起学生对原子结构的兴趣；2. 讲解：讲解原子的基本结构和组成，介绍原子的基本参数和电子排布规律；3. 实验：进行实验，让学生亲自操作观察原子结构的实验现象；4. 讨论：与学生一起讨论原子的稳定性和化学性质，引导学生探讨原子结构的深层次问题；5. 总结：总结本节课的重点内容，巩固学生对原子结构的理解。

六、作业布置1. 阅读相关教材，巩固对原子结构的概念；2. 完成相关习题，提升对原子结构的运用能力；3. 准备下节课的课前预习。

七、教学反馈1. 对学生的作业进行评分，及时反馈学生的学习情况；2. 听取学生的意见和建议，及时调整教学方法和内容；3. 总结本节课的教学效果，为下节课的教学做好准备。

以上为高中物理原子结构教案范本，仅供参考。

(完整word版)高考物理二轮复习教案第十五章原子和原子核

第十五章原子和原子核知识网络：二、原子的核式结构1.原子的核式结构-（1）α粒子散射实验例1.根据卢瑟福的原子核式结构模型，下列说法正确的是()A.原子中的正电荷均匀分布在整个原子范围内B.原子的质量均匀分布在整个原子范围内C.原子中的正电荷和质量都均匀分布在整个原子范围内D.原子中的正电荷和几乎全部质量都集中在很小的区域范围内D例2（2011上海第2题）．卢瑟福利用粒子轰击金箔的实验研究原子结构，正确反映实验结果的示意图是答案：D（2）波尔的基本假设a．轨道假设：核外电子轨道半径只能是一些分立的值。

b．定态假设：不同的轨道对应着不同的能量状态，这些状态中原子是稳定的，不向外辐射能量。

C．跃迁假设：原子从一个定态向另一个定态跃迁时，要吸收或辐射一定频率的光子，该光子的能量等于这两个状态的能级差，即hv=E m－E n（m＞n）（3）氢原子的能量与电子运动半径的关系：a．电子运动半径r n=n2r1（n=1.2.3…）r1=0.53×10-10m，b．原子能量（动能+势能）E n=E1/n2，E1=-13.6eV原子结构：汤姆生模型卢瑟福模型波尔模型α粒子散射实验氢原子光谱原子的稳定性原子和原子核原子核天然放射性β衰变α衰变γ衰变人工转变质子的发现中子的发现原子核的组成，放射性同位素核能质能方程式重核裂变c ．电子的动能22k ke E r=（4）能级跃迁○1从低能级向高能级跃迁吸收能量的三种情况： a ．光照射发生跃迁，要满足的条件：hv=E m －E n （m ＞n ）b ．光照射发生使原子电离时，要满足的条件：hv ≥E m －E n （m ＞n ） c. 实物粒子碰撞发生跃迁，要满足的条件：2012m n mv E E -≥ （m ＞n ）对原子跃迁问题应把握以下几点原子跃迁条件只适用于光子和原子作用而使原子在各定态之间的跃迁的情况，对于光子和原子作用而使原子电离和实物离子与原子作用使原子激发的情况，则不受此条件限制。

高中物理原子教案

高中物理原子教案
课题：原子
教学内容：原子的概念、结构、质量数
教学目标：
1. 了解原子的基本概念和结构；
2. 掌握原子核和电子的构成；
3. 理解质量数的含义；
4. 能够应用所学知识解决相关问题。

教学重点和难点：
重点：原子的概念、结构和质量数的理解
难点：原子核和电子的构成解析
教学准备：
教师：PPT课件、实验器材、教学模型
学生：教科书、笔记本
教学过程：
一、导入（5分钟）
教师引导学生回顾化学课上学过的有关原子的知识，如原子的概念和结构等。

二、讲解（15分钟）
1. 介绍原子的概念及基本组成；
2. 分析原子核和电子的构成；
3. 解释原子的质量数含义。

三、实验（20分钟）
教师进行实验演示，让学生观察和探究原子核和电子的示意模型，并引导学生思考实验现象的意义。

四、练习（15分钟）
教师出示几道相关练习题，让学生进行练习，巩固所学知识。

五、总结（5分钟）
教师和学生共同总结本节课的重点内容，强化学生的理解。

六、作业布置（5分钟）
布置一些相关作业以巩固学生对原子的概念和结构的理解。

教学反思：
通过本节课的教学实践，学生对原子的概念、结构和质量数有了更深入的理解，实验演示也让学生通过观察和实验，更加直观地认识了原子的构成。

在后续教学中，可以进一步引导学生学习原子的量子理论等相关知识。

高中物理原子的核结构教案

高中物理原子的核结构教案【教学目标】1. 了解原子的基本结构和核结构2. 掌握原子核中质子、中子和电子的概念3. 认识原子序数与原子序的关系【教学内容】1. 原子的组成和结构2. 原子核的结构3. 质子、中子和电子的性质4. 原子序数和原子序的定义【教学准备】1. 教科书、课件、实验器材2. 原子模型3. 黑板笔、彩色粉笔【教学过程】一、导入教师通过引入原子的概念，让学生了解原子是构成物质的基本单位，引起学生对原子核结构的好奇。

二、讲解1. 原子的组成和结构- 介绍原子由原子核和电子组成- 原子核是由质子和中子组成的2. 原子核的结构- 讲解原子核中质子和中子的作用和性质- 引入核外的电子对原子性质的影响3. 质子、中子和电子的性质- 通过实验或示意图介绍质子、中子和电子的电荷、质量和作用4. 原子序数和原子序的定义- 介绍原子序数代表原子中质子的数量- 解释原子序就是元素周期表中的元素序号三、实验演示教师可以通过实验演示原子核的结构，让学生更直观地了解核结构的特点。

四、小组讨论让学生以小组形式讨论原子核结构对元素性质的影响，培养学生的思辨能力。

五、总结教师总结授课内容，强调原子核结构对元素性质的重要性。

六、作业布置布置相关习题或实验报告，巩固学生对原子核结构的理解。

【教学评估】通过小测验或实验报告进行评估，考察学生对原子核结构的掌握情况。

【板书设计】- 原子核的结构- 质子、中子和电子的性质- 原子序数和原子序的定义【延伸拓展】1. 学生可自行探索更深层次的原子结构理论2. 可进行更复杂的实验，深入了解原子核的物理特性【教学反思】教学过程中需注意引导学生逐步深入理解原子核结构的复杂性，培养学生的科学分析能力。

高中物理_《原子核》复习课教学设计学情分析教材分析课后反思

Equation Chapter 1 Section 1《原子核》复习课教学设计一、设计思路本章是原子物理学的基础知识，在设计时突出了卢瑟福的α粒子散射实验、三种放射线、原子核的转变、核能、爱因斯坦质能方程、重核的裂变和轻核的聚变等重要内容.本章的研究过程本身就是一个探究案例，所以在本章的复习中采用基础知识网络化，考点解析系统化，方法规律综合化的模式，有利于学生兴趣的培养和认知思维的发展.在具体复习时既要抓住核式结构和核能这条主线，又要注意知识内容细节。

二、教材分析每年的高考（选做）都有题目涉及该章知识，但难度都不太大，多以选择的形式出现.所考查的内容主要集中在原子的核式结构、玻尔理论、半衰期的计算、质能方程及核反应方程等知识点，占了历年涉及本章知识高考题的95%以上.另外，由于本章内容相对较少，“考课本”“不回避陈题”成了本章知识考查的最大特点.但是从2017年变为必考内容，所以在处理教材题目时与动量、能量稍微综合。

该章是前沿科学动态，而限于中学生的知识基础，不可能拓展过深。

随着高考改革的不断深入，对考生能力的考查不断加强，“联系实际、联系生活、联系高科技”的题目将是高考考查本章知识命题的新趋向，在复习中应予以足够的重视.三、教学目标：1、知识目标：（1）能描述α粒子散射实验现象、原子的核式结构。

