高考物理一轮总复习教学课件人教原子结构原子核.ppt

原子结构原子核,波粒二象性原子结构和原子核,考点一原子结构、氢原子的能级跃迁,考点二原子核的衰变半衰期,考点三核反应类型及核反应方程,考点四核力与核能的计算,考点一原子结构、氢原子的能级跃迁,1原子结构(1)电子的发现：英国物理学家汤姆孙在研究阴极射线时发现了，提出了原子的“枣糕模型”。(2)原子的核式结构19091911年，英籍物理学家进行了粒子散射实验，提出了核式结构模型。粒子散射实验的结果：绝大多数粒子穿过金箔后，基本上仍沿原来的方向前进，但有粒子发生了大角度偏转，偏转的角度甚至大于90，更有极少数粒子几乎被“撞了回来”，如图所示。原子的核式结构模型：原子中带正电部分的体积，但几乎占有全部，电子在正电体的外面运动。,电子,卢瑟福,少数,很小,质量,考点一原子结构、氢原子的能级跃迁,2氢原子光谱(1)光谱：用光栅或棱镜可以把光按波长展开，获得光的(频率)和强度分布的记录，即光谱。(2)光谱分类有些光谱是一条条的，这样的光谱叫作线状谱。有的光谱是连在一起的，这样的光谱叫作连续谱。(3)光谱分析：利用每种原子都有自己的可以用来鉴别物质和确定物质的组成成分，且灵敏度很高。在发现和鉴别化学元素上有着重大的意义。,波长,亮线,光带,特征谱线,考点一原子结构、氢原子的能级跃迁,3玻尔理论(1)定态：原子只能处于一系列的能量状态中，在这些能量状态中原子是的，电子虽然绕核运动，但并不向外辐射能量。(2)跃迁：原子从一种定态跃迁到另一种定态时，它辐射或吸收一定频率的光子，光子的能量由这两个定态的能量差决定，即hEmEn。(h是普朗克常量，h6.631034Js)(3)轨道：原子的不同能量状态跟电子在不同的圆周轨道绕核运动相对应。原子的定态是的，因此电子的可能轨道也是的。4氢原子的能级、能级公式(1)几个概念能级：在玻尔理论中，原子的能量是量子化的，这些量子化的能量值，叫作能级。基态：原子能量最低的状态。,不连续,稳定,不连续,不连续,考点一原子结构、氢原子的能级跃迁,正整数,13.6V,思维诊断,(1)粒子散射实验说明了原子的正电荷和绝大部分质量集中在一个很小的核上。()(2)原子的核式结构学说是英国的物理学家卢瑟福在粒子散射实验的基础上提出的。()(3)氢原子光谱是由不连续的亮线组成的。()(4)玻尔理论成功地解释了氢原子光谱，也成功地解释了氦原子光谱。()(5)按照玻尔理论，核外电子均匀地分布在各个不连续的轨道上。()(6)氢原子吸收光子后，将从高能级向低能级跃迁。(),题组训练,1,2,3,4,1粒子散射实验在卢瑟福粒子散射实验中，金箔中的原子核可以看作静止不动，下列各图画出的是其中两个粒子经历金箔散射过程的径迹，其中正确的是(),题组训练,1,2,3,4,题组训练,解析,1,2,3,4,题组训练,1,2,3,4,题组训练,1,2,3,4,反思总结,考点二原子核的衰变半衰期,1天然放射现象(1)天然放射现象：元素地放出射线的现象，首先由贝可勒尔发现。天然放射现象的发现，说明具有复杂的结构。(2)放射性和放射性元素：物质发射某种看不见的射线的性质叫。具有放射性的元素叫元素。(3)三种射线:放射性元素放射出的射线共有三种，分别是、。,自发,原子核,放射性,射线,射线,射线,放射性,考点二原子核的衰变半衰期,(4)放射性同位素的应用与防护放射性同位素：有放射性同位素和放射性同位素两类，放射性同位素的化学性质相同。应用：消除静电、工业探伤、作等。防护：防止放射性对人体组织的伤害。2原子核的组成(1)原子核由和组成，和统称为核子，带正电，不带电。(2)基本关系核电荷数质子数(Z)元素的原子序数。质量数(A)质子数中子数。(3)X元素的原子核的符号为X，其中A表示，Z表示核电荷数。,天然,人工,示踪原子,质子,中子,质子,中子,质子,中子,核外电子数,核子数,质量数,考点二原子核的衰变半衰期,原子核,考点二原子核的衰变半衰期,半数,题组训练,解析：粒子不带电，不会发生偏转，故B错。由左手定则可判定，a、b粒子带正电，c、d粒子带负电，又知粒子带正电，粒子带负电，故A、C均错，D正确。,1,2,3,4,题组训练,1,2,3,4,题组训练,解析,1,2,3,4,题组训练,1,2,3,4,题组训练,1,2,3,4,反思总结,半衰期的三点提醒半衰期是一个统计规律，对少数原子核不适用；原子核质量减少一半与原子核有半数发生衰变概念不同；半衰期的大小是由原子核内部自身因素决定的，与外部条件无关。,考点三核反应类型及核反应方程,中子,链式反应,考点三核反应类型及核反应方程,原子弹,镉棒,质量较大,热核反应,考点三核反应类型及核反应方程,题组训练,1,2,3,题组训练,1,2,3,题组训练,1,2,3,方法技巧,考点四核力与核能的计算,1核力(1)定义：原子核内部，核子间所特有的相互作用力。(2)特点：核力是强相互作用的一种表现；核力是短程力，作用范围在1.51015m之内；每个核子只跟它的相邻核子间才有核力作用。2结合能：核子结合为原子核时的能量或原子核分解为核子时的能量，叫做原子核的结合能，亦称核能。3比结合能(1)定义：原子核的结合能与核子数之比，称做比结合能，也叫平均结合能。(2)特点：不同原子核的比结合能不同，原子核的比结合能越大，表示原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定。4质能方程、质量亏损爱因斯坦质能方程E，原子核的质量必然比组成它的核子的质量和要小m，这就是质量亏损。由质量亏损可求出释放的核能E。,释放,吸收,mc2,mc2,思维诊断,(1)每个核子只跟邻近的核子发生核力作用。()(2)在原子核的尺度内，核力比库仑力大得多。()(3)核力不可能表现为斥力。()(4)原子核越大，它的结合能越大，原子核中核子结合得越牢固。()(5)爱因斯坦的质能方程反映了物体的质量就是能量，它们之间可以相互转化。()(6)由Emc2可知，能量与质量之间存在着正比关系。()(7)核反应中发现的“质量亏损”是消失的质量转变成为能量。()(8)因在核反应中能产生能量与质量的转化，所以系统只有质量数守恒，系统的总能量和总质量并不守恒。(),题组训练,1,2,3,4,解析：由原子核的结合能定义可知，原子核分解成自由核子时所需的最小能量为原子核的结合能，选项A正确；重原子核衰变过程中有质量亏损，即有能量放出，因此原子核衰变产物的结合能之和一定大于衰变前的结合能，选项B正确；铯原子核的核子数少，因此其结合能小，选项C正确；比结合能越大的原子核越稳定，选项D错误。,题组训练,1,2,3,4,题组训练,1,2,3,4,题组训练,解析,1,2,3,4,题组训练,1,2,3,4,方法技巧,(1)核能、质能方程常用规律核能是指核子结合成原子核时释放的能量或原子核分解为核子时吸收的能量。质量亏损是指组成原子核的核子质量的总和与原子核质量之差。质能方程：Emc2、Emc2、1u相当于931.5