重慶市萬州區(qū)龍寶中學高考物理總復習 第3講 原子結(jié)構(gòu) 原子核課件

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1、選修選修3-5動量守恒定律波粒二象性動量守恒定律波粒二象性原子結(jié)構(gòu)與原子核原子結(jié)構(gòu)與原子核 第第3 3講講 原子結(jié)構(gòu)原子核原子結(jié)構(gòu)原子核 抓住抓住五個五個考點考點備選視頻展臺備選視頻展臺突破突破四個四個考向考向 隨堂隨堂基礎(chǔ)演練基礎(chǔ)演練第第3講講原子結(jié)構(gòu)原子結(jié)構(gòu)原子核原子核 1.氫原子光譜氫原子的能級結(jié)構(gòu)、能氫原子光譜氫原子的能級結(jié)構(gòu)、能級公式級公式 2.原子核的組成、放射性、原子核的衰原子核的組成、放射性、原子核的衰變、半衰期放射性同位素變、半衰期放射性同位素 3.核力、結(jié)合能、質(zhì)量虧損核力、結(jié)合能、質(zhì)量虧損 4.裂變反應(yīng)和聚變反應(yīng)、裂變反應(yīng)堆裂變反應(yīng)和聚變反應(yīng)、裂變反應(yīng)堆 核反應(yīng)方程核反應(yīng)

2、方程 5.射線的危害和防護射線的危害和防護 1.能級躍遷問題能級躍遷問題 2.原子核衰變及半衰期原子核衰變及半衰期 3.核反應(yīng)方程及核反應(yīng)類型的判斷核反應(yīng)方程及核反應(yīng)類型的判斷4.質(zhì)量虧損及核能的計算質(zhì)量虧損及核能的計算 顯示顯示/隱藏隱藏動量守恒定律動量守恒定律 波粒二象性波粒二象性原子結(jié)構(gòu)與原子核原子結(jié)構(gòu)與原子核備選多媒體展臺備選多媒體展臺1.動量守恒定律的驗證動量守恒定律的驗證2.生活中的碰撞實例生活中的碰撞實例3.科學的轉(zhuǎn)折：光的粒子性科學的轉(zhuǎn)折：光的粒子性4.用湯姆孫氣體放電管測量電子的比荷用湯姆孫氣體放電管測量電子的比荷5.原子的核式結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)原子的核式結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)6.玻爾的原子模型

3、和氫的特征光譜玻爾的原子模型和氫的特征光譜7.天然放射現(xiàn)象天然放射現(xiàn)象8.質(zhì)子與中子的發(fā)現(xiàn)質(zhì)子與中子的發(fā)現(xiàn)9.鏈式反應(yīng)鏈式反應(yīng)10.核電站與反應(yīng)堆核電站與反應(yīng)堆11.原子彈與氫彈原子彈與氫彈審題視角審題視角1.當氫原子從高能級向低能級躍遷釋放的能量大于金屬鉀的當氫原子從高能級向低能級躍遷釋放的能量大于金屬鉀的逸出功逸出功2.22eV時，即能夠從金屬鉀表面打出光電子時，即能夠從金屬鉀表面打出光電子.2. 因因E3-E1=12.11eV 2.22eV，能打出光電子；，能打出光電子； 因因E2-E1=10.2eV 2.22eV，能打出光電子；，能打出光電子； 因因E3-E2= 1.89eV E2-E

4、1E3-E2b光的能量最光的能量最小小,波長最長波長最長a光的能量最光的能量最大大,波長最短波長最短02突破四個考向突破四個考向【借題發(fā)揮借題發(fā)揮】 能級躍遷的規(guī)律能級躍遷的規(guī)律(如圖所示如圖所示 )1.定態(tài)間的躍遷定態(tài)間的躍遷滿足能級差滿足能級差n小小n大大 吸收能量吸收能量: hEn大大En小小n大大n小小放出能量放出能量:hEn大大En小小 吸收一吸收一定頻率定頻率的光子的光子釋放釋放一定一定頻率頻率光子光子02突破四個考向突破四個考向2電離態(tài)與電離能電離態(tài)與電離能電離態(tài)：電離態(tài)：n，E0基態(tài)基態(tài)電離態(tài)：電離態(tài)：E吸吸0(13.6 eV)13.6 eV電離能電離能n2電離態(tài)：電離態(tài)：E吸

