高考物理大一輪復習 專題十一 動量、波泣二象性和近代物理初步 第4講 原子結(jié)構(gòu)和原子核課件

上傳人:沈*** 文檔編號:72329325 上傳時間:2022-04-08 格式:PPT 頁數(shù):39 大小:893.52KB
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1、第4講原子結(jié)構(gòu)和原子核一、盧瑟福核式結(jié)構(gòu)模型1.湯姆生的“棗糕”模型湯姆生均勻(1)1897 年,_發(fā)現(xiàn)電子,提出原子的“棗糕”模型,揭開了人類研究原子結(jié)構(gòu)的序幕.(2)“棗糕”模型:原子是一個球體,正電荷_分布在整個球內(nèi),電子像棗糕里的棗子那樣鑲嵌在原子里.2.盧瑟福的核式結(jié)構(gòu)模型(1)粒子散射實驗裝置:如圖 11-4-1 所示.圖 11-4-1實驗規(guī)律盧瑟福的分析 _粒子仍沿原來的方向前進原子中間絕大部分是_少數(shù)粒子發(fā)生了較_的偏轉(zhuǎn),極少數(shù)的偏轉(zhuǎn)角超過了 _,個別甚至被彈回,偏轉(zhuǎn)角幾乎達到 180粒子碰到了質(zhì)量比自己大得多的帶正電的物質(zhì),原子的正電荷和幾乎全部的質(zhì)量都集中在一個很小的范圍內(nèi)

2、(2)粒子散射實驗規(guī)律及盧瑟福對實驗現(xiàn)象的分析絕大多數(shù)空隙大9010(3)原子核式結(jié)構(gòu)模型原子核正質(zhì)量在原子的中心有一個很小的核,叫_.原子的全部_電荷和幾乎全部的_都集中在原子核里.旋轉(zhuǎn)核子質(zhì)量質(zhì)子同位素帶負電的電子在核外空間里繞著核_.(4)原子核大?。簭牧W由⑸鋵嶒灥臄?shù)據(jù)估算出原子核的半徑約為 101514m(原子的半徑約為 1010m).3.質(zhì)子和中子統(tǒng)稱_,原子核的電荷數(shù)等于其質(zhì)子數(shù),原子核的_數(shù)等于其質(zhì)子數(shù)與中子數(shù)之和.具有相同_數(shù)的原子屬于同一種元素;具有相同的質(zhì)子數(shù)和不同的中子數(shù)的原子互稱_.【基礎(chǔ)檢測】1.(多選)如圖 11-4-2 所示為盧瑟福和他的同事們做粒子散射實驗裝置

3、的示意圖,熒光屏和顯微鏡一起分別放在圖中的 A、)B、C、D 四個位置時觀察到的現(xiàn)象,下述說法中正確的是(圖 11-4-2A.放在 A 位置時,相同時間內(nèi)觀察到屏上的閃光次數(shù)最多B.放在 B 位置時,相同時間內(nèi)觀察到屏上的閃光次數(shù)只比A 位置時稍少些C.放在 C、D 位置時,屏上觀察不到閃光D.放在 D 位置時,屏上仍能觀察到一些閃光,但次數(shù)極少答案:AD二、玻爾原子模型與原子光譜1.玻爾原子模型量子化能量穩(wěn)定為解決原子核結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和原子發(fā)光的不連續(xù)性問題,玻爾提出了三條假設:(1)軌道假設:軌道是_的,其半徑只能是某些分立的值.(2)定態(tài)假設:不同的軌道對應著不同的_狀態(tài),這些狀態(tài)中原子是

4、_的,不向外輻射能量.(3) 躍 遷 假 設 : 原 子 在 不 同 的 狀 態(tài) 具 有 不 同 的_,從一個定態(tài)向另一個定態(tài)躍遷時要_或_一定頻率的光子,該光子的能量等于這兩個狀態(tài)的_.能量吸收輻射能級差2.能級:在玻爾模型中,原子的可能狀態(tài)是_的,因此各狀態(tài)對應的能量也是_的,這些能量值叫能級.3.基態(tài)與激發(fā)態(tài):能量_狀態(tài)叫做基態(tài);其他能量狀態(tài)叫激發(fā)態(tài).不連續(xù)不連續(xù)最低的4. 光子的輻射與吸收 : 原子由激發(fā)態(tài)向基態(tài) 躍 遷 時 要_光子,由基態(tài)向激發(fā)態(tài)躍遷時要_光子.光子的頻率與能級的關(guān)系為_.5.原子光譜(1)光譜分析:利用元素的特征譜線(線狀譜)分析和確定物質(zhì)的組成成分.輻射吸收hE

5、mEn【基礎(chǔ)檢測】2.氫原子從能級 m 躍遷到能級 n 時輻射紅光的頻率為1,從能級 n 躍遷到能級 k 時吸收紫光的頻率為2,已知普朗克常)量為 h,若氫原子從能級 k 躍遷到能級 m,則(三、原子核貝克勒爾83831.天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)射線、射線、射線(1)_發(fā)現(xiàn)天然放射現(xiàn)象,使人們認識到原子核也有復雜結(jié)構(gòu),揭開了人類研究原子核結(jié)構(gòu)的序幕.(2)通過對天然放射現(xiàn)象的研究,人們發(fā)現(xiàn)原子序數(shù)大于或等于_的所有天然存在的元素都具有放射性,原子序數(shù)小于_的天然存在的元素有些也具有放射性,它們放射出來的射線常見的有三種:_.2.天然衰變中核的變化規(guī)律在核的天然衰變中,核變化的最基本的規(guī)律是_守恒和_

