《南方新高考高考物理一輪總復(fù)習(xí) 專題十三 第4講 原子結(jié)構(gòu)和原子核課件 新人教版》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《南方新高考高考物理一輪總復(fù)習(xí) 專題十三 第4講 原子結(jié)構(gòu)和原子核課件 新人教版(42頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
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(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)的序幕湯姆生均勻(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盧瑟福的核式結(jié)構(gòu)模型絕大多數(shù)大90空隙(1)粒子散射實驗裝置:如圖13-4-1 所示圖13-4-1
2、(2)粒子散射實驗規(guī)律及盧瑟福對實驗現(xiàn)象的分析(3)原子核式結(jié)構(gòu)模型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_都集中在原子核里原子核正質(zhì)量旋轉(zhuǎn)帶負電的電子在核外空間里繞著核_(4)原子核大小:從粒子散射實驗的數(shù)據(jù)估算出原子核的半徑約為 10151014 m(原子的半徑約為 1010 m)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_核子質(zhì)量質(zhì)子同位素【基礎(chǔ)檢測】1(2013 年福建卷)在盧瑟福粒子散射實驗中,金箔中的原子核可以看做靜止不動,下列各圖畫出的是其中兩
3、個粒子經(jīng))答案:CA歷金箔散射過程的徑跡,其中正確的是(BCD二、玻爾原子模型與原子光譜1玻爾原子模型為解決原子核結(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(shè):量子化能量穩(wěn)定(1)軌道假設(shè):軌道是_的,其半徑只能是某些分立的值能量輻射吸收能級差(2)定態(tài)假設(shè):不同的軌道對應(yīng)著不同的_狀態(tài),這些狀態(tài)中原子是_的,不向外輻射能量(3)躍遷假設(shè):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_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(yīng)的能量也是_的,這些能量值叫能級不連續(xù)不連續(xù)3基態(tài)與激發(fā)態(tài):能量_狀態(tài)叫做基
4、態(tài);其他能量狀態(tài)叫激發(fā)態(tài)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_輻射吸收hEmEn【基礎(chǔ)檢測】2(多選,2014 年山東卷)氫原子能級如圖 13-4-2 所示,當(dāng)氫原子從 n3 躍遷到 n2 的能級時,輻射光的波長為 656 nm.以下判斷正確的是()圖13-4-2A氫原子從 n2 躍遷到 n1 的能級時,輻射光的波長大于 656 nmB用波長為 325 nm 的光照射時,可使氫原子從 n1 躍遷到 n2 的能級C一群處于 n3 能級上的氫原子向低能級躍遷時最多產(chǎn)生 3 種譜線D用波長為 633 nm 的光照射,不能使
5、氫原子從 n2 躍遷到 n3 的能級解析:根據(jù)氫原子的能級圖和能級躍遷規(guī)律,當(dāng)氫原子從n2 能級躍遷到 n1 的能級時,輻射光的波長一定小于656nm,因此A選項錯誤;根據(jù)發(fā)生躍遷只能吸收和輻射一定頻率的光子,可知B選項錯誤,D選項正確;一群處于n3能級上的氫原子向低能級躍遷時可以產(chǎn)生3 種頻率的光子,所以C選項正確答案:CD三、原子核1天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)貝克勒爾(1)_發(fā)現(xiàn)天然放射現(xiàn)象,使人們認識到原子核也有復(fù)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