5、吸0E23.4 eV3如吸收能量足夠大，克服電離能如吸收能量足夠大，克服電離能后，獲得自由的電子還攜帶動能后，獲得自由的電子還攜帶動能.4如果是一群氫原子，向低能級躍如果是一群氫原子，向低能級躍遷時最多發(fā)出的光譜線條數(shù)的遷時最多發(fā)出的光譜線條數(shù)的.方法方法1：采用畫圖法，原子在兩：采用畫圖法，原子在兩個不同能級間躍遷能產(chǎn)生一條頻個不同能級間躍遷能產(chǎn)生一條頻率不同的光譜線率不同的光譜線 求解方法求解方法 方法方法2：用數(shù)學組合公式：用數(shù)學組合公式求解：求解：Nn(n1)/2 【變式跟蹤變式跟蹤1】 如圖所示為氫原子的如圖所示為氫原子的四個能級，其中四個能級，其中E1為基態(tài)，若氫原子為基態(tài)，若氫原

6、子A處于激發(fā)態(tài)處于激發(fā)態(tài)E2，氫原子，氫原子B處于激發(fā)態(tài)處于激發(fā)態(tài)E3，則下列說法正確的是，則下列說法正確的是()A原子原子A可能輻射出可能輻射出3種頻率的光子種頻率的光子B原子原子B可能輻射出可能輻射出3種頻率的光子種頻率的光子C原子原子A能夠吸收原子能夠吸收原子B發(fā)出的光子發(fā)出的光子并躍遷到能級并躍遷到能級E4D原子原子B能夠吸收原子能夠吸收原子A發(fā)出的光子發(fā)出的光子并躍遷到能級并躍遷到能級E4 02突破四個考向突破四個考向解析解析原子原子A從激發(fā)態(tài)從激發(fā)態(tài)E2躍遷到躍遷到E1，只輻射一種頻，只輻射一種頻率的光子，率的光子，A錯原子錯原子B從激發(fā)態(tài)從激發(fā)態(tài)E3躍遷到基態(tài)躍遷到基態(tài)E1可能輻

7、射三種頻率的光子，可能輻射三種頻率的光子，B對由原子能級躍遷理對由原子能級躍遷理論可知，原子論可知，原子A可能吸收可能吸收原子原子B由由E3躍遷到躍遷到E2時放時放出的光子并躍遷到出的光子并躍遷到E3，但，但不能躍遷到不能躍遷到E4，C錯錯A原子發(fā)出的光子能量原子發(fā)出的光子能量EE2E1大于大于E4E3，故，故原子原子B不可能躍遷到能級不可能躍遷到能級E4，D錯錯答案答案B 解析解析/顯隱顯隱AB02突破四個考向突破四個考向考向二原子核衰變及半衰期考向二原子核衰變及半衰期 解析解析/顯隱顯隱審題導析審題導析1.原子核的原子核的衰變過程滿衰變過程滿足質(zhì)量數(shù)守恒和電荷足質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒數(shù)守恒

8、2.先先寫出核反應(yīng)方程再寫出核反應(yīng)方程再配平系數(shù)配平系數(shù).02突破四個考向突破四個考向【借題發(fā)揮借題發(fā)揮】 衰變規(guī)律及實質(zhì)衰變規(guī)律及實質(zhì)02突破四個考向突破四個考向解析解析衰變過程中原子核的質(zhì)量數(shù)守恒，但是會出現(xiàn)質(zhì)量虧損，衰變過程中原子核的質(zhì)量數(shù)守恒，但是會出現(xiàn)質(zhì)量虧損，則選項則選項A錯誤；給釷加熱，釷的半衰期不變，故選項錯誤；給釷加熱，釷的半衰期不變，故選項C錯誤錯誤答案答案BD 解析解析/顯隱顯隱02突破四個考向突破四個考向考向考向三核反應(yīng)方程及核反應(yīng)類型的判斷三核反應(yīng)方程及核反應(yīng)類型的判斷 解析解析/顯隱顯隱注意這幾種注意這幾種核反應(yīng)類型核反應(yīng)類型的區(qū)別！的區(qū)別！核反應(yīng)方程的書寫核反應(yīng)方

9、程的書寫1核反應(yīng)過程一般都不是可逆的，所以核反應(yīng)方程只能用單核反應(yīng)過程一般都不是可逆的，所以核反應(yīng)方程只能用單向箭頭表示反應(yīng)方向，不能用等號連接向箭頭表示反應(yīng)方向，不能用等號連接2核反應(yīng)的生成物一定要以實驗為基礎(chǔ)，不能只依據(jù)兩個守核反應(yīng)的生成物一定要以實驗為基礎(chǔ)，不能只依據(jù)兩個守恒規(guī)律憑空杜撰出生成物來寫核反應(yīng)方程恒規(guī)律憑空杜撰出生成物來寫核反應(yīng)方程3核反應(yīng)遵循質(zhì)量數(shù)守恒，核反應(yīng)過程中反應(yīng)前后的總質(zhì)量核反應(yīng)遵循質(zhì)量數(shù)守恒，核反應(yīng)過程中反應(yīng)前后的總質(zhì)量一般會發(fā)生變化一般會發(fā)生變化(質(zhì)量虧損質(zhì)量虧損)且釋放出核能且釋放出核能4核反應(yīng)遵循電荷數(shù)守恒核反應(yīng)遵循電荷數(shù)守恒 02突破四個考向突破四個考向【