6、守恒.質(zhì)量數(shù)電荷數(shù)3.半衰期半數(shù)快慢(1)定義:放射性元素的原子核有_發(fā)生衰變所需要的時間.物理狀態(tài)化學狀態(tài)(2)意義:反映了核衰變過程的_程度,具有統(tǒng)計性.(3) 特征:只由核本身的因素所決定,而與原子所處的_或_無關(guān).質(zhì)子中子四、核力、核能、重核的裂變和輕核的聚變1.核力:原子核的半徑很小,其中的質(zhì)子之間的庫侖力很大,受到這么大的庫侖斥力卻能處于穩(wěn)定狀態(tài),一定還有別的力把各核子緊緊地拉在一起,這種力叫做核力.核力具有以下特點:(1)核力是很強的力.相鄰(2)核力作用范圍很小,只在 2.01015m 的短距離內(nèi)起作用.(3)每個核子只跟它_的核子發(fā)生核力作用.2.核能原子核原子核(1) 結(jié)合

7、能:核子結(jié)合成_ 時放出一定的能量,_分解成核子時吸收一定的能量,這種能量叫結(jié)合能.(2)質(zhì)量虧損:核子結(jié)合生成原子核,所生成的原子核的質(zhì)量比生成它的核子的總質(zhì)量要小些,這種現(xiàn)象叫做_.(3)愛因斯坦質(zhì)能方程:物體的能量和質(zhì)量之間存在著密切的聯(lián)系,它們的關(guān)系是_,這就是愛因斯坦質(zhì)能方程,其另一個表達形式是Emc2.質(zhì)量虧損Emc23.獲得核能的途徑(1)重核的裂變重核俘獲一個中子后分裂為兩個或幾個_質(zhì)量數(shù)的原子核,則這樣的反應叫做重核的裂變.在裂變的同時,還會放出幾個中子和大量能量.(2)輕核的聚變某些輕核結(jié)合成質(zhì)量數(shù)_的原子核的反應過程叫做輕核的聚變,同時放出大量的能量.輕核聚變只能發(fā)生在超

8、高溫條件下,故輕核聚變也叫做熱核反應.中等10較大【基礎(chǔ)檢測】考點 1氫原子的能級躍遷 重點歸納3.解答氫原子能級圖與原子躍遷問題的注意事項(1)氫原子能級圖:如圖 11-4-3 所示.圖 11-4-3【考題題組】1.(多選)如圖 11-4-4 所示是氫原子的能級圖,大量處于 n4 激發(fā)態(tài)的氫原子向低能級躍遷時,一共可以輻射出 6 種不同頻率的光子,其中巴耳末系是指氫原子由高能級向 n2 能級躍遷時釋放的光子,則()圖 11-4-4A.6 種光子中波長最長的是 n4 激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時產(chǎn)生的B.6 種光子中有 2 種屬于巴耳末系C.使 n4 能級的氫原子電離至少要 0.85 eV 的能量D.若

9、從 n2 能級躍遷到基態(tài)釋放的光子能使某金屬板發(fā)生光電效應,則從 n3 能級躍遷到 n2 能級釋放的光子也一定能使該板發(fā)生光電效應答案:BC2.(多選,2017 年湖北荊門模擬)氫原子核外電子發(fā)生了兩次躍遷,第一次從外層軌道躍遷到 n3 軌道;第二次核外電子再從 n3 軌道躍遷到 n2 軌道,下列說法中正確的是()A.兩次躍遷原子的能量增加相等B.第二次躍遷原子的能量減小量比第一次的大C.兩次躍遷原子的電勢能減小量均大于電子的動能增加量D.兩次躍遷原子均要放出光子,第一次放出的光子能量要大于第二次放出的光子能量解析:氫原子核外電子從外層軌道躍遷到內(nèi)層軌道這一過程中,原子的能量減小,原子要放出光

10、子,由能量守恒定律可知原子的電勢能減小量大于電子的動能增加量.又由氫原子能級圖知因躍遷到 n3 軌道放出的光子能量(或原子的能量減小量)最多為 1.51 eV,而氫原子核外電子從 n3 軌道躍遷到 n2軌道放出的光子的能量(或原子的能量減小量)為 1.89 eV,B、C 正確.答案:BC考點2原子核與原子核的衰變 重點歸納1.衰變規(guī)律及實質(zhì)(1)兩種衰變的比較答案:A考點3核反應類型、核能 重點歸納1.核反應類型(1)核反應的四種類型:衰變、人工轉(zhuǎn)變、裂變和聚變.(2)核反應過程一般都是不可逆的,所以核反應方程只能用單向箭頭連接并表示反應方向,不能用等號連接.(3)核反應的生成物一定要以實驗為基礎(chǔ),不能憑空只依據(jù)兩個守恒規(guī)律杜撰出生成物來寫核反應方程.(4)核反應遵循質(zhì)量數(shù)守恒而不是質(zhì)量守恒,核反應過程中反應前后的總質(zhì)量一般會發(fā)生變化.(5)核反應遵循電荷數(shù)守恒.)關(guān)于這兩個方程的下列說法正確的是(A.方程(1)屬于衰變B.方程(1)屬于重核裂變C.方程(2)屬于輕核聚變D.方程(1)中 k10,方程(2)中 d1答案:BCD

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