6、放射出來的射線常見的有三種:_.8383射線、射線、射線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_守恒質(zhì)量數(shù)電荷數(shù)3半衰期(1)定義:放射性元素的原子核有_發(fā)生衰變所需要的時間半數(shù)快慢物理狀態(tài)化學(xué)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(2)核力作用范圍很小,只在
7、2.01015 m 的短距離內(nèi)起作用相鄰(3)每個核子只跟它_的核子發(fā)生核力作用2核能原子核原子核質(zhì)量虧損Emc2(1) 結(jié)合能: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Emc2.3獲得核能的途徑中等10較大【基礎(chǔ)檢測】考點1 氫原子的能級躍遷重點歸納2光子的吸收與輻射原子從一種定態(tài)(能量為 E初)躍遷到另一種定態(tài)(能量為E末),它輻射或吸
8、收一定頻率的光子,光子的能量由這兩種定態(tài)的能級差決定,即hE初-E末若E初E末,則輻射光子;若E初E末,則吸收光子3氫原子能級圖:如圖13-4-3所示圖13-4-3典例剖析例1:(多選,2016 年河北衡水中學(xué)檢測)氫原子能級如圖13-4-4,當(dāng)氫原子從n3躍遷到n2的能級時,輻射光的波長為 656 nm,以下判斷正確的是()圖13-4-4A氫原子從 n2 躍遷到 n1 的能級時,輻射光的波長大于 656 nmB用波長為 325 nm 的光照射,可使氫原子從 n1 躍遷到n2 的能級C一群處于 n3 能級上的氫原子向低能級躍遷時最多產(chǎn)生 3 種譜線D用波長為 633 nm 的光照射,不能使氫原
9、子從 n2 躍遷到 n3 的能級答案:CD【考點練透】1(2015 年天津六校聯(lián)考)氫原子能級的示意圖如圖13-4-5所示,大量氫原子從 n4 的能級向 n2 的能級躍遷時輻射出可見光 a,從 n3 的能級向n2 的能級躍遷時輻射出可見光 b,則()圖13-4-5A氫原子在 n2 的能級時可吸收能量為 3.6 eV 的光子而發(fā)生電離B氫原子從 n4 的能級向 n3 的能級躍遷時輻射出光子的能量可以小于 0.66 eVCb 光比 a 光的波長短D氫原子從 n4 的能級可輻射出 5 種頻率的光子答案:A考點2 核衰變及三種射線重點歸納1核衰變2三種射線的本質(zhì)和特性典例剖析例2:(2016 年云南玉
10、溪第一中學(xué)期中)下列說法正確的是()答案:ACD【考點練透】2(2016 年廣西桂林第十八中學(xué)月考)關(guān)于天然放射性,下列說法正確的是()A所有元素都有可能發(fā)生衰變B放射性元素的半衰期與外界的溫度無關(guān)C放射性元素與別的元素形成化合物時仍具有放射性D、和三種射線中,射線的穿透能力最強E一個原子核在一次衰變中可同時放出、和三種射線解析:原子核可以自發(fā)地衰變,但不是所有元素都可以發(fā)生衰變,選項A 錯誤;放射性元素的半衰期由原子核決定,與外界的溫度無關(guān),選項B 正確;放射性元素的放射性與核外電子無關(guān),故放射性元素與別的元素形成化合物時仍具有放射性,選項C正確;、和三種射線中,射線的穿透能力最強,電離能力
11、最弱,選項D正確;一個原子核在一次衰變中不能同時放出、和三種射線,選項E 錯誤答案:BCD考點3 核反應(yīng)方程與核能計算重點歸納2核能的計算方法(1)根據(jù)Emc2計算,計算時m的單位是“kg”,c的單位是“m/s”,E 的單位是“J”(2)根據(jù)Em931.5 MeV 計算因 1 原子質(zhì)量單位(u)相當(dāng)于931.5 MeV的能量,所以計算時m的單位是“u”,E的單位是“MeV”(3)根據(jù)核子比結(jié)合能來計算核能:原子核的結(jié)合能核子比結(jié)合能核子數(shù) 典例剖析【考點練透】解析:靜止的放射性原子核發(fā)生了衰變放出粒子后,新核的速度與粒子速度方向相反,放出的粒子與新核所受的洛倫茲力方向相同,根據(jù)左手定則判斷粒子與新核的電性關(guān)系,即可判斷發(fā)生了哪種衰變即可根據(jù)電荷數(shù)守恒及質(zhì)量數(shù)守恒寫出核反應(yīng)方程式答案:D