（2）能描述α射线、β射线、γ射线的构成及特点，能说出半衰期的概念。

（3）能说出质量亏损的概念。

2、能力目标（1）并会解释α粒子散射实验现象。

（2）能在实际问题中判断射线种类、判断四种核反应方程的种类（3）会用质量数和电荷数守恒书写核反应方程；据爱因斯坦的质能方程求核能；能对半衰期进行简单计算。

（4）核方应生成物在磁场中的运动会从能量和动量的角度分析。

3、情感、态度、价值观目标（1）通过卢瑟福建立核式结构模型的复习，激发学生对知识的探索热情。

（2）通过爱因斯坦质能方程的应用，提高理论联系实际及综合应用的能力（3）在学习的过程中能获得成功的体验；体会科学家的点滴成果所付出的艰辛；新科技带给人类利弊。

高中物理原子物理教案

高中物理原子物理教案
教学内容：原子结构、原子核结构、放射性与核能
教学目标：
1.了解原子的结构和组成。

2.认识原子核的结构，了解核力和放射性的基本知识。

3.了解核反应和核能的应用。

教学重点：
1.原子的结构和组成。

2.核力和放射性。

3.核能的应用。

教学难点：
1.核反应的基本知识。

2.核能在生活中的应用。

教学方法：
讲述结合实验、观察和讨论。

教学过程：
一、导入：通过提出问题引发学生思考，引出课题。

二、讲述原子的结构和组成，让学生了解原子的构成。

三、讲述原子核的结构和核力的作用，让学生了解核力的重要性。

四、讲述放射性和放射性元素的特点，让学生了解放射性的危害和防范措施。

五、讲述核反应的基本知识，让学生了解核反应的过程和应用。

六、讲述核能在生活中的应用，让学生了解核能的优点和局限性。

七、总结：通过讨论和总结，让学生掌握本节课的重点内容。

教学资源：
1.课本资料
2.实验仪器和材料
3.图片和视频资料
作业：
1.复习本节课的内容，并做一个总结。

2.查阅相关资料，了解核反应与核能的最新发展。

教学反思：
通过本节课的教学，学生对原子物理有了更深入的了解，能够从实际生活中找到相关的应用。

教学方法应灵活多样，增强学生的参与度和兴趣。

同时，要及时总结，促进知识的巩固和提高。

高中物理原子核教案

高中物理原子核教案
教学目标:
1. 了解原子核的组成和结构
2. 掌握原子核的基本性质和作用
3. 理解原子核的放射现象及其应用
教学内容:
1. 原子核的组成和结构
2. 原子核的基本性质
3. 原子核的放射现象
教学步骤:
一、导入环节
1. 通过引入一些日常生活中的例子，引发学生对原子核的兴趣，如核能发电、核医学等。

