物理：第十五但单元.pptxVIP

目 录目 录 第55讲 量子论初步 第56讲 原子核 第十五单元 近代物理初步 第十五单元 近代物理初步 知识框架 第十五单元 知识框架 近代物理初步 量子论初步 第十五单元 知识框架 第十五单元 知识框架 考纲展示 第十五单元 考纲展示 内 容要求 1.光电效应光子爱因斯坦光电效应方程 2.光的波粒二象性物质波 3.氢原子的能级结构光子的发射与吸收 4.氢原子的电子云 5.粒子散射实验原子的核式结构 6.原子核的组成天然放射现象射线，射线和射线半衰期 7.原子核的人工转变核反应方程放射性同位素及其应用 8.放射性污染和防护 9.核能质量亏损爱因斯坦的质能方程 10.重核的裂变链式反应轻核的聚变可控热核反应核反应堆 11.人类对物质结构的认识 命题趋势 第十五单元 命题趋势 高考对本单元考查的内容集中在原子的核式结构、原子能 级、核反应方程、半衰期、质能方程与核能等知识点，其中原子 能级、核反应方程与核能的计算等考点命题率较高题型以选择 题为主，计算题一般将它们与力学、电学知识综合考查本部分 考查范围及题型相对稳定，“考基础与重复考查”成了本部分知 识高考命题的最大特点，试题体现“联系实际、联系生活、联系 高科技、联系社会热点问题”的命题趋向，与原子物理相关的放 射性污染及其防护和与人们生活相关的新能源等问题不容忽视 本单元在高考中所占分值为6分左右 复习策略 第十五单元 复习策略 1.本单元包括量子论初步和原子核两块内容量子论初步主 要包括光电效应规律、光的波粒二象性、物质波、氢原子能 级、原子光谱等内容；原子核包括卢瑟福的原子核式结构、原 子核的衰变和人工转变、核反应及核能等内容 光电效应现象的发现，说明了光具有粒子性，进而认识到光 的波粒二象性对粒子散射实验、光谱、放射现象等研究， 使人们认识到原子核有着复杂的组成，卢瑟福的原子核式结 构、玻尔的原子模型等规律是人们认识微观世界的必然产物 以核衰变和人工核转变这两条知识线索为主线，阐述核反应的 基 第十五单元 复习策略 本规律及核能的开发和利用，其中介绍的一些基础知识和研究方 法是科学进入微观领域的“金钥匙”复习时要树立用“量子”的观 点来看待微观世界，用“辩证”的观点来看待光的本性及物质波的新 观念 2建议复习时重点突破下列热点内容： (1)卢瑟福的原子核式结构模型的得出过程和内容 (2)玻尔的原子模型，尤其是能级跃迁的问题 (3)衰变、人工核转变、裂变、聚变的核反应方程及各种粒子的表 示 (4)核反应中的质能关系及核能的计算 (5)核反应与圆周运动、核反应与能量守恒、核反应中的碰撞与衰 变中的动量守恒等问题的综合 使用建议 第十五单元 使用建议 第十五单元 使用建议 第55讲 量子论初步 第第5555讲 量子论初步讲 量子论初步 编读互动 第55讲 编读互动 1高考对本讲的考查主要集中在玻尔理论与能级问题、光 电效应与光子说、波粒二象性与物质波对光子说与爱因斯坦 的光电效应方程的正确理解是解释光电效应四大规律的基础； 对球形辐射模型的分析要抓住均匀辐射的特点；能级综合问题 的处理要充分理解跃迁规律与光子、光谱的对应关系；对光子 与实物粒子的双重本性(粒子性、波动性)有感性认识跃迁问 题与光子能量问题是考查的重点，主要题型为选择题 第55讲 编读互动 2本讲例题分类安排思路： (1)对光电效应的理解和应用； (2)光子说与光的波粒二象性； (3)能级与能级跃迁； (4)德布罗意波 3本讲建议安排2课时 第一课时：光电效应与光电效应方程、光子说与球形辐射模 型、德布罗意波、光的粒子性 第二课时：能级与跃迁. 考点整合 第55讲 考点整合 电子 极限 强度 频率 强度 第55讲 考点整合 第55讲 考点整合 h hW 波 粒子 粒子 波动 粒子 波动 波动 粒子 第55讲 考点整合 第55讲 考点整合 第55讲 考点整合 低 高 高 低 要点探究 探究点一 对光电效应的理解和应用 第55讲 要点探究 “光电效应”是光的粒子性的一个重要体现，也是光的本 性中一个高考热点，在复习过程中要把握好以下两点： 1要澄清一些易混淆的概念 第55讲 要点探究 概念比较 “光子”与“光 电子” 光子是指光在空间传播时的每一份能量(即能量是不连续的)，光子 不带电，是微观领域中的一种粒子；而光电子是金属表面受到光照射 时发射出来的电子，因此其本质是电子 “光子的能量” 与“入射光的强 度” 光子的能量是一份一份的，每一份的能量为Eh，其大小由光的 频率决定；而入射光的强度是指单位时间内入射光中包含光子数的多 少，入射光的强度可表示为Pnh，其中n为单位时间内单位面积上 的光子数 “光电子的最大 初动能”与“光 电子的动能” 光照射到金属表面时，电子吸收光子的能量，就可能向各个方向运 动，运动过程中要克服原子核和其他原子的阻碍而损失一部分能量， 剩余部分能量转化为光电子的初动能所以金属表面的电子，只需克 服原子核的引力做功就能从金属表面逸出，那么这些光电子具有最大 初动能，其值为EkmhW(式中W为金属的逸出功)而不从金属表 面发射的光电子，在逸出的过程中损失的能量会更多，所以此时光电 子的动能EkEkm.