南方新高考高考物理一轮总复习专题十三第4讲原子结构和原子核课件新人教版

第4讲原子结构和原子核第一页，共42页。一、卢瑟福核式结构模型 1．汤姆生的“枣糕”模型 (1)1897年，________发现(fāxiàn)电子，提出原子的“枣糕”模型，揭开(jiēkāi)了人类研究原子结构的序幕．汤姆生均匀(jūnyún)

(2)“枣糕”模型：原子是一个球体，正电荷________分布在整个球内，电子像枣糕里的枣子那样镶嵌在原子里．第二页，共42页。实验规律卢瑟福的分析____________α粒子仍沿原来的方向前进原子中间绝大部分是________

少数α粒子发生了较____的偏转，极少数的偏转角超过了______，个别甚 至被弹回，偏转角几乎达到180°

α粒子碰到了质量比自己大得多的带正电的物质，原子的正电荷和几乎全部的 质量都集中在一个很小的范围内2．卢瑟福的核式结构(jiégòu)模型绝大多数大90°空隙(kòngxì)(1)α粒子散射(sǎnshè)实验装置：如图13-4-1所示． 图13-4-1(2)α粒子散射(sǎnshè)实验规律及卢瑟福对实验现象的分析第三页，共42页。(3)原子核式结构模型①在原子的中心有一个很小的核，叫__________．②原子的全部(quánbù)____电荷和几乎全部(quánbù)的________都集中在原子核里．原子核正质量(zhìliàng)旋转(xuánzhuǎn)

③带负电的电子在核外空间里绕着核________．

(4)原子核大小：从α粒子散射实验的数据估算出原子核的半径约为10－15～10－14

m(原子的半径约为10－10

m)．第四页，共42页。 3．质子和中子(zhōngzǐ)统称________，原子核的电荷数等于其质子数，原子核的_______数等于其质子数与中子(zhōngzǐ)数之和．具有相同_______数的原子属于同一种元素；具有相同的质子数和不同的中子(zhōngzǐ)数的原子互称_________．核子(hézǐ)质量质子同位素第五页，共42页。【基础检测】 1．(2013年福建卷)在卢瑟福α粒子散射实验中，金箔中的原子核可以(kěyǐ)看做静止不动，下列各图画出的是其中两个α粒子经)答案(dáàn)：CA历金箔散射(sǎnshè)过程的径迹，其中正确的是(BCD第六页，共42页。二、玻尔原子模型(móxíng)与原子光谱 1．玻尔原子模型(móxíng) 为解决原子核结构的稳定性和原子发光的不连续性问题，玻尔提出(tíchū)了三条假设：量子化能量(néngliàng)稳定(1)轨道假设：轨道是__________的，其半径只能是某些分立的值．能量辐射吸收能级差

(2)定态假设：不同的轨道对应着不同的________状态，这些状态中原子是________的，不向外辐射能量．

(3)跃迁假设：原子在不同的状态具有不同的___________，从一个定态向另一个定态跃迁时要_______或_________一定频率的光子，该光子的能量等于这两个状态的____________．第七页，共42页。 2．能级(néngjí)：在玻尔模型中，原子的可能状态是__________的，因此各状态对应的能量也是__________的，这些能量值叫能级(néngjí)．不连续(liánxù)不连续3．基态与激发态：能量__________状态叫做基态；其他能量状态叫激发态．最低的