2. 引导学生提问：原子核是什么？它的组成是什么？有什么特点？
二、知识讲解
1. 介绍原子核的组成：由质子和中子组成，质子带正电荷，中子无电荷。

2. 讲解原子核的结构：核外围团轨道上围绕着核心的质子和中子，形成原子的结构。

3. 解释原子核的基本性质，如质量、电荷等。

三、实验操作
1. 进行原子核的模型搭建实验，让学生利用小球和棒子模拟原子核的结构。

2. 进行原子核质量和电荷实验，让学生通过实验测量得出原子核的质量和电荷。

四、讨论与总结
1. 引导学生思考原子核的重要性，并讨论原子核在物质世界中的作用。

2. 总结本节课所学内容，强化学生对原子核的理解和记忆。

五、作业布置
1. 布置作业：要求学生复习本节课所学内容，并思考原子核在生活中的应用。

教学反思:
在教学中，可以结合多媒体教学手段，通过图像、动画等形式生动直观地呈现原子核的组成和结构，增强学生的学习兴趣和理解。

另外，应该注重学生的实践操作，让他们动手搭建模型、进行实验，从而深入了解原子核的性质和作用。

同时，要激发学生的思维，引导他们探索原子核的更多奥秘和应用领域。

高三物理最新教案-原子、原子核一、原子结构教案精品

原子、原子核一、原子结构教学目标1．通过原子结构理论的发展过程的复习讨论，使学生强化树立辩证唯物主义认识论的观点，培养构建科学思维与研究方法．从19世纪末的1897年发现电子后，在大约20年内科学家们提出了原子结构的以下模型：汤姆生的“枣糕结构”、卢瑟福的“核式结构”、玻尔的“能级结构”、量子力学的“电子云结构”．学生应搞清这四种原子结构理论的内容并区分开这四种模型，特别是以最简单的氢原子为例，后三种原子结构模型各是如何，不能混淆．要使学生了解，每种原子结构理论的提出，都有特定的实验基础和背景，提出后也都有应用上的成功和困难；而理论认识由低级到高级的发展，总是离不开科学实践与科学家们符合实际的大胆猜想与假设，即“实践、认识、再实践、再认识……，每一循环的内容，都比较地进到了高一级的程度”．2．使学生加强理解掌握在卢瑟福核式结构学说基础上的玻尔原子结构理论；能够对氢原子根据能级（轨道）定态跃迁知识解决相关问题．应使学生明确，根据玻尔理论所描述的原子结构图景，仍然是卢瑟福所描述的核武结构，不同之处在于：以氢原子为例，它的核外的一个电子并非处在唯一确定轨道，绕核旋转时虽有加速度但不向外辐射电磁波，所以电子不至于因能量减少而落到核上，原子是稳定的；这个电子是处在一系列可能的、不连续的轨道上，即氢原子处在一系列可能的、不连续的能量定态（能级）上，当原子发生能级跃迁即电子轨道跃变时，才辐射或吸收一定频率的光波（光子）．这样，就克服了卢瑟福学说的原子不稳定和解释不了氢原子光谱的困难．3．通过氢原子的电子绕核旋转和能级跃迁与卫星绕地球旋转的类比和分析讨论，提高学生应用力、电、原子知识的综合分析能力，特别是加强从能量转化守恒观点出发分析解决问题的能力．教学重点、难点分析卢瑟福的核式结构学说与波尔的原子结构理论，作为重点难点知识，学生在理解掌握上的困难，一是不明确两种原子结构理论的区别与联系；二是对原子的定态和能级跃迁等知识的理解认识不够透彻，以致分析解决相关问题时易混易错．氢原子各定态的能量值，是电子绕核运动的动能（Ek）和电势能（）的代数和．由于取离核无穿远处=0，则电子在正电荷的电场总能量为负值．至于处在基态的氢原子，其能量（E1）、电子轨道半径（r1）之值作为结论给出，不要求推导得出．若一群氢原子处于量子数为n的激发态时，可能辐射的光谱线条数（不同波长、频率的光波或不同能量的光子数），可据下式计算：教学过程设计教师活动问：何人何时发现的电子．电子的发现对人类认识原子结构有何意义？电子发现后的大约20年内科学家们先后提出了哪几种原子结构模型？学生活动同学们回忆或看书后答出：1897年，英国人汤姆生研究阴极射线时发现了电子．电子的发现说明原子是可分的．四种原子结构理论模型为：汤姆生提出“枣糕模型”；1911年英国人卢瑟福提出“卢瑟福核结构学说”，1913年丹麦人玻尔提出“玻尔原子理论”；20世纪20年代，海森堡等科学家提出“量子力学的原子理论”．问：四种原子结构理论的实验基础、内容、成功之处、困难各如何？同学们看书、议论．利用多媒体手段进行如下投影，并简要说明．看投影出的结论．教师活动引导同学们对一个卫星环绕地球与一个电子环绕氢原子核的卢瑟福结构模型进行类比分析．问：什么力提供卫星、电子的向心力？如何表示？学生活动同学参与分析回答：地球引力场中的卫星所受地球的万有引力作为向心力．原子核（正电荷）电场中的电子受核的库仑引力作为向心力．问：卫星、电子的环绕速度和动能如何表示？（与距离关系）问：若规定距地球和原子核无穷远时，卫星、电子势能为零，地球卫星系统与原子核电子系统的总能量多大？地球的卫星重力势能EP=0动能Ek=0地球系统总能量（机械能）=0电子的电势能=0动能EK=0原子系统总能量=0问：环行的卫星与电子为什么有能量损失？它们的动能、势能、系统的总能量各如何变化？将有怎样的结果？卫星要克服大气阻力做功，损耗机械能转化为内能．↓E总=Ep↓+Ek↑Ep减少多，Ek增加少，E总减少．环绕速度V增大，高度h（r）降低，沿螺旋线最终坠入大气层烧毁或溅落于地球上．据经典电磁理论，速度变化的电子要辐射电磁波能量，使它总能量减少．↓E总= ↓+Ek↑减少多，Ek增加少，E总减少．环绕速度V增大，与核距离减小，辐射电磁波（光）的频率逐渐增大，（波长逐减）为生成连续光谱，沿螺旋线最终落于核上．问：根据玻尔理论、氢原子的电子为什么最终不落在核上？为什么原子发光生成原子光谱？电子在某一定态轨道上虽有加速度，但不辐射电磁波能量，所以电子不会落到核上，原子是稳定的．这是因为宏观的经典电磁理论并不适用于微观电子的运动．氢原子定态能量的减少，是由于高能级的激发态向低能级定态或基态跃迁，辐射一定能量光子造成．由于各定态有确定能量差，所以能生成有确定光子能量（hv）或确定光波频率（v）、[例题]（投影）氢原子基态能量E1=-13.6eV，电子绕核运动半径r1=0.53×10-10m．求氢原子处于n=4激发态时：（1）原子系统具有的能量？（2）电子在轨道上运动的动能？（3）电子具有的电势能？（4）向低能级跃迁辐射的光子频率最多有多少种？其中最低频率为多少（保留两位有效数字）？解：（3）因为E4=Ek4+ 4所以4=E4-Ek4=-0.85-0.85=-1.7eV（4）最多有六种．从n=4→3；3→2；2→1；4→2；4→1；3→1．能级差最小的是n=4→n=3，所辐射的光子能量为：最低频率：（普朗克恒量h=6.63×10-34J·S不需记）问：已知氢原子基态能量E1，氢原子在量子数为n的激发态时，电子的动能和电势能各为多少？处于量子数为n激发态的氢原子最多能辐射多少种频率的光谱线？学生讨论后得出：老师酌情回答．同学们提问题．同步练习一、选择题1．在α粒子散射实验中，当α粒子最接近金原子核时，α粒子符合下列哪种情况？[]A．动能最小B．电势能最小C．α粒子与金原子核组成的系统的能量最小D．所受原子核的斥力最大2．卢瑟福的原子核式结构学说初步建立了原子结构的正确图景，能解决的问题有[]A．解释α粒子散射现象B．用α粒子散射数据估算原子核的大小C．结合经典电磁理论解释原子的稳定性D．结合经典电磁理论解释氢光谱3．根据玻尔理论，氢原子的电子由外层轨道跃迁到内层轨道后，则[]A．原子的能量增加，电子的动能减少B．原子的能量增加，电子的动能增加C．原子的能量减少，电子的动能减少D．原子的能量减少，电子的动能增加4．关于玻尔的原子模型，下列说法中正确的有[] A．它彻底否定了卢瑟福的核式结构学说B．它发展了卢瑟福的核式结构学说C．它完全抛弃了经典的电磁理论D．它引入了普朗克的量子理论5．按照玻尔理论、当氢原子中电子由半径为ra的圆轨道跃迁到半径为rb的圆轨道上，若rb＞ra，则在跃迁过程中[]A．氢原子要吸收一系列频率的光子B．氢原子要辐射一系列频率的光子C．氢原子要吸收某一频率的光子D．氢原子要辐射某一定频率的光子6．处于基态的氢原子被一束单色光照射后，共发出三种频率分别为v1、v2、v3的光子，且v1＞v2＞v3，则入射光子的能量应为[]A．hv1B．hv2C．hv3D．h（v1+v2+v3）二、非选择题7．氢原子的核外电子由基态跃迁到n=2的激发态时，吸收的光子能量为E，若氢原子的核外电子从n=3的能级跃迁到n=2的能级时，释放的光子能量是______．8．当氢原子在最低的四个能级之间跃迁时，所辐射的光子的最大频率为______，最大波长为______．9．氢原子从能级A跃迁到能级B时，辐射出波长为λ1的光子，从能级A跃迁到能级C时，辐射出波长为λ2的光子．若λ1＞λ2，则氢原子从能级B跃迁到能级C时，将______光子，光子波长为______．10．已知氢原子基态电子轨道半径r1=0.53×10-10m，基态能量E1=-13.6eV．电子的质量m=0.9×10-30kg．求：（1）电子绕核运行的速度和频率．（2）若氢原子处于n=2的激发态，电子绕核运行的速度．11．将氢原子电离，需要从外部给电子以能量，使其从基态或激发态脱离原子核束缚而成为自由电子．若要使n=2激发态的氢原子电离，至少用多大频率的电磁波照射该氢原子？参考答案1．A D2．A B3．D4．B D5．C6．A10．（1）2.2×106m/s 6.6×1015Hz（2）1.1×106m/s11．8.21×1014Hz。

高中化学原子核教案

高中化学原子核教案
教学内容：原子核的结构
教学目标：
1. 理解原子核的构成和性质；
2. 掌握原子核的重要概念和相关术语；
3. 能够解释原子核的稳定性和放射性的原因。

教学重点：原子核的组成和性质
教学难点：解释原子核的放射性
教学过程：
一、导入（5分钟）
通过展示一些具有放射性的物质或者核反应的实验视频，引出原子核的话题，让学生了解原子核的重要性和奥秘性。

二、讲解原子核的结构（15分钟）
1. 原子核由质子和中子组成，质子和中子的质量和电荷；
2. 原子核的大小和质量与整个原子的比较；
3. 原子核的核电荷和核子数的关系。

三、讨论原子核的稳定性（15分钟）
1. 什么是原子核的稳定性；
2. 为什么存在稳定的原子核和不稳定的原子核；
3. 通过示意图和具体的例子，让学生理解原子核的稳定性和放射性的原因。

