高考物理创新设计一轮复习精品课件人教版3-51原子结构原子核

1、考纲展示高考瞭望知识点要求原子核式结构模型，氢原子光谱1.原子的核式结构、玻尔理论、能级公 式、氢原子的能级跃迁这部分内容在 选做部分出现的几率将会提高，既可 能单独出现，也可能与选修35中的 其他内容联合命题2.半衰期、质能方程的应用、计算以及 核反应方程的书写是高考的热点问 题，这部分内容较为简单，在学习中 要注意抓好基本知识3.裂变、聚变及三种射线，这部分内容 在高考命题中可能结合动量守恒在 2011年的高考中，核反应、核能与动 量守恒的综合仍是热点.原子的能级原子核的组成、原子核的衰变、半衰期放射性的应用与防护、放射性同位素核力、核反应方程结合能、质量亏损重核、裂变、核聚变第三章 原子

2、结构 原子核 一、原子结构 1原子核式结构模型 (1)电子的发现：英国物理学家汤姆孙发现了电子第1讲 原子结构 原子核(2)粒子散射实验的结果：绝大多数粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进，少数粒子发生了较大 ，极少数粒子甚至被反弹回来(3)原子的核式结构模型：在原子中心有一个很小的原子核，原子全部的 和几乎全部 都集中在核里，带负电的电子在核外空间绕核旋转偏转正电荷质量2玻尔理论(1)定态：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 的，电子虽然绕核运动，但并不向外 能量(2)跃迁：原子从一种定态跃迁到另一种定态时，它辐射或吸收 的光子，光子的能量由这两个定态的能量差决定即hE

3、mEn.(h是普朗克常量h6.631034 Js)(3)轨道：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稳定辐射一定频率认识原子结构的线索：气体放电的研究阴极射线发现电子汤姆孙的“枣糕”模型玻尔模型.3氢原子的能级、能级公式(1)氢原子的能级和轨道半径氢原子的能级公式：En E1(n1,2,3，)，其中E1为基态能量E113.6 eV.氢原子的半径公式：rnn2r1(n1,2,3，)，其中r1为基态半径，又称玻尔半径r10.531010 m.(2)氢原子的能级图，如图311.能级图中的横线表示氢原子可能的能量状态定态横线左端的数字

4、“1,2,3”表示量子数，右端的数字“13.6，3.4，”表示氢原子的能级相邻横线间的距离，表示相邻的能级差，量子数越大，相邻的能级差越小带箭头的竖线表示原子由较高能级向较低能级跃迁，原子跃迁条件为：hEmEn. 1.如图312所示为卢瑟福和他的同事们做粒子散射实验的装置示意图，荧光屏和显微镜分别放在图中的A、B、C、D四个位置时，下述对观察到现象的说法中正确的是()A放在A位置时，相同时间内观察到屏上的闪光次数最多B放在B位置时，相同时间内观察到屏上的闪光次数只比A位置时稍少些C放在C、D位置时，屏上观察不到闪光D放在D位置时，屏上仍能观察到一些闪光，但次数极少解析：粒子散射实验的结果是，绝

5、大多数粒子穿过金箔后基本上仍沿原来的方向前进，但是有少数粒子发生了较大的偏转因此，荧光屏和显微镜一起分别放在图中的A、B、C、D四个位置时，在相同时间内观察到屏上的闪光次数分别为绝大多数、少数、极少数，故A、D正确答案：AD一、天然放射现象1天然放射现象：某些元素 放射某些射线的现象称为天然放射现象，这些元素称 2三种射线的本质：射线是 ，射线是 ，射线是 自发地放射性元素氦核流电子流电磁波3三种射线的比较种类射线射线射线组成高速氦核流高速电子流光子流(高频电磁波)带电荷量2ee0质量4mpmp1.671027 kg静止质量为零符号 速度0.1c0.99cc在电磁场中偏转与射线反向偏转不偏转贯

6、穿本领最弱用纸能挡住较强穿透几毫米的铝板最强穿透几厘米的铅板对空气的电离作用很强较弱很弱在空气中的径迹粗、短、直细、较长、曲折最长通过胶片感光感光感光产生机制核内两个中子和两个质子结合得比较紧密，有时会作为一个整体从较大的原子核抛射出来核内的中子可以转化为一个质子和一个电子，产生的电子从核中发射出来放射性原子核在发生衰变、衰变后产生的新核往往处于高能级，当它向低能级跃迁时，辐射光子二、原子核的衰变1原子核衰变规律衰变类型衰变衰变衰变方程 衰变实质2个质子和2个中子结合成一个整体射出中子转化为质子和电子 衰变规律电荷数守恒、质量数守恒2. 确定衰变次数的方法方法一：设放射性元素 经过n次衰变和m

