2017年《南方新高考·高考总复习》物理-专题十三-第4讲-原子结构和原子核[配套课件]

1、第4讲,原子结构和原子核,一、卢瑟福核式结构模型 1汤姆生的“枣糕”模型 (1)1897 年，_发现电子，提出原子的“枣糕”模型，,揭开了人类研究原子结构的序幕,汤姆生,均匀,(2)“枣糕”模型：原子是一个球体，正电荷_分布 在整个球内，电子像枣糕里的枣子那样镶嵌在原子里,2卢瑟福的核式结构模型,绝大多数,大,90,空隙,(1)粒子散射实验装置：如图13-4-1 所示 图13-4-1 (2)粒子散射实验规律及卢瑟福对实验现象的分析,(3)原子核式结构模型 在原子的中心有一个很小的核，叫_ 原子的全部_电荷和几乎全部的_都集中在原,子核里,原子核,正,质量,旋转,带负电的电子在核外空间里绕着核_ (4)原子核大小：从粒子散射实验的数据估算出原子核的 半径约为 10151014 m(原子的半径约为 1010 m),3质子和中子统称_，原子核的电荷数等于其质子 数，原子核的_数等于其质子数与中子数之和具有相同 _数的原子属于同一种元素；具有相同的质子数和不同的,中子数的原子互称_,核子,质量,质子,同位素,【基础检测】 1(2013 年福建卷)在卢瑟福粒子散射实验中，金箔中的 原子核可以看做

2、静止不动，下列各图画出的是其中两个粒子经,),答案：C,A,历金箔散射过程的径迹，其中正确的是(,B,C,D,二、玻尔原子模型与原子光谱 1玻尔原子模型 为解决原子核结构的稳定性和原子发光的不连续性问题，,玻尔提出了三条假设：,量子化,能量,稳定,(1)轨道假设：轨道是_的，其半径只能是某些分,立的值,能量,辐射,吸收,能级差,(2)定态假设：不同的轨道对应着不同的_状态，这 些状态中原子是_的，不向外辐射能量 (3)跃迁假设：原子在不同的状态具有不同的_， 从一个定态向另一个定态跃迁时要_或_一定频 率的光子，该光子的能量等于这两个状态的_,2能级：在玻尔模型中，原子的可能状态是_ 的，因此各状态对应的能量也是_的，这些能量值叫,能级,不连续,不连续,3基态与激发态：能量_状态叫做基态；其他能,量状态叫激发态,最低的,4 光子的辐射与吸收：原子由激发态向基态跃迁时要 _光子，由基态向激发态跃迁时要_光子光子的,频率与能级的关系为_,辐射,吸收,hEmEn,【基础检测】 2(多选，2014 年山东卷)氢原子能级如图 13-4-2 所示，当 氢原子从 n3 跃迁到 n2 的能级时，辐射光

3、的波长为 656 nm.,以下判断正确的是(,),图13-4-2,A氢原子从 n2 跃迁到 n1 的能级时，辐射光的波长,大于 656 nm,B用波长为 325 nm 的光照射时，可使氢原子从 n1 跃,迁到 n2 的能级,C一群处于 n3 能级上的氢原子向低能级跃迁时最多产,生 3 种谱线,D用波长为 633 nm 的光照射，不能使氢原子从 n2 跃,迁到 n3 的能级,解析：根据氢原子的能级图和能级跃迁规律，当氢原子从 n2 能级跃迁到 n1 的能级时，辐射光的波长一定小于656 nm，因此A选项错误；根据发生跃迁只能吸收和辐射一定频率 的光子，可知B选项错误，D选项正确；一群处于n3能级上 的氢原子向低能级跃迁时可以产生3 种频率的光子，所以C选 项正确 答案：CD,三、原子核,1天然放射现象的发现,贝克勒尔,(1)_发现天然放射现象，使人们认识到原子核 也有复杂结构，揭开了人类研究原子核结构的序幕 (2)通过对天然放射现象的研究，人们发现原子序数大于或 等于_的所有天然存在的元素都具有放射性，原子序数小于 _的天然存在的元素有些也具有放射性，它们放射出来的射,线常见的有三种：_