四、实验探究（20分钟）
让学生进行仿真实验，通过模拟不同原子核的排列和组合，观察不同原子核的性质和稳定性，探索原子核的构成和性质。

五、总结和展望（5分钟）
通过讨论和总结，让学生重新回顾原子核的重要概念和性质，展望未来的研究方向和应用领域。

教学反思：在教学过程中，要引导学生充分思考和探索，激发他们对化学和核物理的兴趣和热情，提高他们的学习积极性和创新能力。

同时，要及时总结和提炼教学经验，不断完善教学内容和方法，提高教学效果和质量。

高三物理最新教案-二、原子核教案精品

二、原子核教学目标1．通过人类认识原子核组成的过程复习，使学生明确认识依赖于实践；科学的认识源于科学家们的科学实验与研究探索．从而培养学生的科学态度与探索精神．学生应知道一些重要的物理事实：天然放射性的发现，质子、中子、放射性同位素的发现等，恰恰是明确原子核组成的实验基础．2．掌握衰变及原子核人工转变的规律——质量数守恒、核电荷数守恒．学生应能根据实际写出正确的核反应方程．应用衰变规律分析解决相关问题，并明确半衰期的意义．3．明确核力、结合能、平均结合能、质量亏损、爱因斯坦质能方程的意义，并掌握其应用——获得核能的途径（裂变、聚变）．教学重点、难点分析1．放射性元素衰变时，通常会同时放出α、β和γ三种射线，即α、β衰变核反应同时放出γ射线（释放能量）．在某些特殊情况下，某些放射性元素只放出α或只放出β射线．但任何情况下都不会只放出γ射线，γ射线只能伴随α或β射线放出．发现放射性同位素的同时，发现正电子的核反应可称为放射性同位素的+β衰变，其核反应方程为放射性元素的半衰期只决定于原子核的性质，与元素所处物理、化对应质量关系2．写四类核反应方程，即衰变、人工转变、裂变、聚变核反应时，要遵循三个守恒，即质量数、荷电核数、能量守恒．但要以核反应的事实为基础，不能仅根据质量数、荷电核数两个守恒而书写出事实上不存在的核反应．另外，核反应通常是不可逆的，方程中只能用“→”连接并指示反应方向，而不能用“=”连接．β衰变与+β衰变中，新原子核的荷电核数的变化，可理解为在原来的核中有：3．△E=△mc2这一爱因斯坦质能关系式，是释放原子核能的重要理论依据．具体应用之计算核能时要注意单位的统一，△m单位是“kg”，△E单位是“J”；若△m单位是“U”，则△E的单位是“MeV”．此结论可在计算中直接应用．4．裂变与聚变均是释放原子核能（结合能）的核反应，应理解为反应后均发生质量亏损，所以都释放出核能以γ光形式辐射；重核裂变、轻核聚变都是变成中等质量核，即都是由核子平均结合能小的核变成核子平均结合能大的核；又都是在一定条件下才能完成的核反应，即必须先吸收能量（有中子轰击或超高温存在），再释放能量；是由于生成新核的核子平均结合能大，所以反应吸收的能量小于核子平均结合能与核子数乘积（释放的能量）．5．在无光子辐射的情况下，核反应中释放的核能转化为生成新核与粒子的动能．此种情况可应用动量守恒与能量守恒计算核能．教学过程设计教师活动问：人类是怎样认识到微观原子核的组成的？再通过以下具体问题引导同学回答：学生活动同学们看书、讨论．可请看过“居里夫人传”的同学，简要谈谈居里夫人的业绩和为科学事业的献身精神．问：何时何人发现放射性现象？答：1896年法国人贝克勒尔首先发现了铀的放射性现象．随后居里夫妇发现了有更强放射性的元素钋和镭．问：三种放射线的本质是什么？与物质作用效果有何区别？γ射线是γ光子．依α、β、γ顺序电离本领减弱，穿透本领增强．问：放射性现象的发现有什么重大意义？答：说明原子核是可分的．因为知道了三种射线的本质后，通过思考分析即能断定：α粒子的质量、电性与电量与原子核外电子大不相同；β射线中的电子能量远大于核外电子的能量；γ射线能量也大于核外层电子受激辐射的X射线能量．所以三种射线是由原子核发出的．问：原子核的衰变有什么规律？写衰变核反应方程的法则是什么？如何理解β衰变与+β衰变后新原子核的核电核数的变化？答：原子核衰变过程服从质量数、核电荷数以及能量守恒．一般α衰变与β衰变的同时要释放能量，以γ射线形式放出．写衰变核反应方程的法则为：β衰变后新核荷电荷数加1是由于原核中有1个中子+β衰变后新核荷电荷数减1是由于原核中有1个质问：什么是半衰期？其长短由什么决定？如何计算衰变后剩余原子核数？答：放射性元素的原子核有半数发生衰变需要的时间叫放射性元素的半衰期．半衰期只由元素的性质决定，与元素所处物理化学状态无关．据荷电荷数与质量数守恒应有：92=82+2n-m238=206+4n以上二式联立解得n=8，m=6．故此题所述核反应方程为：问：何时、何人发现了质子、中子、放射性同位素？相应的人工转变核反应方程是什么？答：1919年英国人卢瑟福发现了质子．方程为：1932年英国人查德威克发现中子．方程为1934年约里奥、居里和伊里芙、居里夫妇发现放射性同位素．方程为问：同位素的原子核组成上有什么相同点与不同点？放射性同位素有什么方面的应用？以致物理性质不同．均满足：质量数（核子数）=质子数+中子数．放射性同位素一是应用它的射线（γ射线的穿透性）；二是应用它作为示踪原子．问：核能是怎样释放的——获得核能的途径是什么？启发：1896年发现放射性现象后，经过45年，到1942美国芝加哥大学足球场建成人类的第一个原子反应堆．其间有几十位物理学家获诺贝尔奖，才使人类进入“核时代”．反应堆作为可控裂变核反应的核能源，其废料有长期副作用．未来“最干净的能源”——可控“热核反应”，即“聚变”核反应缓慢释放核能问题的解决，科学家们已经做了半个世纪的努力，现仍在力争实现中．同学们看书、讨论．问：什么是核力、结合能、平均结合能、质量亏损与爱因斯坦的质能方程？答：核子（质子与中子）之间在小于2.0×10-15m的距离时，所存在很强的引力叫核子力，即核力．核子结合成原子核时所释放的能（或原子核分解成核子吸收的能），叫原子核的结合能，即核能．核子结合成原子核时减少的质量叫质量亏损．质量亏损△m=原来核子的总质量-原子核的质量爱因斯坦质能方程为：E=mc2或△E=△mc2人类获得核能的途径是什么？答：两种核反应中均发生质量亏损，因而释放出结合能△E．若亏损△m=lu，则△E=931.5MeV．</PGN0296.TXT/PGN>质量为3.0150u．（2）计算上述核反应中释放的核能（3）若两氘核以相等的动能0.35MeV作对心碰撞即可发生上述核反应，且释放的核能全部转化为机械能，则反应生成的解：（2）△m=2.0136×2-（3.0150+1.0087）=0.0035u释放的核能：△E=△mc2=931.5×0.0035=3.26MeVv1和v2，则由动量守恒和能量守恒应有：m1v1-m2v2=0Ek1+Ek2=2Ek0+△E解方程组，可得：教师酌情回答同学们提问题．同步练习一、选择题质子数为[]A．92B．88C．138D．2262．在下列4个核反应式中，x表示了中子的是哪些[]3．设某放射性同位素A的半衰期为T，另一种放射性同位素B的半衰期为T/2．在初始时刻，A的原子核数目为N0，B的原子核数目为4N0，则[]A．经过时间2T，A、B的原子核数目都等于N0/2B．经过时间2T，A、B的原子核数目都等于N0/4C．经过时间3T，A、B的原子核数目都等于N0/8D．经过时间4T，A、B的原子核数目都等于N0/164．质子、中子组成氦核，质量分别是mp、mn和mα，则[]A．mα＞2（mp+mn）B．mα=2（mp+mn）C．mα＜2（mp+mn）D．以上三种情况都有可能5．根据爱因斯坦质能关系方程，可以说明[]A．任何核反应，只要伴随能量的产生，则反应前后各物质的质量和一定不相等B．太阳不断地向外辐射能量，因而它的总质量一定不断减少C．虽然太阳不断地向外辐射能量，但它的总质量是不变的D．若地球从太阳获得的能量大于地球向外辐射的能量，则地球的质量将不断增大6．某原子核A经过P次α衰变，Q次β衰变后变成原子核B，则[ ]A．核A的质量数比核B的质量数多4P个B．核A的质子数比核B的质子数多（2P-Q）个C．核A的中子数比核B的中子数多（2P+Q）个D．核为A的中性原子中的电子数比核为B的中性原子中的电子数少（Q-2P）个二、非选择题个α粒子，α粒子的速度方向同原子核原来运动方向相反，大小为2v，那么，所生成的新核的速率为______，方向为______．8．一个中子以速度v0与一个静止的原子核作正碰，若碰撞过程无动能损失，原子核的质量为A，则原子得到的能量E与中子的初始能量E0的比值E∶E0=______．9．两个中子和两个质子结合成氦核，同时释放一定的核能．若中子质量mn=1.0087u，质子质量mH=1.0073u，氦核质量mα=4.0026u，试计算生成1kg氦时，要释放多少核能？10．某核电站发电能力为5×105kw，用235U作为核燃料，已知每个235U核裂变平均释放200MeV的能量，设释放的核能全部转化为电能，则该电站每天消耗多少235U？它放射出一个α粒子后变成Po（钋）核．若放出的α粒子运动方向与磁场方向垂直，求（1）α粒子与Po核在匀强磁场中的径迹圆半径之比？（2）α粒子与Po核两次相遇时间间隔与α粒子运动周期的关系．参考答案1．B2．B C D3．B4．C 5．A B D6．A B C D9．6.59×1014J10．527g11．（1）42∶1（2）α粒子要转109圈，Po核转84圈才能相遇，故两次相遇时间间隔△t=109Tα．。

高考物理二轮复习专题15原子结构与原子核教学案(含解析)

