江苏省金湖县第二中学高考物理总复习课件 2 波粒二象性　原子结构与原子核 新人教版选修35.ppt

选考内容 第2讲波粒二象性原子结构与原子核 光的波粒二象性 3 对光电效应规律的解释 2 由曲线可以得到的物理量 1 极限频率 图线与 轴交点的横坐标 0 2 逸出功 图线与ekm轴交点的纵坐标的值w0 e 3 普朗克常量 图线的斜率k h 电子的发现 从高压电场的阴极发出的阴极射线 穿过c1c2后沿直线打在荧光屏a 上 1 当在平行极板上加一如图所示的电场 发现阴极射线打在荧光屏上的位置向下偏 则可判定 阴极射线带有负电荷 2 为使阴极射线不发生偏转 则请思考可在平行极板区域采取什么措施 原子的核式结构 2 实验条件 金属箔是由重金属原子组成 很薄 厚度接近单原子的直径 全部设备装在真空环境中 因为 粒子很容易使气体电离 在空气中只能前进几厘米 显微镜可在底盘上旋转 可在360 的范围内进行观察 3 实验结果 粒子穿过金箔后 绝大多数沿原方向前进 少数发生较大角度偏转 极少数偏转角度大于90 甚至被弹回 粒子的大角度散射现象无法用汤姆孙的原子模型解释 粒子散射实验的结果揭示了 原子内部绝大部分是空的 原子内部有一个很小的 核 氢原子光谱 3 吸收光谱 吸收光谱是温度很高的光源发出来的白光 通过温度较低的蒸气或气体后产生的 太阳光谱为吸收光谱 2 卢瑟福的原子核式结构模型与经典电磁理论的矛盾主要有两点 按照经典电磁理论 电子在绕核做加速运动的过程中 要向外辐射电磁波 因此能量要减少 电子轨道半径也要变小 最终会落到原子核上 因而原子是不稳定的 电子在转动过程中 随着转动半径的缩小 转动频率不断增大 辐射电磁波的频率不断变化 因而大量原子发光的光谱应该是连续光谱 然而事实上 原子是稳定的 原子光谱也不是连续光谱而是线状光谱 玻尔理论能级 天然放射现象 原子核的衰变 核反应 3 核反应遵循质量数守恒而不是质量守恒 核反应方程中反应前后的总质量一般会发生变化 质量亏损 且释放出核能 4 当放射性物质发生连续衰变时 原子核中有的发生衰变 有的不发生衰变 同时伴随着辐射 核力核能 裂变与聚变 2 热核反应和裂变反应相比 具有许多优越性 首先 热核反应释放的能量 就相同质量的核燃料来讲 比裂变反应大 再有 裂变时产生放射性物质 处理起来比较困难 热核反应在这方面的问题要简单得多 第三 热核反应所用的燃料 氘 在地球上的储量非常丰富 1l海水中大约有0 038g氘 如果用来进行热核反应 放出的能量和燃烧300l汽油相当 因此 海水中的氘就是异常丰富的能源 光电效应 命题规律考查对光电效应规律的理解和爱因斯坦光电效应方程的应用 解析 光电流的大小与光强有关 a错误 发生光电效应的条件是入射光的频率大于等于材料的极限频率 b错误 d正确 入射光的频率越大 遏止电压越大 c正确 答案 cd 总结评述 本题考查光电效应的基本知识 属容易题 理解发生光电效应的条件是关键 a 逸出功与 有关b ekm与入射光强度成正比c 当 0时 会逸出光电子d 图中直线的斜率与普朗克常量有关 答案 d 解析 由爱因斯坦光电效应方程ekm h w 得 ekm h 故a b c错误 d正确 命题规律考查光的波粒二象性的理解 物质波的理解 光的波粒二象性 物质波 解析 牛顿的 微粒说 是牛顿所描绘的那种遵循经典力学规律的机械微粒 与 光子说 不同 故选项a错 任何一个运动着的物体 都具有波动性 这种波叫做物质波 故选项b对 光子在空间各点出现的概率 可以用波动规律来描述 即光波是概率波 选项d对 答案为bcd 答案 bcd 物理学家做了一个有趣的实验 在双缝干涉实验中 在光屏处放上照相底片 若减弱光电流的强度 使光子只能一个一个地通过狭缝 实验结果表明 如果曝光时间不太长 底片上只出现一些不规则的点子 如果曝光时间足够长 底片上就会出现规则的干涉条纹 对这个实验结果有下列认识 正确的是 a 曝光时间不长时 出现不规则的点子 表现出光的波动性b 单个光子通过双缝后的落点无法预测c 干涉条纹中明亮的部分是光子到达机会较多的地方d 只有大量光子的行为才能表现出光的粒子性 答案 bc 解析 由于光波是一种概率波 故b c正确 a中的现象说明了光的粒子性 个别光子的行为才通常表现出粒子性 故a d错误 命题规律考查 粒子散射实验条件 实验现象 实验结论 粒子散射现象 a 粒子在a处的速度比在b处的速度小b 粒子在b处的速度最大c 粒子在a c两处的速度大小相等d 粒子在b处的速度比在c处的速度要小 解析 从a到b 电场力做负功 粒子的速度减小 从b到c 电场力做正功 粒子的速度增大 所以选项a b错 d正确 由于a c处于同一等势面上 根据动能定理得粒子在a c两处的速度大小相等 所以选项c也正确 答案 cd 答案 acd 解析 卢瑟福的原子核式结构结论的主要内容是 在原子的中心有一个很小的核 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空间里绕核旋转 由此可见b选项错 a c d选项正确 命题规律考查对玻尔理论的理解和氢原子跃迁 电离能量的计算 能级 a 吸收光子的能量为h 1 h 2b 辐射光子的能量为h 1 h 2c 吸收光子的能量为h 2 h 1d 辐射光子的能量为h 2 h 1 解析 由题意 h 1 ekm ekn h 2 ekk ekn 两式相减 得辐射光子的能量ekk ekm h 2 h 1 所以d正确 a b c错误 答案 d 答案 c 命题规律考查原子核发生 衰变 衰变的次数及反应方程的书写 衰变规律 a 它的核内中子数为289b 它的核内质子数为289c 它的原子核可能经过20次 衰变和9次 衰变后 变为铋209d 如果它形成中性原子 其核外电子数为175 解析 超重 元素的中子数为175 a项错误 质子数为114 b项错误 变为铋209过程中 发生 衰变的次数为 289 209 4 20次 发生 衰变的次数为9次 c项正确 如果它形成中性原子 其核外电子数为114 d项错误 答案 c 答案 bc 命题规律考查质能方程的应用及与力 电磁的综合应用 核能 质能方程 答案 d 2011 佛山模拟 嫦娥一号 月球探测卫星于2007年10月24日在西昌卫星发射中心由 长征三号甲 运箭火箭发射升空 该卫星用太阳能电池板作为携带科研仪器的电源 它有多项科研任务 其中一项是探测月球上氦3的含量 氦3是一种清洁 安全和高效的核融合发电燃料 可以采用在高温高压下用氘和氦3进行核聚变反应发电 若已知氘核的质量为2 0136u 氦3的质