《高三物理專(zhuān)題復(fù)習(xí)攻略 第一部分專(zhuān)題五第十三講 原子和原子核課件 新人教版（重慶專(zhuān)用）》由會(huì)員分享，可在線(xiàn)閱讀，更多相關(guān)《高三物理專(zhuān)題復(fù)習(xí)攻略 第一部分專(zhuān)題五第十三講 原子和原子核課件 新人教版（重慶專(zhuān)用）（34頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、第十三講原子和原子核第十三講原子和原子核重點(diǎn)知識(shí)歸納重點(diǎn)知識(shí)歸納一、原子結(jié)構(gòu)模型一、原子結(jié)構(gòu)模型項(xiàng)目項(xiàng)目?jī)?nèi)容內(nèi)容湯姆生湯姆生模型模型實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ),電子的發(fā)現(xiàn)電子的發(fā)現(xiàn)內(nèi)容內(nèi)容:原子是一個(gè)球體原子是一個(gè)球體,正電荷均勻分正電荷均勻分布在整個(gè)球內(nèi)布在整個(gè)球內(nèi),電子像棗糕里的棗子電子像棗糕里的棗子樣鑲嵌在原子里面樣鑲嵌在原子里面項(xiàng)目項(xiàng)目?jī)?nèi)容內(nèi)容核式核式結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)：實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)：粒子散射實(shí)驗(yàn)粒子散射實(shí)驗(yàn)內(nèi)容內(nèi)容:(1)原子的中心有一個(gè)很小的核原子的中心有一個(gè)很小的核,它集中了全部正電荷和幾乎所有質(zhì)量它集中了全部正電荷和幾乎所有質(zhì)量;(2)電子繞核運(yùn)動(dòng)電子繞核運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目項(xiàng)目?jī)?nèi)容內(nèi)容玻爾玻爾模型模型軌
2、道量子化軌道量子化:核外電子只能在一些分立的核外電子只能在一些分立的軌道上運(yùn)動(dòng)軌道上運(yùn)動(dòng),rnn2r1(n1、2、3)能量量子化能量量子化:原子只能處于一系列不連續(xù)原子只能處于一系列不連續(xù)的能量狀態(tài)中的能量狀態(tài)中,En E1(n1、2、3)躍遷躍遷:原子從一個(gè)定態(tài)躍遷至另一個(gè)定態(tài)原子從一個(gè)定態(tài)躍遷至另一個(gè)定態(tài)時(shí)輻射或吸收能量時(shí)輻射或吸收能量,hEmEn特別提醒特別提醒:(1)原子的躍過(guò)條件原子的躍過(guò)條件:hE初初E終終只適只適用于光子和原子作用而使原子在各定態(tài)之間躍用于光子和原子作用而使原子在各定態(tài)之間躍遷的情況遷的情況(2)至于實(shí)物粒子和原子碰撞情況至于實(shí)物粒子和原子碰撞情況,由于實(shí)物粒子由
3、于實(shí)物粒子的動(dòng)能可全部或部分地被原子吸收的動(dòng)能可全部或部分地被原子吸收,所以只要入所以只要入射粒子的動(dòng)能大于或等于原子某兩定態(tài)能量之射粒子的動(dòng)能大于或等于原子某兩定態(tài)能量之差差,也可以使原子受激發(fā)而向較高能級(jí)躍遷也可以使原子受激發(fā)而向較高能級(jí)躍遷.二、原子核的變化二、原子核的變化1幾種變化方式的比較幾種變化方式的比較項(xiàng)目項(xiàng)目?jī)?nèi)容內(nèi)容衰變衰變衰變衰變:放出放出粒子粒子,是速度約為是速度約為0.1c的氦的氦核核,貫穿本領(lǐng)最弱貫穿本領(lǐng)最弱,電離作用最強(qiáng)電離作用最強(qiáng)衰變衰變:放出放出粒子粒子,是速度約為是速度約為0.99c的的電子電子,貫穿本領(lǐng)較強(qiáng)貫穿本領(lǐng)較強(qiáng),電離作用較弱電離作用較弱2.各種放射線(xiàn)性