专题15 原子结构与原子核本专题的内容主要是动量及其守恒定律和原子物理学部分．高考对本部分内容的唯一Ⅱ级要求是动量守恒定律．用动量守恒定律解决碰撞或原子核衰变类问题是近几年新课标地区的命题热点．高考对本部分内容考查的重点和热点有以下几个方向：①动量守恒定律及其应用；②原子的能级跃迁；③原子核的衰变规律；④核反应方程的书写；⑤质量亏损和核能的计算；⑥原子物理部分的物理学史和α、β、γ三种射线的特点及应用等．选修命题会涉及有关原子、原子核或量子理论、动量问题，且动量问题一般以计算题的形式，其它问题则以填空或选择性填空形式出现．一、原子结构模型特别提醒:(1)原子的跃过条件:hν＝E初－E终只适用于光子和原子作用而使原子在各定态之间跃迁的情况．(2)至于实物粒子和原子碰撞情况,由于实物粒子的动能可全部或部分地被原子吸收,所以只要入射粒子的动能大于或等于原子某两定态能量之差,也可以使原子受激发而向较高能级跃迁.二、原子核的变化 1．几种变化方式的比较2.各种放射线性质的比较3.三种射线在电磁场中的偏转情况比较图13－1如图13－1所示，在匀强磁场和匀强电场中都是β比α的偏转大，γ不偏转；区别是：在磁场中偏转轨迹是圆弧，在电场中偏转轨迹是抛物线．如图13－1丙图中γ肯定打在O点；如果α也打在O点，则β必打在O点下方；如果β也打在O点，则α必打在O点下方．三、核力与质能方程的理解1．核力的特点(1)核力是强相互作用的一种表现，在它的作用范围内，核力远大于库仑力．(2)核力是短程力,作用范围在1.5×10－15 m之内.(3)每个核子只跟相邻的核子发生核力作用,这种性质称为核力的饱和性.2．质能方程E＝mc2的理解(1)质量数与质量是两个不同的概念.核反应中质量数、电荷数都守恒,但核反应中依然有质量亏损.(2)核反应中的质量亏损,并不是这部分质量消失或质量转化为能量,质量亏损也不是核子个数的减少,核反应中核子的个数是不变的.(3)质量亏损不是否定了质量守恒定律，生成的γ射线虽然静质量为零，但动质量不为零，且亏损的质量以能量的形式辐射出去．特别提醒：在核反应中，电荷数守恒，质量数守恒，质量不守恒，核反应中核能的大小取决于质量亏损的多少，即ΔE＝Δmc2.考点一原子结构氢原子光谱例1．2015·福建理综，30(1)，6分](难度★★))下列有关原子结构和原子核的认识，其中正确的是( )A．γ射线是高速运动的电子流B．氢原子辐射光子后，其绕核运动的电子动能增大C．太阳辐射能量的主要来源是太阳中发生的重核裂变D.21083 Bi的半衰期是5天，100克21083Bi经过10天后还剩下50克答案 B【变式探究】(2014·天津理综，6，6分)(难度★★)(多选)下列说法正确的是( )A．玻尔对氢原子光谱的研究导致原子的核式结构模型的建立B．可利用某些物质在紫外线照射下发出荧光来设计防伪措施C．天然放射现象中产生的射线都能在电场或磁场中发生偏转D．观察者与波源互相远离时接收到波的频率与波源频率不同答案BD考点二天然放射现象核反应核能例2．(2015·北京理综，14，6分)(难度★★)下列核反应方程中，属于α衰变的是( )A.14 7N＋42He→17 8O＋11HB.238 92U→234 90Th＋42HeC.21H＋31H→42He＋10nD.234 90Th→234 91Pa＋0－1e解析α衰变是重核自发的发出α粒子的天然放射现象，其中α粒子是42He，所以B正确；A为人工转变,C为轻核的聚变，D是β衰变，故A、C、D皆错误．答案 B【变式探究】2014·新课标全国Ⅰ，35(1)，6分](难度★★)(多选)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．α、β和γ三种射线中，γ射线的穿透能力最强E．一个原子核在一次衰变中可同时放出α、β和γ三种射线解析原子序数大于或等于83的元素，都能发生衰变，而原子序数小于83 的部分元素能发生衰变，故A错；放射性元素的衰变是原子核内部结构的变化，与核外电子的得失及环境温度无关，故B、C项正确；在α、β、γ三种射线中，α、β为带电粒子，穿透本领较弱，γ射线不带电，具有较强的穿透本领，故D项正确；一个原子核不能同时发生α和β衰变，故E项错误．答案BCD1．2016·全国Ⅰ，35(1)，5分](多选)现用一光电管进行光电效应实验，当用某一频率的光入射时，有光电流产生．下列说法正确的是( )A．保持入射光的频率不变，入射光的光强变大，饱和光电流变大B．入射光的频率变高，饱和光电流变大C．入射光的频率变高，光电子的最大初动能变大D．保持入射光的光强不变，不断减小入射光的频率，始终有光电流产生E．遏止电压的大小与入射光的频率有关，与入射光的光强无关2．(2016·北京理综，13，6分)处于n＝3能级的大量氢原子，向低能级跃迁时，辐射光的频率有( ) A．1种 B．2种 C．3种 D．4种1．C n＝3能级的大量氢原子向低能级跃迁时，辐射光子可能为3→1，3→2，2→1，故种类为N＝C23＝3种，C正确．3．(2016·天津理综，6，6分)(多选)物理学家通过对实验的深入观察和研究，获得正确的科学认知，推动物理学的发展，下列说法符合事实的是( )A．赫兹通过一系列实验，证实了麦克斯韦关于光的电磁理论B．查德威克用α粒子轰击14 7N获得反冲核17 8O，发现了中子C．贝克勒尔发现的天然放射性现象，说明原子核有复杂结构D．卢瑟福通过对阴极射线的研究，提出了原子核式结构模型1．AC 赫兹通过著名的电火花实验证实了电磁波的存在，并通过一系列实验证明了电磁波的波速为光速等麦克斯韦关于光的电磁理论，A正确．查德威克通过α粒子轰击铍核(94Be)获得碳核(126C) 的实验发现了中子，B错误．C项与事实相符是正确的．卢瑟福是根据α粒子的散射实验提出的原子核式结构模型，D 错误．4．2016·全国Ⅲ，35(1)，5分]一静止的铝原子核2713Al俘获一速度为1.0×107m/s的质子p后，变为处于激发态的硅原子核2814Si*.下列说法正确的是( )A．核反应方程为p＋2713Al→2814Si*B．核反应过程中系统动量守恒C．核反应过程中系统能量不守恒D．核反应前后核子数相等，所以生成物的质量等于反应物的质量之和E．硅原子核速度的数量级为105 m/s，方向与质子初速度的方向一致5．2016·江苏物理，12C(1)]贝克勒尔在120年前首先发现了天然放射现象，如今原子核的放射性在众多领域中有着广泛应用．下列属于放射性衰变的是( )A.146C→147N＋0－1eB.23592U＋10n→13153I＋9539Y＋210nC.21H＋31H→42He＋10nD.42He＋2713Al→3015P＋10n3．A 一个放射性原子核自发地放出一个粒子变成新的原子核的过程是原子核的衰变，A为原子核衰变，B为重核的裂变，C为轻核的聚变，D为原子核的人工转变，A正确．6．2016·全国Ⅱ，35(1)，5分]在下列描述核过程的方程中，属于α衰变的是________，属于β衰变的是________，属于裂变的是________，属于聚变的是________．(填正确答案标号)A.146C→147N＋0－1eB.3215P→3216S＋0－1eC.23892U→23490Th＋42HeD.147N＋42He→178O＋11HE.23592U＋10n→14054Xe＋9438Sr＋210nF.31H＋21H→42He＋10n【解析】α衰变是一种放射性衰变，α粒子(42He)会从原子核中射出，C项符合要求．β衰变是指自原子核内自发地放出一个电子(0－1e)，同时原子序数加1的过程，A、B两项符合要求．裂变是指一些质量非常大的原子核，像铀、钍和钚等在吸收一个中子后分裂成两个或更多质量较小的原子核，同时放出两个或三个中子和很大能量的过程，只有E项符合要求．聚变是指由两个轻原子核(一般是氘和氚)结合成较重原子(如氦)并放出大量能量的过程，F项符合要求．【答案】 C AB E F7．2016·江苏物理，12C(3)]几种金属的逸出功W 0见下表：由一束可见光照射上述金属的表面，请通过计算说明哪些能发生光电效应．已知该可见光的波长的范围为4.0×10－7～7.6×10－7m ，普朗克常数h ＝6.63×10－34 J·s.1．(2015·重庆理综，1，6分)(难度★★)图中曲线a 、b 、c 、d 为气泡室中某放射物发生衰变放出的部分粒子的径迹，气泡室中磁感应强度方向垂直于纸面向里．以下判断可能正确的是( )A ．a 、b 为β粒子的径迹B ．a 、b 为γ粒子的径迹C ．c 、d 为α粒子的径迹D ．c 、d 为β粒子的径迹解析 γ粒子是不带电的光子，在磁场中不偏转，选项B 错误；α粒子为氦核带正电，由左手定则知向上偏转，选项A 、C 错误；β粒子是带负电的电子，应向下偏转，选项D 正确．答案 D2．2015·海南单科，17(1)，4分](难度★★★)氢原子基态的能量为E 1＝－13.6 eV. 大量氢原子处于某一激发态．由这些氢原子可能发出的所有的光子中，频率最大的光子能量为－0.96E 1，频率最小的光子的能量为______eV(保留2位有效数字)，这些光子可具有________种不同的频率．解析频率最大的光子能量为－0.96E 1，即E n －E 1＝－0.96E 1，则E n ＝E 1－0.96E 1＝(－13.6 eV)－0.96×(－13.6 eV)＝0.54 eV ，即n ＝5，从n ＝5能级开始跃迁,这些光子能发出的频率数n ＝5×（5－1）2＝10种．频率最小的光子是从n ＝5能级跃迁到n ＝4能级，其能量为E min ＝－0.54 eV －(－0.85 eV)＝0.31 eV.答案0.31 eV 103．(2015·广东理综,18，6分)(难度★★)(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→42He＋31H＋4.9 MeV 和21H＋31H→42He＋X＋17.6 MeV，下列表述正确的有( )A．X是中子B．Y的质子数是3，中子数是6C．两个核反应都没有质量亏损D．氘和氚的核反应是核聚变反应解析根据核反应中质量数和电荷数守恒，可知X是10X，所以为中子，A正确；Y应为63Y,所以Y的质子数为3，核子数为6，中子数为3，B错误；两核反应均有能量释放，根据爱因斯坦质能方程，两核反应都有质量亏损，C错误；由聚变反应概念知，D正确．