2010高考物理二轮复习原子和原子核教案.doc

高中物理 原子和原子核原子和原子核 教案教案一．一．专题要点专题要点1．原子的结构①汤姆生模型(枣糕模型) 汤姆生发现电子，使人们认识到原子有复杂结构从而打开原子的大门.②卢瑟福的核式结构模型(行星式模型)卢瑟福 α 粒子散射实验装置,现象,从而总结出核式结构学说α 粒子散射实验是用 α 粒子轰击金箔，实验现象：结果是绝大多数 α 粒子穿过金箔后基本上仍沿原来的方向前进,但是有少数 α 粒子发生了较大的偏转.这说明原子的正电荷和质量一定集中在一个很小的核上卢瑟福由 α 粒子散射实验提出：在原子的中心有一个很小的核，叫原子核，原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里，带负电的电子在核外空间运动由 α 粒子散射实验的实验数据还可以估算出原子核大小的数量级是 10-15m2．玻尔模型(引入量子理论，量子化就是不连续性，整数n叫量子数)玻尔补充三条假设⑴定态--原子只能处于一系列不连续的能量状态(称为定态),电子虽然绕核运转,但不会向外辐射能量本假设是针对原子稳定性提出的)⑵跃迁--原子从一种定态跃迁到另一种定态,要辐射(或吸收)一定频率的光子(其能量由两定态的能量差决定)(本假设针对线状谱提出) (初初EEh) 辐射(吸收)光子的能量为hf＝E初-E末⑶能量和轨道量子化----定态不连续,能量和轨道也不连续;(即原子的不同能量状态跟电子沿不同的圆形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分布也是不连续的)3. 天然放射现象①天然放射现象的发现，使人们认识到原子核也有复杂结构核变化从贝克勒耳发现天然放射现象开始衰变(用电磁场研究)：②各种放射线的性质比较种 类本 质质量（ u）电荷（e）速度（c）电离性贯穿性α 射线氦核4+20.1最强最弱，纸能挡住β 射线电子1/1840-10.99较强较强，穿几 mm 铝板γ 射线光子001最弱最强，穿几 cm 铅版高中物理 四种核反应类型(衰变,人工核转变,重核裂变,轻核骤变)⑴衰变： α 衰变：e4 2234 90238 92HThU(实质：核内Hen2H24 21 01 1)α 衰变形成外切(同方向旋)，β 衰变：ePaTh0 1234 91234 90(实质：核内的中子转变成了质子和中子eHn0 11 11 0)β 衰变形成内切(相反方向旋)，且大圆为 α、β粒子径迹。

β 衰变：eSiP0 130 1430 15（核内enH0 11 01 1）γ 衰变：原子核处于较高能级，辐射光子后跃迁到低能级⑵人工转变：HOHeN1 117 84 214 7(发现质子的核反应)(卢瑟福)用 α 粒子轰击氮核,并预言中子的存在nCHeBe1 012 64 29 4(发现中子的核反应)(查德威克)钋产生的 α 射线轰击铍nPHeAl1 030 154 227 13 (人工制造放射性同位素)正电子的发现(约里奥居里和伊丽芙居里夫妇)α 粒子轰击铝箔⑶重核的裂变： n3KrBanU1 092 36141 561 0235 92 在一定条件下(超过临界体积)，裂变反应会连续不断地进行下去，这就是链式反应⑷轻核的聚变：nHeHH1 04 23 12 1（需要几百万度高温，所以又叫热核反应）所有核反应的反应前后都遵守：质量数守恒、电荷数守恒 （注意：质量并不守恒 ）5．核能计算方法有三：①由2mcE(△m单位为“kg”)计算；②由△E=931.5△m(△m 单位为“u”)计算；③借助动量守恒和能量守恒计6. 放射性同位素的应用⑴利用其射线：α 射线电离性强,用于使空气电离,将静电泄出,从而消除有害静电。

γ 射线贯穿性强,可用于金属探伤,也可用于治疗恶性肿瘤各种射线均可使 DNA 发生突变,可eSiP0 130 1430 15高中物理 14，判定出土木质文物的产生年代一般都使用人工制造的放射性同位素（种类齐全，各种元素都有人工制造的放射性同位半衰期短，废料容易处理可制成各种形状，强度容易控制） 二．二．考纲要求考纲要求考点要求考点解读氢原子光谱Ⅰ氢原子的能级结构、能级公式Ⅰ原子核的组成、放射性、原子核的衰变、半衰期Ⅰ放射性同位素Ⅰ核力、核反应方程Ⅰ结合能、质量亏损Ⅰ裂变反应和聚变反应、裂变反应堆Ⅰ放射性的防护Ⅰ以 α 粒子散射实验、原子光谱为实验基础的卢瑟福原子核式结构学说和玻尔原子理论，各种核变化和与之相关的核反应方程、核能计算等.三．三．教法指引教法指引此专题复习时，可以先让学生完成相应的习题，在精心批阅之后以题目带动知识点，进行适当提炼讲解要求学生强加记忆这一专题的知识点高考要求不是很高，但是比较杂乱，学生易于掌握每个知识点，但是不易掌握全面，二轮复习时还是要稳扎稳打，从基本知识出发四．四．知识网络知识网络高中物理 1.（波尔的跃迁理论）氦氖激光器能产生三种波长的激光，其中两种波长分别为1=0.6328µm，2=3.39µm，已知波长为1的激光是氖原子在能级间隔为1E=1.96eV 的两个能级之间跃迁产生的。