一个电子吸收一个光子的能量后，能量立即增大，不 需要能量的积累过程 第55讲 要点探究 第55讲 要点探究 B 第55讲 要点探究 点评 解答有关光电管和光电效应的问题，要注意以下几个 方面：(1)决定光电子最大初动能的是入射光的频率，决定光电 流大小的是光强的大小；(2)光电效应发射出的光电子由一极到 达另一极，是电路中产生电流的条件；(3)搞清楚加在光电管两 极间的电压对光电子起到了加速作用，还是减速作用，如下面 变式题 命题意图 本题意在让学生进一步理解和熟练应用爱因斯坦 光电效应方程，要能准确进行相关量的计算，如最大初动能、 极限频率等 第55讲 要点探究 D 第55讲 要点探究 解析 本题考查光电效应，中档题光电管的原理是光电 效应，可以将光信号转变成电信号，A对绿光的频率大于红 光的频率，如果绿光能发生光电效应，红光不一定能，B错 把电源反接，如果达到截止电压，电流表读数才能为零，C错 断开开关S，光电子逸出形成光电流，电流表示数不一定为 零，D对 第55讲 要点探究 探究点二 对光的波粒二象性的理解 1光的干涉、衍射现象和光的电磁说，表明了光具有波动性；光电效应 和光子说，却说明了光的波动性理论有一定的局限性，光还具有粒子性光的 一切行为只有光具有波粒二象性才能说明，所以我们认为光具有波粒二象性 2光子说并没有否定光的电磁说，光子的能量Eh，其中频率仍是 波的特征，我们不可以把光当成宏观概念中的波，也不可把光子当成宏观概念 中的粒子，对于宏观物体来说，波粒二象性不可想象但在微观世界却是存在的 3要认识到不仅光具有波粒二象性，一切微观粒子都具有波粒二象性， 所以波粒二象性是微观世界具有的特性随着研究对象的不同，我们的观念、 方法也要改变，宏观现象和微观现象的研究方法、理解方式是不相同的 第55讲 要点探究 第55讲 要点探究 A 解析 波长和频率都是波特有的，只能用来描述物质的波动性 ，A正确；光的偏振现象说明光是横波，纵波没有偏振现象，B错误 ；干涉和衍射都是波特有的，这两种现象说明光具有波动性，C错 误；光电效应只说明光具有粒子性，D错误该题属于容易题 第55讲 要点探究 点评 本题涉及物质波的能量和动量、光的偏振、光的干涉和 衍射、光电效应等考点，具有较强综合性，但整体难度偏易 命题意图 本题通过光的波粒二象性和物质波的综合考查，意 在给学生一个整体认识，同时提醒学生必须准确掌握这两部分内容 所涉及的规律和现象 第55讲 要点探究 AB 第55讲 要点探究 解析 光在一定条件下波动性显著，在另一条件下粒子性显著 大量光子的产生效果显示出波动性，个别光子产生的效果则显示出 粒子性，A对，B对频率高的光波长短，波动性不明显，C错不能 将光的波粒二象性理解成光既是波又是粒子，它既不同于宏观概念中 的波，也不同于宏观概念的粒子，D错 第55讲 要点探究 探究点三 能级与能级跃迁 第55讲 要点探究 第55讲 要点探究 第55讲 要点探究 色光红橙黄绿蓝 靛紫 光子能量 范围(eV) 1.61 200 2.00 207 2.07 214 2.14 253 2.53 276 2.76 310 例3 氢原子部分能级示意图如图555所示，不同色光的 光子能量如下表所示 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 C红、紫 D蓝 靛、紫 A 第55讲 要点探究 第55讲 要点探究 第55讲 要点探究 B 第55讲 要点探究 备用习题 第55讲 备用习题 12011贵阳模拟 用绿光照射一个光电管发生光电效应， 欲使光电子从阴极逸出的最大初动能增大，下列方法中正确的是( ) A改用紫外线照射 B改用红外线照射 C改用强度较大的绿光照射 D改用强度较大的红光照射 B 第55讲 备用习题 解析 A 根据爱因斯坦质能方程EkmhW可知，为使光 电子最大初动能增大，需要改用频率更高的光线照射，故本题只有 选项A正确 第55讲 备用习题 AC 第55讲 备用习题 解析 AC 由n4能级状态向低能能跃迁可以辐射C6种频率 的光子，选项A正确、B错误；在这6种频率的光子中，只有21、 31、41三种跃迁辐射的光子能量大于钙金属的逸出功，可知选 项C正确、D错误 第56讲 原子核 第第5656讲 原子核讲 原子核 编读互动 第56讲 编读互动 1.