答案AD4．(2015·天津理综,1，6分)(难度★★)物理学重视逻辑，崇尚理性，其理论总是建立在对事实观察的基础上．下列说法正确的是( )A．天然放射现象说明原子核内部是有结构的B．电子的发现使人们认识到原子具有核式结构C．α粒子散射实验的重要发现是电荷是量子化的D．密立根油滴实验表明核外电子的轨道是不连续的答案 A5．(2015·北京理综，17，6分)(难度★★)实验观察到，静止在匀强磁场中A点的原子核发生β衰变，衰变产生的新核与电子恰在纸面内做匀速圆周运动，运动方向和轨迹示意如图，则( )A ．轨迹1是电子的，磁场方向垂直纸面向外B ．轨迹2是电子的，磁场方向垂直纸面向外C ．轨迹1是新核的，磁场方向垂直纸面向里D ．轨迹2是新核的，磁场方向垂直纸面向里解析静止的原子核发生β衰变，动量守恒，即MV ＝mv ，新核和电子在磁场中做匀速圆周运动,根据qvB ＝m v 2r 知r ＝mv qB ，即r ∝1q，故轨迹1是电子的，轨迹2是新核的，又由左手定则可知磁场的方向为垂直于纸面向里，所以只有选项D 正确．答案 D6．2015·山东理综,39(1)](难度★★)(多选)14C 发生放射性衰变成为14N ，半衰期约5700年．已知植物存活期间，其体内14C 与12C 的比例不变；生命活动结束后,14C 的比例持续减少．现通过测量得知，某古木样品中14C 的比例正好是现代植物所制样品的二分之一．下列说法正确的是( ) a ．该古木的年代距今约5700年 b ．12C 、13C 、14C 具有相同的中子数 c ．14C 衰变为14N 的过程中放出β射线d ．增加样品测量环境的压强将加速14C 的衰变答案 ac7．2015·江苏单科，12C(2)(3)](难度★★)(2)核电站利用原子核链式反应放出的巨大能量进行发电，235 92U 是核电站常用的核燃料.235 92U 受一个中子轰击后裂变成144 56Ba 和8936Kr 两部分，并产生________个中子．要使链式反应发生，裂变物质的体积要________(选填“大于”或“小于”)它的临界体积．(3)取质子的质量m p ＝1.672 6×10－27kg ，中子的质量m n ＝1.674 9×10－27kg ， α粒子的质量m α＝6.646 7×10－27kg ，光速c ＝3.0×108 m/s.请计算α粒子的结合能．(计算结果保留两位有效数字)解析 (2)由质量数和电荷数守可知：23592U ＋10n→14456Ba ＋8936Kr ＋310n ，可见产生了3个中子，链式反应的一个条件是铀燃料的体积必须大于或等于临界体积． (3)根据爱因斯坦质能方程ΔE ＝Δmc 2，可求：ΔE ＝(2m p ＋2m n －m α)c 2＝ 4.3×10－12J.答案 (2)3 大于 (3)4.3×10－12J8．2015·海南单科，17(2)](难度★★)运动的原子核AZ X 放出α粒子后变成静止的原子核Y.已知X 、Y 和α粒子的质量分别是M 、m 1和m 2,真空中的光速为c ，α粒子的速度远小于光速．求反应后与反应前的总动能之差以及α粒子的动能．解析反应后由于存在质量亏损，所以反应前、后总动能之差等于质量亏损而释放出的能量，根据爱因斯坦质能方程可得12m 2v 2α－12Mv 2x ＝(M －m 1－m 2)c 2①反应过程中三个粒子组成的系统动量守恒，故有Mv x ＝m 2v α②联立①②可得12m 2v 2α＝M M －m 2(M －m 1－m 2)c 2.答案 (M －m 1－m 2)c 2MM －m 2(M －m 1－m 2)c 21.【物理——选修3－5]【2014·新课标全国卷Ⅰ】(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 ．α、β和γ三种射线中，γ射线的穿透能力最强E ．一个原子核在一次衰变中可同时放出α、β和γ三种射线【答案】(1)BCD2．【2014·新课标Ⅱ卷】【物理——选修3－5](1)在人类对微观世界进行探索的过程中，科学实验起到了非常重要的作用．下列说法符合历史事实的是________．A ．密立根通过油滴实验测出了基本电荷的数值B ．贝克勒尔通过对天然放射现象的研究，发现了原子中存在原子核C ．居里夫妇从沥青铀矿中分离出了钋(Po )和镭(Ra )两种新元素D ．卢瑟福通过α粒子散射实验证实了在原子核内部存在质子E ．汤姆逊通过阴极射线在电场和磁场中偏转的实验，发现了阴极射线是由带负电的粒子组成的，并测出了该粒子的比荷【答案】(1)ACE【解析】(1)密立根通过油滴实验测出了基本电荷的电量，A项正确；卢瑟福通过α粒子散射实验建立了原子核式结构模型，发现了原子中心有一个核，B、D两项错误；居里夫妇从沥青铀矿中分离出了钋和镭两种新元素，并因此获得了诺贝尔奖，C项正确；汤姆逊通过研究阴极射线，发现了电子，并测出了电子的比荷，E项正确．3.【2014·北京卷】质子、中子和氘核的质量分别为m1、m2和m3.当一个质子和一个中子结合成氘核时，释放的能量是(c表示真空中的光速)( )A．(m1＋m2－m3)c B．(m1－m2－m3)cC．(m1＋m2－m3)c2 D．(m1－m2－m3)c2【答案】C【解析】本题考查质能方程，ΔE＝Δmc2，其中Δm＝(m1＋m2－m3)，则ΔE＝(m1＋m2－m3)c2，C正确，A、B、D错误．4.【2014·全国卷】一中子与一质量数为A(A>1)的原子核发生弹性正碰．若碰前原子核静止，则碰撞前与碰撞后中子的速率之比为( )A.A＋1A－1B.A－1A＋1C.4A（A＋1）2D.（A＋1）2（A－1）2【答案】A5.【2014·福建卷Ⅰ】(1)如图所示，放射性元素镭衰变过程中释放出α、β、γ三种射线，分别进入匀强电场和匀强磁场中，下列说法正确的是________．(填选项前的字母)A．①表示γ射线，③表示α射线B．②表示β射线，③表示α射线C．④表示α射线，⑤表示γ射线D．⑤表示β射线，⑥表示α射线【答案】(1)C【解析】α射线带正电，β射线带负电，γ射线不带电．在匀强电场中，α射线与β射线分别在电场力的作用下发生偏转，α射线偏向负极板，β射线偏向正极板，γ射线不受电场力，不发生偏转；在磁场中，由左手定则可以判断α射线向左偏，β射线向右偏，γ射线不受洛伦兹力，不发生偏转．故C项正确．6.【2014·广东卷】在光电效应实验中，用频率为ν的光照射光电管阴极，发生了光电效应，下列说法正确的是( )A．增大入射光的强度，光电流增大B．减小入射光的强度，光电效应现象消失C．改用频率小于ν的光照射，一定不发生光电效应D．改用频率大于ν的光照射，光电子的最大初动能变大【答案】AD7.【2014·江苏卷】【选修3－5】(1)已知钙和钾的截止频率分别为7.73×1014Hz和5.44×1014Hz，在某种单色光的照射下两种金属均发生光电效应，比较它们表面逸出的具有最大初动能的光电子，钙逸出的光电子具有较大的________．A．波长 B．频率 C．能量 D．动量(2)氡222是一种天然放射性气体，被吸入后，会对人的呼吸系统造成辐射损伤．它是世界卫生组织公布的主要环境致癌物质之一．其衰变方程是22286Rn→21884Po＋________．已知22286Rn的半衰期约为3.8天，则约经过________天，16 g的22286Rn衰变后还剩1 g.【答案】(1)A【解析】两种金属的截止频率不同，则它们的逸出功也不同，由W＝hν0可知截止频率大的，逸出功也大．由E k ＝h ν－W 可知，用同样的单色光照射，钙逸出的光电子的最大初动能较小，由p ＝2mE k 知，其动量也较小，根据物质波p ＝h λ知，其波长较长．【答案】(2)42He(或α粒子) 15.2【解析】①根据核反应过程中电荷数守恒和质量数守恒可推得该反应的另一种生成物为42He.②根据m 余＝m 原⎝ ⎛⎭⎪⎫12t T 知t T＝4，解得t ＝3.8×4＝15.2天． 8.【2014·山东卷】【物理35】 (1)氢原子能级如图所示，当氢原子从n ＝3跃迁到n ＝2的能级时，辐射光的波长为656 nm.以下判断正确的是________．(双选，填正确答案标号)a ．氢原子从n ＝2跃迁到n ＝1的能级时，辐射光的波长大于656 nmb ．用波长为325 nm 的光照射，可使氢原子从n ＝1跃迁到n ＝2的能级c ．一群处于n ＝3能级上的氢原子向低能级跃迁时最多产生3种谱线d ．用波长为633 nm 的光照射，不能使氢原子从n ＝2跃迁到n ＝3的能级【答案】(1)cd9.【2014·天津卷】下列说法正确的是( )A ．玻尔对氢原子光谱的研究导致原子的核式结构模型的建立B ．可利用某些物质在紫外线照射下发出荧光来设计防伪措施C ．天然放射现象中产生的射线都能在电场或磁场中发生偏转D ．观察者与波源互相远离时接收到波的频率与波源频率不同【答案】BD【解析】本题是对玻尔理论、天然放射现象及多普勒效应等知识的考查，α粒子散射实验导致原子核式结构模型的建立，A 错误；紫外线可以使荧光物质发光，B 正确；天然放射现象中产生的γ射线在电场或磁场中不会发生偏转，C 错误；观察者和波源发生相对运动时，观察者接收到的频率就会发生改变，D 正确．10.【2014·浙江卷】 (2)玻尔氢原子模型成功解释了氢原子光谱的实验规律，氢原子能级图如图2所示，当氢原子从n＝4的能级跃迁到n＝2的能级时，辐射出频率为________Hz的光子．用该频率的光照射逸出功为2.25 eV的钾表面，产生的光电子的最大初动能为________eV.(电子电荷量e＝1.60×10－19C，普朗克常量h＝6.63×10－34J·s)n E/eV∞ 06——————－0.385——————－0.544——————－0.853——————－1.512——————－3.401——————－13.60图2【答案】(2)6.2×1014Hz 0.3 eV【解析】(2)本题考查能级、光电效应方程等知识．由跃迁条件可知hν＝E4－E2＝(3.40－0.85 )eV＝4.08×10－19 J，解得辐射出的光子的频率为6.2×1014Hz，根据爱因斯坦光电效应方程E k＝hν－W，计算可得产生电子的最大初动能为0.3 eV.11.【2014·重庆卷】碘131的半衰期约为8天，若某药物含有质量为m的碘131，经过32天后，该药物中碘131的含量大约还有( )A.m4B.m8C.m16D.m32。