4、.,83,83,射线、射线、射线,2天然衰变中核的变化规律 在核的天然衰变中，核变化的最基本的规律是_,守恒和_守恒,质量数,电荷数,3半衰期 (1)定义：放射性元素的原子核有_发生衰变所需,要的时间,半数,快慢,物理状态,化学状态,(2)意义：反映了核衰变过程的_程度，具有统计性 (3) 特征：只由核本身的因素所决定，而与原子所处的 _或_无关,质子,中子,四、核力、核能、重核的裂变和轻核的聚变 1核力：原子核的半径很小，其中的质子之间的库仑力很 大，受到这么大的库仑斥力却能处于稳定状态，一定还有别的 力把各核子紧紧地拉在一起，这种力叫做核力核力具有以下 特点： (1)核力是很强的力 (2)核力作用范围很小，只在 2.01015 m 的短距离内起作,用,相邻,(3)每个核子只跟它_的核子发生核力作用,2核能,原子核,原子核,质量亏损,Emc2,(1) 结合能：核子结合成_ 时放出一定的能量， _分解成核子时吸收一定的能量，这种能量叫结合能 (2)质量亏损：核子结合生成原子核，所生成的原子核的质 量比生成它的核子的总质量要小些，这种现象叫做_ (3)爱因斯坦质能方程：物体的能量和质量之

5、间存在着密切 的联系，它们的关系是_，这就是爱因斯坦质能方程， 其另一个表达形式是Emc2.,3获得核能的途径,中等,10,较大,【基础检测】,考点1 氢原子的能级跃迁 重点归纳,2光子的吸收与辐射,原子从一种定态(能量为 E初)跃迁到另一种定态(能量为E末)， 它辐射或吸收一定频率的光子，光子的能量由这两种定态的能级 差决定，即hE初-E末若E初E末，则辐射光子；若E初E末， 则吸收光子,3氢原子能级图：如图13-4-3所示,图13-4-3,典例剖析 例1：(多选，2016 年河北衡水中学检测)氢原子能级如图 13-4-4，当氢原子从n3跃迁到n2的能级时，辐射光的波长,为 656 nm，以下判断正确的是(,),图13-4-4,A氢原子从 n2 跃迁到 n1 的能级时，辐射光的波长,大于 656 nm,B用波长为 325 nm 的光照射，可使氢原子从 n1 跃迁到,n2 的能级,C一群处于 n3 能级上的氢原子向低能级跃迁时最多产,生 3 种谱线,D用波长为 633 nm 的光照射，不能使氢原子从 n2 跃迁,到 n3 的能级,答案：CD,【考点练透】 1(2015 年天津六校联考)

6、氢原子能级的示意图如图13-4-5 所示，大量氢原子从 n4 的能级向 n2 的能级跃迁时辐射出 可见光 a，从 n3 的能级向n2 的能级跃迁时辐射出可见光 b，,则(,),图13-4-5,A氢原子在 n2 的能级时可吸收能量为 3.6 eV 的光子而,发生电离,B氢原子从 n4 的能级向 n3 的能级跃迁时辐射出光,子的能量可以小于 0.66 eV Cb 光比 a 光的波长短,D氢原子从 n4 的能级可辐射出 5 种频率的光子,答案：A,考点2 核衰变及三种射线 重点归纳,1核衰变,2三种射线的本质和特性,典例剖析 例2：(2016 年云南玉溪第一中学期中)下列说法正确的是,(,),答案：ACD,【考点练透】 2(2016 年广西桂林第十八中学月考)关于天然放射性，下,列说法正确的是(,),A所有元素都有可能发生衰变 B放射性元素的半衰期与外界的温度无关 C放射性元素与别的元素形成化合物时仍具有放射性 D、和三种射线中，射线的穿透能力最强 E一个原子核在一次衰变中可同时放出、和三种射线,解析：原子核可以自发地衰变，但不是所有元素都可以发 生衰变，选项A 错误；放射性元素的半衰期由原子核决定，与 外界的温度无关，选项B 正确；放射性元素的放射性与核外电 子无关，故放射性元素与别的元素形成化合物时仍具有放射性， 选项C正确；、和三种射线中，射线的穿透能力最强， 电离能力最弱，选项D正确；一个原子核在一次衰变中不能同 时放出、和三种射线，选项E 错误,答案：BCD,考点3 核反应方程与核能计算 重点归纳,2核能的计算方法,(1)根据Emc2计算，计算时m的单位是“kg”，c的单,位是“m/s”，E 的单位是“J”,(2)根据Em931.5 MeV 计算因 1 原子质量单位(u) 相当于931.5 MeV的能量，所以计算时m的单位是“u”，E的 单位是“MeV”,(3)根据核子比结合能来计算核能：,原子核的结合能核子比结合能核子数,典例剖析,【考点练透】,解析：静止的放射性原子核发生了衰变放出粒子后，新核 的速度与粒子速度方向相反，放出的粒子与新核所受的洛伦兹 力方向相同，根据左手定则判断粒子与新核的电性关系，即可 判断发生了哪种衰变即可根据电荷数守恒及质量数守恒写出 核反应方程式 答案：D,

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