用2E表示产生波长为2的激光所对应的跃迁的能级间隔，则2E的近似值为（ ）A．10.50eV B．0.98eV C．0.53eV D．0.36eV解析：根据chE,,可知当,6328. 0,196mevE当m39. 3时,连立可知evE36. 02题型 2.（氢原子能级图在波尔理论中的应用）氢原子的部分能级如图所示已知可见光的光子能量在 1.62eV 到 3.11eV 之间由此可推知, 氢原子（ ）A. 从高能级向 n=1 能级跃迁时了出的光的波长比可见光的短 高中物理 从高能级向 n=2 能级跃迁时发出的光均为可见光C. 从高能级向 n=3 能级跃迁时发出的光的频率比可见光的高D. 从 n=3 能级向 n=2 能级跃迁时发出的光为可见光解析：从高能级向 n=1 的能级跃迁的过程中辐射出的最小光子能量为 9.20ev,不在 1.62eV到 3.11eV 之间,A 正确.已知可见光子能量在 1.62eV 到 3.11eV 之间从高能级向 n=2 能级跃迁时发出的光的能量3.40ev，B 错. 从高能级向 n=3 能级跃迁时发出的光的频率只有能量大于 3.11ev 的光的频率才比可见光高,C 错.从 n=3 到 n=2 的过程中释放的光的能量等于1.89ev 介于 1.62 到 3.11 之间,所以是可见光 D 对。

题型 3.（现象意义）下列现象中，与原子核内部变化有关的是（ ）A．粒子散射现象 B．天然放射现象 C．光电效应现象 D．原子发光现象解析：α 粒子散射实验表明了原子内部有一个很小的核，并没有涉及到核内部的变化，故A 项错误；天然放射现象是原子核内部发生变化自发的放射出 α 粒子或电子，从而发生α 衰变或 β 衰变，故 B 项正确；光电效应是原子核外层电子脱离原子核的束缚而逸出，没有涉及到原子核的变化，故 C 项错误；原子发光是原子跃迁形成的也没有涉及到原子核的变化，故 D 项错误题型 4.（三种射线的特性）放射性元素衰变时放出三种射线，按穿透能力由强到弱的排列顺序是（ ）A．射线，射线，射线B．射线，射线，射线，C．射线，射线，射线D．射线，射线，射线解析：由于三种射线的能量不同，所以贯穿能力最强的是射线，射线次之，射线最弱，故正确答案选 B题型 5. （轻核聚变）科学家发现在月球上含有丰富的3 2He（氦 3） 它是一种高效、清洁、安全的核聚变燃料，其参与的一种核聚变反应的方程式为3314 22122HeHeHHe。

关于3 2He聚变下列表述正确的是（ ）A．聚变反应不会释放能量 B.聚变反应产生了新的原子核高中物理 D.目前核电站都采用3 2He聚变反应发电解析：聚变反应时将质量较小的轻核聚变成质量较大的核，聚变过程会有质量亏损，要放出大量的能量但目前核电站都采用采用铀核的裂变反应因此 B 正确题型 6.（核反应方程）原子核聚变可望给人类未来提供丰富的洁净能源当氖等离子体被加热到适当高温时，氖核参与的几种聚变反应可能发生，放出能量这几种反应的总效果可以表示为2411 12106 Hk243.15Hed HnMeV，由平衡条件可知（ ）A. k=1, d=4 B. k=2, d=2 C. k=1, d=6 D. k=2, d=3解析：由质量数守恒和电荷数守恒，分别有10dk4，62dk，解得 k=2，d=2正确选项为 B题型 7. （四种反应的区分）下列说法正确的是（ ）A.151124 7162NHCHe是衰变方程B.123 112HHHe 是核聚变反应方程C.2382344 92902UThHe是核裂变反应方程D.427301 213150HeAlPn是原子核的人工转变方程解析： A 选项中N15 7在质子的轰击下发生的核反应，属于人工转变，A 错；C 选项是α衰变，不是裂变，C 错。

题型 8.（几种力的比较） 氮原子核由两个质子与两个中子组成，这两个质子之间存在着万有引力、库伦力和核力，则 3 种力从大到小的排列顺序是（ ）A．核力、万有引力、库伦力 B．万有引力、库伦力、核力C．库伦力、核力、万有引力 D．核力、库伦力、万有引力解析：核力是强力，它能将核子束缚在原子核内万有引力最弱，研究核子间相互作用时万有引力可以忽略题型 9. （核能的利用）水（包括海水）是未来的“煤炭” ，能从根本上解决人类能源问题高中物理 （填“氢能” 、 “核能” 、 “氢能和核能” ）和利用请说明理由解析：①核能： 因为海水中含有大量核聚变的材料氘，通过核聚变能够释放大量的核能②核能和氢能：因为海水中含有大量核聚变的材料氘，通过核聚变能够释放大量的核能氢能有便于储存与运输的优点，也可以为解决能源问题做出贡献题型 10.（原子核）三个原子核 X、Y、Z，X 核放出一个正电子后变为 Y 核，Y 核与质子发生核反应后生成 Z 核并放出一个个氦（42He）,则下面说法正确的是（ ）A.X 核比 Z 核多一个原子B.X 核比 Z 核少一个中子C.X 核的质量数比 Z 核质量数大 3D.X 核与 Z 核的总电荷是 Y 。