2020版高考物理总复习第十四章波粒二象性原子结构与原子核第2讲原子与原子核教案

第2讲原子与原子核知识排查原子的核式结构1。

电子的发现：英国物理学家汤姆孙发现了电子。

2。

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。

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。

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:巴耳末系是氢光谱在可见光区的谱线,其波长公式1λ＝R错误!,（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.玻尔理论及氢原子的能级：能级公式1.玻尔理论(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 m－E n.(h是普朗克常量，h＝6。

63×10－34J·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。

2.氢原子的能级、能级公式（1)氢原子的能级能级图如图1所示图1（2)氢原子的能级和轨道半径①氢原子的能级公式：E n＝错误!E1(n＝1，2，3，…），其中E1为基态能量，其数值为E1＝－13.6 eV。

②氢原子的半径公式：r n＝n2r1(n＝1，2，3，…)，其中r1为基态半径，又称玻尔半径,其数值为r1＝0.53×10－10 m。

2020高考物理二轮复习精品资料Ⅰ 专题16原子和原子核

原子与原子核【2020考纲解读】由于点多面广，考题难度不是很大，属必得部分，因而要求复习过程要扫清盲点，不留死角，同时由于各部分内容体现的能力与思想不同，考点出现的几率也不同，复习时应有所侧重，侧重点要与历年考试频率联系，应与体现能力处联系，还应与科技动向联系（探月卫星、氦3，射线、红外摄象、太阳风等），更应与近代物理发展趋势联系。

本章内容是近代物理的基础，对进入相关高等院进一步学习有很重要的作用，近代物理领域的深入研究为物理教学提供了丰富的内容，学习新科技成果，科技动态，可开拓视野，领会方法，渗透科学思想和科学精神，物理学向微观和宇观两个领域的研究其实是统一的思想，物理学的完整、和谐美在这里得到了体现。

物理学研究最大与最小对象的两个分支-------宇宙学和粒子物理学奇妙地衔接在一起，犹如一条怪蟒咬住自己的尾巴。

让同学们考好物理，更喜欢物理，不仅在中学时学习物理，更为学生终生学习物理奠定基础。

【专题解读】一、玻尔的原子模型1、内容：玻尔认为，围绕原子核运动的电子轨道半径只能是某些分立的数值，这种现象叫轨道量子化；不同的轨道对应着不同的状态，在这些状态中，尽管电子做变速运动，却不辐射能量，因此这些状态是稳定的；原子在不同的状态中具有不同的能量，所以原子的能量也是量子化的.2、理解要点：玻尔的原子模型是以假说的形式提出来的，包括以下三方面的内容： ①轨道假设：即轨道是量子化的，只能是某些分立的值.②定态假设：即不同的轨道对应着不同的能量状态，这些状态中原子是稳定的，不向外辐射能量.③跃迁假设：原子在不同的状态具有不同的能量，③从一个定态向另一个定态跃迁时要辐射或吸收一定频率的光子，该光子的能量，等于这两个状态的能级差.n m E E hv -=氢原子各定态的能量值为电子绕核运动的动能E k 和电势能E p 的代数和；当取无穷远处电势能为零时，各定态的电势能均为负值.玻尔理论的成功之处在于引入了量子化的概念，但因保留了经典的原子轨道，故有关氢原子的计算仍应用经典物理的理论.对电子绕核运动的轨道半径、速度、周期、动能、电势能等的计算，是牛顿运动定律、库仑定律、匀速圆周运动等知识的综合应用.原子的跃迁条件n m E E hv -=只适用于光子和原子作用而使原子在各定态之间跃迁的情况，对下述两种情况，则不受此条件限制：①当光子与原子作用而使氢原子电离，产生离子和自由电子时，原子结构被破坏，因而不遵守有关原子结构的理论.如基态氢原子的电离能为13.6eV ，只要大于或等于13.6eV 的光子都能被处于基态的氢原子吸收而发生电离.氢原子电离所产生的自由电子的动能等于入射光子的能量减去电离能.②实物粒子和原子作用而使原子激发或电离，是能过实物粒子和原子碰撞来实现的在碰撞过程中，实物粒子的动能可以全部或部分地被原子吸收，所以只要入射粒子的动能大于或等于原子某两个能级差值，就可以使原子受激发而跃迁到较高的能级；当入射粒子的动能大于原子在某能级的电离能时，也可以使原子电离.二、考查三种射线和半衰期概念考题常对α、β、γ三种射线的实质、特点等进行考查。