高考对本讲的考查多以基础知识为主，着重考查考生对知识点 的理解与应用能力其主要考点有：原子核式结构、核反应方程、半 衰期、核能的计算、核反应与力学的综合等内容考题有两种趋向， 一是综合性，一是应用性，题目难度不大，以选择题为主，也有可能 出现综合性计算题本讲复习建议按照人类探索原子结构的历史进程( 电子的发现汤姆生原子模型粒子散射实验卢瑟福的核式结构 模型核式结构与经典电磁理论的两个矛盾玻尔的量子模型)来进行 ；要求会分析三种不同射线在电场、磁场中的表现；会利用两个守恒 写出核反应方程式；会计算四种不同的情况下的核能；会处理核反应 与圆周运动、能量守恒、动量守恒等的综合习题 第56讲 编读互动 2本讲例题分类安排思路 (1)衰变与半衰期； (2)核反应与核能； (3)原子物理与力、电综合 3本讲建议安排2课时 第一课时：衰变与半衰期、射线及其性质、核反应 第二课时：核能的计算、原子核物理与力学、电学的结合. 考点整合 第56讲 考点整合 一、原子核 1粒子散射实验：绝大多数粒子穿过金箔后基本上仍沿原来的方 向前进，有少数粒子发生了较大的偏转甚至_；造成较大的偏转甚至 反弹的原因是粒子受到了较大的库仑斥力 2卢瑟福的核式结构：在原子的中心有一个很小的核(直径数量级是 _ m)，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，带负电的电子在核外的空间运动 3原子核的组成：质子、中子是组成原子核的粒子，它们通过核力作 用形成稳固的结构，原子核可表示为X，Z代表_数，A代表_数 ，AZ代表_数 二、天然放射性衰变 反弹 质子 质量 中子 第56讲 考点整合 1三种常见放射性射线的性质比较 种类本质电荷(e)速度(c)电离性贯穿性 射线氦核20.1最强最弱，纸能挡住 射线电子10.99较强较强，穿过几毫米铝板 射线光子01最弱最强，穿过几厘米铅板 2.规律：(1)质量数守恒；(2)电荷数守恒；(3)以_的规律衰变 3半衰期：放射性元素的原子核有_发生衰变所需的时间半衰期由 核内部本身的因素决定，跟原子所处的物理、化学状态无关计算式有Nt _或mtm0. 4常见衰变类型：衰变；衰变 5应用：(1)利用其射线；(2)作为示踪原子；(3)进行考古研究 半衰期 半数 第56讲 考点整合 质量 电荷 链式 热核 第56讲 考点整合 小 931.5 重核裂变 轻核聚变 要点探究 探究点一 衰变与半衰期 第56讲 要点探究 第56讲 要点探究 第56讲 要点探究 A 第56讲 要点探究 点评 本题考查衰变的判定及其相关计算，注意把握好两种 衰变的本质及其产物，其中衰变前后质量数守恒和电荷数守恒是 进行计算的依据 第56讲 要点探究 D 解析 考查核反应方程由题意可知核反应方程为X HHeH，反应过程中遵循质量数守恒和电荷数守恒，由此 可判断A3，Z2，选项D正确 第56讲 要点探究 探究点二 核反应与核能 高考对于核反应与核能问题重点考查以下两个方面：其一 ，核反应方程的书写与识别；其二，对爱因斯坦质能方程的理 解 一、核反应方程的书写与识别 一是要掌握核反应方程遵守质量数守恒和电荷数守恒的规 律；二是要熟悉和掌握教材中出现的重要核反应方程式，并知 道其意义；三是要熟记常见的基本粒子的符号，如质子、中 子、粒子、粒子、正电子、氘核、氚核等另外，还要注意 在写核反应方程时，不能无中生有，必须是确实存在、有实验 基础的核反应；四要注意核反应条件详见下表 第56讲 要点探究 第56讲 要点探究 第56讲 要点探究 第56讲 要点探究 D 第56讲 要点探究 第56讲 要点探究 AC 第56讲 要点探究 探究点三 原子物理与力、电综合 原子物理与力、电综合题目主体是力电综合题，研究对象 (带电粒子)是通过核反应实现的因此，此类问题的解题思 路与力电综合题一样 第56讲 要点探究 第56讲 要点探究 第56讲 要点探究 第56讲 要点探究 第56讲 要点探究 第56讲 要点探究 点评 本题涉及电磁感应中的动力学和能量分析、衰变、带 电粒子在磁场中的圆周运动等考点，综合性较强，但各考点之间联 系较小，三个