7、次衰变后，变成稳定的新元 素 ，则表示该核反应的方程为： .根据电荷数守恒和质量守恒可列方程：AA4n，ZZ2nm.方法二：确定衰变次数，因为衰变对质量数无影响，先由质量数的改变 确定衰变的次数，然后再根据衰变规律确定衰变的次数3对半衰期的理解(1)根据半衰期的概念，可总结出公式N余N原 t/，m余m原 t/式中N原、m原表示衰变前的放射性元素的原子数和质量，N余、m余表示衰变后尚未发生衰变的放射性元素的原子数和质量，t表示衰变时间，表示半衰期(2)影响因素：放射性元素衰变的快慢是由原子核内部因素决定的，跟原子所处的物理状态(如温度、压强)或化学状态(如单质、化合物)无关 三、放射性同位素及其

8、应用和防护 1人造放射性同位素的优点 (1)放射强度容易控制； (2)可以制成各种所需的形状； (3)半衰期很短，废料容易处理2应用(1)工业部门使用射线测厚度利用射线的穿透特性；(2)烟雾报警器的使用利用射线的电离作用，增加烟雾导电离子浓度； (3)农业应用射线使种子的遗传基因发生变异，杀死腐败细菌、抑制发芽等；(4)做示踪原子利用放射性同位素与非放射性同位素有相同的化学性质3放射性污染与防护污染与防护举例与措施说明污染核爆炸核爆炸的最初几秒钟辐射出来的主要是强烈的射线和中子流，长期存在放射性污染核泄漏核工业生产和核科学研究中使用放射性原材料，一旦泄露就会造成严重污染医疗照射医疗中如果放射线

9、的剂量过大，也会导致病人受到损害，甚至造成病人的死亡防护密封防护把放射源密封在特殊的包壳里，或者用特殊的方法覆盖，以防止射线泄漏距离防护距放射源越远，人体吸收的剂量就越少，受到的危害就越轻时间防护尽量减少受辐射的时间屏蔽防护在放射源与人体之间加屏蔽物能起到防护作用铅的屏蔽作用最好四、核反应、核力和核能1核反应的四种类型类型可控性核反应方程典例衰变衰变自发 衰变自发 人工转变人工控制 (卢瑟福发现质子) (查德威克发现中子) (约里奥居里夫妇发现放射性同位素，同时发现正电子) 重核裂变比较容易进行人工控制 轻核聚变除氢弹外无法控制 2.核力与核能(1)核力含义：原子核里的核子间存在互相作用的核力

10、，核力把核子紧紧地束缚在核内，形成稳定的原子核特点a核力是强相互作用的一种表现；b核力是短程力，作用范围在1.51015 m之内(2)核能质能方程：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Emc2.方程的含义是：物体具有的能量与它的质量之间存在简单的正比关系，物体的能量增大，质量也增大；物体的能量减少，质量也减少a核子在结合成原子核时出现质量亏损m，其能量也要相应减少，即Emc2；b原子核分解成核子时要吸收一定的能量，相应的质量增加m，吸收的能量为Emc2.获得方式：重核裂变和轻核聚变聚变反应比裂变反应平均每个核子放出的能量大约要大34倍2如图313甲是、三种射线穿透能力

11、的示意图，图乙是工业上利用射线的穿透性来检查金属内部的伤痕的示意图，请问图乙中的检查是利用了_射线解析：由图甲可知射线的穿透力最强，可用来检查金属内部的伤痕答案：图3133(2009天津，6)下列说法正确的是() 解析：选项A、D为原子核的人工转变，选项B为轻核聚变，选项C为原子核 的衰变，故选项B、D正确 答案：BD4(2009重庆，16)某科学家提出年轻热星体中核聚变的一种理论，其中的两个核反应方程为 方程中Q1、Q2表示释放的能量，相关的原子核质量见下表：以下推断正确的是() 原子核 质量/u1.007 83.016 04.002 612.000 013.005 715.000 1AX是

12、 ，Q2Q1 BX是 ，Q2Q1 CX是 ，Q2Q1 DX是 ，Q2Q1.答案：B5.如图314所示，印度第一艘自主研发的核潜艇于2009年7月26日正式下水，成为世界第六个拥有核潜艇的国家核动力潜艇是潜艇中的一种类型，指以核反应堆为动力来源设计的潜艇在核反应中有一种是一个 原子核在中子的轰击下发生的一种可能的裂变反应，其裂变方程为 ，则下列叙述正确的是()图314AX原子核中含有54个质子BX原子核中含有53个中子C裂变时释放能量是因为亏损的质量变成了能量D裂变时释放能量，出现质量亏损，质量数不守恒解析：由核反应方程的质量数守恒和电荷数守恒可知：X原子核中含有54个质子，78个中子，故A正确，B、D错，释放能量不是质量变成了能量，而是亏损的质量以能量的形式释放，C错答案：A6(2009浙江，1