高考物理二轮专题突破专题八波粒二象性原子和原子核教案

专题八波粒二象性原子和原子核一、学习目标1、掌握光电效应与光的粒子性2、掌握原子能级跃迁和原子核的衰变规律3、学会核反应方程的书写、质量亏损和核能的计算二、课时安排 2课时三、教学过程（一）知识梳理 1.氢原子能级图 (1)能级图如图1所示.图1(2)一群氢原子处于量子数为n 的激发态时，可能辐射出的光谱线条数：N ＝C 2n ＝n n －2.2.原子核的衰变3.核能(1)原子核的结合能：克服核力做功，使原子核分解为单个核子时吸收的能量，或若干单个核子在核力的作用下结合成原子核时放出的能量.(2)质量亏损：组成原子核的核子的质量与原子核的质量之差，注意质量数与质量是两个不同的概念.(3)质能方程：E ＝mc 2，即一定的能量和一定的质量相联系，物体的总能量与它的质量成正比. 4.光电效应的实验规律(1)任何一种金属都有一个极限频率，入射光的频率必须大于这个频率，才能产生光电效应. (2)光电子的最大初动能与入射光的强度无关，只随入射光的频率增大而增大. (3)入射光照射到金属板上时，光电子的发射几乎是瞬时的，一般不会超过10－9s. (4)当入射光的频率大于极限频率时，光电流的强度与入射光的强度成正比. 5.光电效应方程(1)光电子的最大初动能跟入射光子的能量h ν和逸出功W 0的关系为：12mv 2＝h ν－W 0.(2)极限频率νc ＝W 0h. （二）典例精讲高考题型一光电效应与光的粒子性【例1】(多选)(2016·全国乙卷·35(1)改编)现用某一光电管进行光电效应实验，当用某一频率的光入射时，有光电流产生.下列说法正确的是( )A.保持入射光的频率不变，入射光的光强变大，饱和光电流变大B.入射光的频率变高，饱和光电流变大C.入射光的频率变高，光电子的最大初动能变大D.保持入射光的光强不变，不断减小入射光的频率，始终有光电流产生解析在发生光电效应时，饱和光电流大小由光照强度来决定，与频率无关，光照强度越大饱和光电流越大，因此A 正确，B 错误；根据E k ＝h ν－W 0可知，对于同一光电管，逸出功W 0不变，当频率变高时，最大初动能E k 变大，因此C 正确；由光电效应规律可知，当频率低于截止频率时无论光照强度多大，都不会有光电流产生，因此D 错误.答案 AC 归纳小结1.处理光电效应问题的两条线索一是光的频率，二是光的强度，两条线索对应的关系是：(1)光子频率高→光子能量大→产生光电子的最大初动能大.(2)光强→光子数目多→发射光电子数多→光电流大.2.爱因斯坦光电效应方程E k ＝h ν－W 0的研究对象是金属表面的电子，光电子的最大初动能随入射光频率的增大而增大(如图2所示)，直线的斜率为h ，直线与ν轴的交点的物理意义是极限频率νc，直线与E k轴交点的物理意义是逸出功的负值.图2高考题型二原子结构和能级跃迁【例2】 (多选)如图3所示为氢原子的能级图.用光子能量为13.06eV的光照射一群处于基态的氢原子，下列说法正确的是( )图3A.氢原子可以辐射出连续的各种波长的光B.氢原子可能辐射出10种不同波长的光C.氢原子从n＝4的能级向n＝3的能级跃迁时辐射光的波长最短D.辐射光中，光子能量为0.31eV的光波长最长解析氢原子只能辐射出不连续的几种波长的光.故A错误；因为(－13.6＋13.06) eV＝－0.54eV，知氢原子能够跃迁到第5能级，根据C25＝10知可能观测到氢原子辐射的不同波长的光有10种.故B正确；从n＝5能级跃迁到n＝1能级辐射的光子能量最大，波长最短.故C错误；从n＝5能级跃迁到n＝4能级辐射的光子能量最小，波长最长.光子能量为E5－E4＝[－0.54－(－0.85)]eV＝0.31eV.故D正确.答案BD归纳小结1.汤姆孙发现了电子，密立根测出了电子的电荷量，卢瑟福根据α粒子散射实验构建了原子的核式结构模型.玻尔提出的原子模型很好地解释了氢原子光谱的规律.卢瑟福用α粒子轰击氮核实验发现了质子，查德威克用α粒子轰击铍核发现了中子.贝可勒尔发现了天然放射现象，揭示了原子核是有结构的.居里夫妇首次发现了放射性同位素.2.原子的核式结构模型(1)在原子的中心有一个体积很小、带正电荷的核，叫做原子核，而电子在核外绕核运动； (2)原子的全部正电荷和几乎全部的质量都集中在原子核上，带负电的电子在核外空间绕核旋转.3.能级和能级跃迁： (1)轨道量子化核外电子只能在一些分立的轨道上运动r n ＝n 2r 1(n ＝1,2,3，…) (2)能量量子化原子只能处于一系列不连续的能量状态E n ＝E 1n2(n ＝1,2,3，…) (3)吸收或辐射能量量子化原子在两个能级之间跃迁时只能吸收或辐射一定频率的光子，该光子的能量由前后两个能级的能量差决定，即h ν＝E m －E n (m >n ).高考题型三核反应和核能的计算【例3】(2016·全国甲卷·35(1))在下列描述核过程的方程中，属于α衰变的是________，属于β衰变的是________，属于裂变的是________，属于聚变的是________.(填正确答案标号)A.146C→147N ＋ 0－1e B.3215P→3216S ＋ 0－1e C.23892U→23490Th ＋42He D.147N ＋42He→178O ＋11H E.23592U ＋10n→14054Xe ＋9438Sr ＋210n F.31H ＋21H→42He ＋10n解析衰变的反应物只有一个，生成物有42He 或 0－1e ；重核裂变的反应物是重核和中子，生成中等质量的核并再次放出多个中子；轻核聚变是轻核合成为中等质量的核，故属于α衰变的是C ；属于β衰变的是A 、B ；属于裂变的是E ；属于聚变的是F.答案 C AB E F 归纳小结1.α射线、β射线、γ射线之间的区别线2.核反应、核能、裂变、轻核的聚变(1)在物理学中，原子核在其他粒子的轰击下产生新原子核的过程，称为核反应.核反应方程遵循质量数守恒和电荷数守恒的规律.(2)质能方程：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E ＝mc 2或ΔE ＝Δmc 2.(3)把重核分裂成质量较小的核，释放出核能的反应，称为裂变；把轻核结合成质量较大的核，释放出核能的反应，称为聚变.(4)核能的计算：①ΔE ＝Δmc 2，其中Δm 为核反应方程中的质量亏损；②ΔE ＝Δm ×931.5MeV，其中质量亏损Δm 以原子质量单位u 为单位.(5)原子核的人工转变卢瑟福发现质子的核反应方程为：147N ＋42He→178O ＋11H查德威克发现中子的核反应方程为：94Be ＋42He→126C ＋10n约里奥·居里夫妇发现放射性同位素和正电子的核反应方程为：2713Al ＋42He→3015P ＋10n ，3015P→3014Si ＋01e四、板书设计1、光电效应与光的粒子性2、原子能级跃迁和原子核的衰变规律3、核反应方程的书写、质量亏损和核能的计算五、作业布置完成波粒二象性原子和原子核的课时作业六、教学反思借助多媒体形式，使同学们能直观感受本模块内容，以促进学生对所学知识的充分理解与掌握。