10、借題發(fā)揮借題發(fā)揮】 02突破四個考向突破四個考向DBA（144 ； 88）(2)(2)人工轉(zhuǎn)變方程的特點是箭頭的左邊是氦核與常見元素的原人工轉(zhuǎn)變方程的特點是箭頭的左邊是氦核與常見元素的原子核箭頭的右邊也是常見元素的原子核子核箭頭的右邊也是常見元素的原子核D D是查德威克發(fā)現(xiàn)中是查德威克發(fā)現(xiàn)中子的核反應(yīng)方程，子的核反應(yīng)方程，B B是裂變反應(yīng)，是研究原子彈的核反應(yīng)方是裂變反應(yīng)，是研究原子彈的核反應(yīng)方程程A A是聚變反應(yīng)，是研究氫彈的核反應(yīng)方程是聚變反應(yīng)，是研究氫彈的核反應(yīng)方程由電荷數(shù)守恒和質(zhì)量數(shù)守恒可以判定，由電荷數(shù)守恒和質(zhì)量數(shù)守恒可以判定，X X質(zhì)量數(shù)為質(zhì)量數(shù)為144144，電荷，電荷數(shù)為數(shù)為5

11、656，所以中子數(shù)為，所以中子數(shù)為144144565688.88.答案答案(1)C(2)DBA14488 02突破四個考向突破四個考向02突破四個考向突破四個考向考向四質(zhì)量虧損及核能的計算考向四質(zhì)量虧損及核能的計算 根據(jù)核反應(yīng)中質(zhì)量數(shù)根據(jù)核反應(yīng)中質(zhì)量數(shù)守恒、電荷數(shù)守恒解守恒、電荷數(shù)守恒解答答.先計算先計算钚核衰變過程钚核衰變過程中的質(zhì)量虧損中的質(zhì)量虧損，再根，再根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程求出衰變放出的能量求出衰變放出的能量 靜止的靜止的钚核衰變成鈾钚核衰變成鈾核和核和X核，遵從動量守核，遵從動量守恒定律恒定律. 由鈾核與由鈾核與X核核動量大小相等，可求動量大小相等，可求其動能之比其

12、動能之比.5.3158.742He02突破四個考向突破四個考向解有關(guān)核能問題的方法解有關(guān)核能問題的方法1根據(jù)質(zhì)量虧損計算：根據(jù)質(zhì)量虧損計算：Emc2及及1 u相當于相當于931.5 MeV.2根據(jù)能量守恒和動量守恒計算根據(jù)能量守恒和動量守恒計算3在計算具有宏觀質(zhì)量的物質(zhì)中所有原子核發(fā)生核反應(yīng)所釋放在計算具有宏觀質(zhì)量的物質(zhì)中所有原子核發(fā)生核反應(yīng)所釋放能量時用阿伏加德羅常數(shù)來計算核能能量時用阿伏加德羅常數(shù)來計算核能 02突破四個考向突破四個考向【借題發(fā)揮借題發(fā)揮】 書寫書寫核反應(yīng)方程核反應(yīng)方程計算質(zhì)量計算質(zhì)量虧損虧損m 利用利用Emc2,計算釋放的核能計算釋放的核能 02突破四個考向突破四個考向解析解析/顯隱顯隱本欄內(nèi)容結(jié)束本欄內(nèi)容結(jié)束03隨堂基礎(chǔ)演練隨堂基礎(chǔ)演練隨堂基礎(chǔ)演練隨堂基礎(chǔ)演練 答案及解析答案及解析目標目標一、能級躍遷問題一、能級躍遷問題 二、對原子結(jié)構(gòu)二、對原子結(jié)構(gòu)的考查的考查 三、核反應(yīng)及其類三、核反應(yīng)及其類型型題號題號12345點擊點擊右藍框右藍框出現(xiàn)出現(xiàn)答案及解析答案及解析 A A 1/41/4 A A C C B B 03隨堂基礎(chǔ)演練隨堂基礎(chǔ)演練本欄內(nèi)容結(jié)束本欄內(nèi)容結(jié)束隨堂基礎(chǔ)演練隨堂基礎(chǔ)演練 答案及解析答案及解析目標目標四、質(zhì)量虧損和核能四、質(zhì)量虧損和核能題號題號678點擊點擊右藍框右藍框出現(xiàn)出現(xiàn)答案及解析答案及解析 BCBC 見解析見解析 見解析見解析