4、質(zhì)的比較各種放射線(xiàn)性質(zhì)的比較3.三種射線(xiàn)在電磁場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)情況比較三種射線(xiàn)在電磁場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)情況比較圖圖131如圖如圖131所示，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng)中都所示，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng)中都是是比比的偏轉(zhuǎn)大，的偏轉(zhuǎn)大，不偏轉(zhuǎn)；區(qū)別是：在磁場(chǎng)不偏轉(zhuǎn)；區(qū)別是：在磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)軌跡是圓弧，在電場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)軌跡是拋物中偏轉(zhuǎn)軌跡是圓弧，在電場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)軌跡是拋物線(xiàn)如圖線(xiàn)如圖131丙圖中丙圖中肯定打在肯定打在O點(diǎn)；如果點(diǎn)；如果也打在也打在O點(diǎn)，則點(diǎn)，則必打在必打在O點(diǎn)下方；如果點(diǎn)下方；如果也打也打在在O點(diǎn)，則點(diǎn)，則必打在必打在O點(diǎn)下方點(diǎn)下方三、核力與質(zhì)能方程的理解三、核力與質(zhì)能方程的理解1核力的特點(diǎn)核力的特點(diǎn)(1)核力是強(qiáng)相互
5、作用的一種表現(xiàn)，在它的作用核力是強(qiáng)相互作用的一種表現(xiàn)，在它的作用范圍內(nèi)，核力遠(yuǎn)大于庫(kù)侖力范圍內(nèi)，核力遠(yuǎn)大于庫(kù)侖力(2)核力是短程力核力是短程力,作用范圍在作用范圍在1.51015 m之內(nèi)之內(nèi).(3)每個(gè)核子只跟相鄰的核子發(fā)生核力作用每個(gè)核子只跟相鄰的核子發(fā)生核力作用,這種這種性質(zhì)稱(chēng)為核力的飽和性性質(zhì)稱(chēng)為核力的飽和性.2質(zhì)能方程質(zhì)能方程Emc2的理解的理解(1)質(zhì)量數(shù)與質(zhì)量是兩個(gè)不同的概念質(zhì)量數(shù)與質(zhì)量是兩個(gè)不同的概念.核反應(yīng)中質(zhì)核反應(yīng)中質(zhì)量數(shù)、電荷數(shù)都守恒量數(shù)、電荷數(shù)都守恒,但核反應(yīng)中依然有質(zhì)量虧但核反應(yīng)中依然有質(zhì)量虧損損.(2)核反應(yīng)中的質(zhì)量虧損核反應(yīng)中的質(zhì)量虧損,并不是這部分質(zhì)量消失并不是這
6、部分質(zhì)量消失或質(zhì)量轉(zhuǎn)化為能量或質(zhì)量轉(zhuǎn)化為能量,質(zhì)量虧損也不是核子個(gè)數(shù)的質(zhì)量虧損也不是核子個(gè)數(shù)的減少減少,核反應(yīng)中核子的個(gè)數(shù)是不變的核反應(yīng)中核子的個(gè)數(shù)是不變的.(3)質(zhì)量虧損不是否定了質(zhì)量守恒定律，生成的質(zhì)量虧損不是否定了質(zhì)量守恒定律，生成的射線(xiàn)雖然靜質(zhì)量為零，但動(dòng)質(zhì)量不為零，且射線(xiàn)雖然靜質(zhì)量為零，但動(dòng)質(zhì)量不為零，且虧損的質(zhì)量以能量的形式輻射出去虧損的質(zhì)量以能量的形式輻射出去特別提醒：特別提醒：在核反應(yīng)中，電荷數(shù)守恒，質(zhì)量數(shù)在核反應(yīng)中，電荷數(shù)守恒，質(zhì)量數(shù)守恒，質(zhì)量不守恒，核反應(yīng)中核能的大小取決守恒，質(zhì)量不守恒，核反應(yīng)中核能的大小取決于質(zhì)量虧損的多少，即于質(zhì)量虧損的多少，即Emc2.熱點(diǎn)題型示例熱
