创新方案原子结构与原子核-完整版PPT

1、一、原子结构1原子的核式结构(1)19091911年，英国物理学家 进行了粒子散射实验，提出了核式结构模型(2)粒子散射实验实验装置：如图1231所示卢瑟福图1231实验结果：粒子穿过金箔后，绝大多数沿 前进，少数发生 偏转，极少数偏转角度大于90，甚至被弹回(3)核式结构模型：原子中心有一个很小的 ，叫做原子核，原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里，带负电的 在核外空间绕核旋转原方向较大角度核电子特别提醒氢光谱是线状的、不连续的，波长只能是分立的值3玻尔的原子模型(1)玻尔理论轨道假设：原子中的电子在库仑引力的作用下，绕原子核做圆周运动，电子绕核运动的可能轨道是 的定态假设：电子在

2、不同的轨道上运动时，原子处于不同的状态，因而具有不同的能量，即原子的能量是 的这些具有确定能量的稳定状态称为定态，在各个定态中，原子是 的，不向外辐射能量不连续不连续稳定跃迁假设：原子从一个能量状态向另一个能量状态跃迁时要 或 一定频率的光子，光子的能量等于两个状态的 ，即h .放出吸收能量差EmEn13.60.53二、原子核1原子核的组成(1)原子核由质子和中子组成，质子和中子统称为核子(2)原子核的核电荷数质子数，原子核的质量数质子数中子数，质子和中子都为一个单位质量(3)同位素：具有相同质子数、不同中子数的原子同位素在元素周期表中的位置相同，因而具有相同的化学性质有些同位素具有放射性，叫

3、做放射性同位素2原子核的衰变(1)衰变和衰变的比较3核力与核能(1)核力含义：原子核里的 间存在互相作用的核力，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 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c每个核子只跟邻近的核子发生核力作用核子强(2)核能结合能：把构成原子核的结合在一起的 分开所需的能量质能方程：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 .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E .核子mc2mc2质能方程的意义：质量和能量是物质的两种属性，质能方程揭示了质量和能量是不可分割的，它建立了两个属性在数值

4、上的关系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4链式反应及核反应堆(1)链式反应一个铀核裂变时总要释放出23个中子，这些中子还会引起其他的铀核裂变，这样，裂变就会不断地进行下去，释放出越来越多的能量，这种反应叫做链式反应(2)核反应堆：目前正式运行的核电站都是应用 发电的，核电站的核心是核反应堆，核反应堆的主要组成是：核燃料：用浓缩铀；减速剂：用石墨、重水或普通水；控制棒：用镉做成；冷却剂：用水或液态钠；水泥防护层裂变典例启迪例1氢原子的部分能级如图1232所示，已知可见光的光子能量在1.62 eV到3.11 eV之间由此可推知，氢原子 () 图1232A从高能级向n1能级跃迁

5、时发出的光的波长比可见光的短B从高能级向n2能级跃迁时发出的光均为可见光C从高能级向n3能级跃迁时发出的光的频率比可见光的高D从n3能级向n2能级跃迁时发出的光为可见光思路点拨通过能级图所示各能级的能量，根据电子在两能级间跃迁时所释放的光子的能量与可见光光子能量比较，进而比较光子的频率与波长解析从高能级向n1能级跃迁时光子能量EE2E110.2 eV，A正确从高能级向n2能级跃迁时发出的光子能量E3E2EE2，即1.89 eVE3.40 eV，可见有一部分光处于紫外线区域，B错误从高能级向n3能级跃迁时，光子能量最高EE31.51 eV，比可见光光子能量小，C错误从n3能级向n2能级跃迁时光子

6、能量EE3E21.89 eV，D正确答案AD归纳领悟(1)原子从低能级向高能级跃迁：吸收一定能量的光子，当一个光子的能量满足hE末E初时，才能被某一个原子吸收，使原子从低能级E初向高能级E末跃迁，而当光子能量h大于或小于E末E初时都不能被原子吸收(2)原子从高能级向低能级跃迁，以光子的形式向外辐射能量，所辐射的光子能量恰等于发生跃迁时的两能级间的能量差(3)当光子能量大于或等于13.6 eV时，也可以被处于基态的氢原子吸收，使氢原子电离；当处于基态的氢原子吸收的光子能量大于13.6 eV，氢原子电离后，电子具有一定的初动能(4)原子还可吸收外来实物粒子(例如自由电子)的能量而被激发由于实物粒子

7、的动能可全部或部分地被原子吸收，所以只要入射粒子的能量大于或等于两能级的能量差值(EEmEn)，均可使原子发生能级跃迁归纳领悟1关于氢原子能级的跃迁，下列叙述中正确的是 ()A用波长为60 nm的X射线照射，可使处于基态的氢原子电离出自由电子B用能量为10.2 eV的光子照射，可使处于基态的氢原子发生电离C用能量为11.0 eV的光子照射，可使处于基态的氢原子跃迁到激发态D用能量为12.5 eV的光子照射，可使处于基态的氢原子跃迁到激发态答案：A2氢原子部分能级的示意图如图1233所示，不同色光的光子能量如下表所示：色光红橙黄绿蓝靛紫光子能量范围(eV)1.612.002.002.072.07

8、2.142.142.532.532.762.763.10处于某激发态的氢原子，发射的光的谱线在可见光范围内仅有2条，其颜色分别为 ()A红、蓝靛B黄、绿 如图1233C红、紫D蓝靛、紫解析：本题意在考查考生对氢原子能级的理解，并能正确结合电磁波谱解决氢原子跃迁的能级问题由七种色光的光子的不同能量可知，可见光光子的能量范围在1.613.10 eV，故可能是由第4能级向第2能级跃迁过程中所辐射的光子，E10.85 eV(3.40 eV)2.55 eV，即蓝靛光；也可能是氢原子由第3能级向第2能级跃迁过程中所辐射的光子，E21.51 eV(3.40 eV)1.89 eV，即红光，正确选项为A.答案：

9、A思路点拨解答本题时应注意以下三个方面：(1)、衰变的实质(2)衰变过程中电荷数和质量数所遵循的规律(3)质量数与质子数和中子数的关系答案B答案：B4(2010福建高考)14C测年法是利用14C衰变规律对古生物进行年代测定的方法若以横坐标t表示时间，纵坐标m表示任意时刻14C的质量，m0为t0时14C的质量下面四幅图中能正确反映14C衰变规律的是 ()图1234解析：14C衰变过程中每经过一个半衰期，质量减少为原来的一半，故其质量减少得越来越慢，C项正确答案：C答案：B思路点拨解答本题时可按以下思路分析：归纳领悟1核能的计算方法(1)应用公式Emc2时应选用国际单位，即E的单位为J，m的单位为

10、kg，c的单位为m/s.(2)1u相当于931.5 MeV，其中u为原子质量单位：1u1.6605661027 kg,1 MeV106 eV,1 eV1.61019 J(3)应用公式E931.5m时，E的单位为兆电子伏(MeV)，m的单位为原子质量单位2核反应的四种类型及核反应方程的书写(1)核反应过程一般都是不可逆的，所以核反应方程只能用单向箭头表示反应方向，不能用等号连接(2)核反应过程中质量数守恒，电荷数守恒解析：由核反应中质量数、电荷数守恒可确定X是粒子两个核反应中的质量亏损分别为m1(1.007 812.000 013.005 7) u0.002 1 u，m2(1.007 815.000 112.000 04.002 6)