7、點(diǎn)題型示例能級(jí)躍遷的分析與計(jì)算能級(jí)躍遷的分析與計(jì)算2受激躍遷：低能級(jí)受激躍遷：低能級(jí)高能級(jí)，吸收能量高能級(jí)，吸收能量(1)光照光照(吸收光子吸收光子)：光子的能量必恰等于能：光子的能量必恰等于能級(jí)差級(jí)差hE.(2)碰撞、加熱等：只要入射粒子能量大于或碰撞、加熱等：只要入射粒子能量大于或等于能級(jí)差即可等于能級(jí)差即可E外外E.(3)大于電離能的光子可被吸收將原子電離大于電離能的光子可被吸收將原子電離 (2010年高考重慶理綜卷年高考重慶理綜卷)氫原子部分能級(jí)氫原子部分能級(jí)的示意圖如圖的示意圖如圖132所示不同色光的光子能量所示不同色光的光子能量如下表所示如下表所示.例例1處于某激發(fā)態(tài)的氫原子處于某
8、激發(fā)態(tài)的氫原子,發(fā)射的光的譜線(xiàn)在可發(fā)射的光的譜線(xiàn)在可見(jiàn)光范圍內(nèi)僅有見(jiàn)光范圍內(nèi)僅有2條條,其顏色分別為其顏色分別為()A紅、藍(lán)紅、藍(lán)靛靛B黃、綠黃、綠C紅、紫紅、紫D藍(lán)藍(lán)靛、紫靛、紫圖圖132【解析解析】由題表可知處于可見(jiàn)光范圍的光由題表可知處于可見(jiàn)光范圍的光子的能量范圍為子的能量范圍為1.61 eV3.10 eV,處于某激處于某激發(fā)態(tài)的氫原子能級(jí)躍遷時(shí)發(fā)態(tài)的氫原子能級(jí)躍遷時(shí):E3E2(3.401.51) eV1.89 eV,此范圍為紅光此范圍為紅光.E4E2(3.400.85) eV2.55 eV,此范圍為藍(lán)此范圍為藍(lán)靛靛光光,故本題正確選項(xiàng)為故本題正確選項(xiàng)為A.【答案答案】A強(qiáng)化訓(xùn)練強(qiáng)化訓(xùn)練
9、1(2011年高考四川卷年高考四川卷)氫原子從能級(jí)氫原子從能級(jí)m躍遷到能級(jí)躍遷到能級(jí)n時(shí)輻射紅光的頻率為時(shí)輻射紅光的頻率為1,從能級(jí)從能級(jí)n躍遷到能級(jí)躍遷到能級(jí)k時(shí)吸收紫光的頻率為時(shí)吸收紫光的頻率為2,已知普朗克已知普朗克常量為常量為h,若氫原子從能級(jí)若氫原子從能級(jí)R躍遷到能級(jí)躍遷到能級(jí)m,則則()A吸收光子的能量為吸收光子的能量為h1h2B輻射光子的能量為輻射光子的能量為h1h2C吸收光子的能量為吸收光子的能量為h2h1D輻射光子的能量為輻射光子的能量為h2h1解析解析:選選D.氫原子從能級(jí)氫原子從能級(jí)m躍遷到能級(jí)躍遷到能級(jí)n時(shí)輻射紅時(shí)輻射紅光光,說(shuō)明能級(jí)說(shuō)明能級(jí)m高于能級(jí)高于能級(jí)n,而從能
10、級(jí)而從能級(jí)n躍遷到能級(jí)躍遷到能級(jí)k時(shí)吸收紫光時(shí)吸收紫光,說(shuō)明能級(jí)說(shuō)明能級(jí)k也比能級(jí)也比能級(jí)n高高,而紫光的而紫光的頻率頻率2大于紅光的頻率大于紅光的頻率1,所以所以h2h1,因此能級(jí)因此能級(jí)k比能級(jí)比能級(jí)m高高,所以若氫原子從能級(jí)所以若氫原子從能級(jí)k躍遷到能級(jí)躍遷到能級(jí)m,應(yīng)輻射光子應(yīng)輻射光子,且光子能量應(yīng)為且光子能量應(yīng)為h2h1.故選項(xiàng)故選項(xiàng)D正確正確.核能的計(jì)算核能的計(jì)算1書(shū)寫(xiě)核反應(yīng)方程的注意事項(xiàng)書(shū)寫(xiě)核反應(yīng)方程的注意事項(xiàng)(1)書(shū)寫(xiě)核反應(yīng)方程時(shí)要以事實(shí)為依據(jù)書(shū)寫(xiě)核反應(yīng)方程時(shí)要以事實(shí)為依據(jù)(2)核反應(yīng)通常不可逆核反應(yīng)通常不可逆,方程中要用方程中要用“”“”連接連接,不能用不能用“”連接連接.(
11、3)質(zhì)量數(shù)守恒并不意味著反應(yīng)前后粒子的總質(zhì)質(zhì)量數(shù)守恒并不意味著反應(yīng)前后粒子的總質(zhì)量相等量相等.(4)無(wú)光子輻射時(shí)，核反應(yīng)中釋放的核能轉(zhuǎn)化為無(wú)光子輻射時(shí)，核反應(yīng)中釋放的核能轉(zhuǎn)化為生成的新核和新粒子的動(dòng)能，在此情況下可應(yīng)用生成的新核和新粒子的動(dòng)能，在此情況下可應(yīng)用力學(xué)規(guī)律力學(xué)規(guī)律(動(dòng)量守恒和能量守恒動(dòng)量守恒和能量守恒)來(lái)計(jì)算核能來(lái)計(jì)算核能2核能計(jì)算：核能計(jì)算：Emc2(1)若若m以以kg為單位，則為單位，則Emc2.(2)若若m以原子質(zhì)量以原子質(zhì)量u為單位，則為單位，則Em931.5 MeV. (8分分)(2011年山東濟(jì)南模擬年山東濟(jì)南模擬)2010年上海年上海世博會(huì)倡導(dǎo)世博會(huì)倡導(dǎo)“綠色世博綠色
12、世博”和和“低碳世博低碳世博”的理念的理念,世博會(huì)中國(guó)主題館世博會(huì)中國(guó)主題館“東方之冠東方之冠”高大高大68米的屋米的屋頂臺(tái)上頂臺(tái)上“鑲嵌鑲嵌”有與建筑相融合的太陽(yáng)能光伏組有與建筑相融合的太陽(yáng)能光伏組件件,屋面太陽(yáng)能板面積達(dá)屋面太陽(yáng)能板面積達(dá)3萬(wàn)多平方米萬(wàn)多平方米,是目前世是目前世界最大的單體面積太陽(yáng)能屋面界最大的單體面積太陽(yáng)能屋面,上海世博會(huì)場(chǎng)館上海世博會(huì)場(chǎng)館周?chē)車(chē)?0%90%的路燈利用太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)來(lái)供的路燈利用太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)來(lái)供電電.例例2強(qiáng)化訓(xùn)練強(qiáng)化訓(xùn)練2(改編題改編題)有關(guān)研究表明，宇宙中有關(guān)研究表明，宇宙中氦生成的途徑有兩條：一是在宇宙誕生后氦生成的途徑有兩條：一是在宇宙誕生后2
13、分分鐘左右生成的；二是在宇宙演化到恒星誕生后，鐘左右生成的；二是在宇宙演化到恒星誕生后，由恒星內(nèi)部的氫核聚變反應(yīng)生成的天文學(xué)家由恒星內(nèi)部的氫核聚變反應(yīng)生成的天文學(xué)家測(cè)得銀河系中氦的含量約為測(cè)得銀河系中氦的含量約為25%.(3)根據(jù)你的估算結(jié)果根據(jù)你的估算結(jié)果,對(duì)銀河系中氦的主要生成對(duì)銀河系中氦的主要生成途徑作出判斷途徑作出判斷(可能用到的數(shù)據(jù)可能用到的數(shù)據(jù):銀河系的質(zhì)量約為銀河系的質(zhì)量約為M31041 kg,原子質(zhì)量單位原子質(zhì)量單位1 u1.661027 kg,1 u相當(dāng)于相當(dāng)于1.51010 J的能量的能量,電子質(zhì)量電子質(zhì)量me0.0005 u,氦核氦核質(zhì)量質(zhì)量m4.0026 u,氫核質(zhì)量氫核質(zhì)量mp1.0078 u,中微子中微子0質(zhì)量為零質(zhì)量為零)(3)由估算結(jié)果可知，由估算結(jié)果可知，k2%遠(yuǎn)小于遠(yuǎn)小于25%的實(shí)際的實(shí)際值，所以銀河系中的氦主要是宇宙誕生后不久值，所以銀河系中的氦主要是宇宙誕生后不久生成的生成的知能優(yōu)化訓(xùn)練知能優(yōu)化訓(xùn)練本部分內(nèi)容講解結(jié)束本部分內(nèi)容講解結(jié)束按按ESC鍵退出全屏播放鍵退出全屏播放
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