4．光子的辐射与吸收：原子由激发态向基态跃迁时要________光子，由基态向激发态跃迁时要______光子．光子的频率与能级的关系为______________．辐射吸收hν＝Em－En第八页，共42页。第九页，共42页。【基础(jīchǔ)检测】 2．(多选，2014年山东卷)氢原子能级如图13-4-2所示，当氢原子从n＝3跃迁到n＝2的能级时，辐射光的波长为656nm.以下(yǐxià)判断正确的是()图13-4-2第十页，共42页。A．氢原子从n＝2跃迁到n＝1的能级时，辐射(fúshè)光的波长大于656nmB．用波长(bōcháng)为325nm的光照射时，可使氢原子从n＝1跃迁到n＝2的能级(néngjí)C．一群处于n＝3能级上的氢原子向低能级跃迁时最多产生3种谱线D．用波长为633nm的光照射，不能使氢原子从n＝2跃迁到n＝3的能级第十一页，共42页。 解析：根据氢原子的能级图和能级跃迁规律，当氢原子从n＝2能级跃迁到n＝1的能级时，辐射光的波长一定小于656nm，因此A选项错误；根据发生(fāshēng)跃迁只能吸收和辐射一定频率的光子，可知B选项错误，D选项正确；一群处于n＝3能级上的氢原子向低能级跃迁时可以产生3种频率的光子，所以C选项正确． 答案：CD第十二页，共42页。三、原子核1．天然(tiānrán)放射现象的发现贝克勒尔 (1)____________发现天然放射现象，使人们认识到原子核也有复杂结构，揭开了人类研究原子核结构的序幕． (2)通过对天然放射现象的研究，人们发现原子序数大于或等于____的所有天然存在(cúnzài)的元素都具有放射性，原子序数小于____的天然存在(cúnzài)的元素有些也具有放射性，它们放射出来的射线常见(chánɡjiàn)的有三种：________________________.8383α射线、β射线、γ射线第十三页，共42页。2．天然衰变中核的变化(biànhuà)规律在核的天然衰变中，核变化(biànhuà)的最基本的规律是__________守恒(shǒuhénɡ)和________守恒(shǒuhénɡ)．质量数电荷(diànhè)数3．半衰期(1)定义：放射性元素的原子核有__________发生衰变所需要的时间．半数快慢物理状态化学状态

(2)意义：反映了核衰变过程的________程度，具有统计性．

(3)特征：只由核本身的因素所决定，而与原子所处的____________或____________无关．第十四页，共42页。质子(zhìzǐ)中子(zhōngzǐ)第十五页，共42页。第十六页，共42页。四、核力、核能、重核的裂变和轻核的聚变 1．核力：原子核的半径很小，其中的质子之间的库仑力很大，受到这么大的库仑斥力却能处于稳定状态，一定还有别的力把各核子紧紧地拉在一起，这种力叫做核力．核力具有以下(yǐxià)特点： (1)核力是很强的力． (2)核力作用范围很小，只在2.0×10－15m的短距离内起作用．相邻(xiānɡlín)(3)每个核子只跟它________的核子发生(fāshēng)核力作用．第十七页，共42页。2．核能(hénéng)原子核原子核质量(zhìliàng)亏损E＝mc2 (1)结合能：核子结合成__________时放出一定的能量，__________分解成核子时吸收一定的能量，这种能量叫结合能． (2)质量亏损：核子结合生成原子核，所生成的原子核的质量比生成它的核子的总质量要小些，这种现象叫做_________． (3)爱因斯坦质能方程：物体的能量和质量之间存在着密切(mìqiè)的联系，它们的关系是__________，这就是爱因斯坦质能方程，其另一个表达形式是ΔE＝Δmc2.第十八页，共42页。3．获得(huòdé)核能的途径中等(zhōngděng)10较大(jiàodà)第十九页，共42页。【基础(jīchǔ)检测】第二十页，共42页。第二十一页，共42页。》》》考点(kǎodiǎn)1氢原子的能级跃迁⊙重点归纳第二十二页，共42页。2．光子的吸收(xīshōu)与辐射 原子从一种定态(能量(néngliàng)为E初)跃迁到另一种定态(能量(néngliàng)为E末)，它辐射或吸收一定频率的光子，光子的能量(néngliàng)由这两种定态的能级差决定，即hν＝E初-E末．若E初＞E末，则辐射光子；若E初＜E末，则吸收光子．3．氢原子能级(néngjí)图：如图13-4-3所示．图13-4-3第二十三页，共42页。第二十四页，共42页。⊙典例剖析 例1：(多选，2016年河北衡水中学检测)氢原子能级如图13-4-4，当氢原子从n＝3跃迁到n＝2的能级时，辐射(fúshè)光的波长为656nm，以下(yǐxià)判断正确的是()图13-4-4第二十五页，共42页。A．氢原子从n＝2跃迁到n＝1的能级(néngjí)时，辐射光的波长大于656nmB．用波长为325nm的光照射(zhàoshè)，可使氢原子从n＝1跃迁到n＝2的能级(néngjí)C．一群处于n＝3能级上的氢原子向低能级跃迁时最多产生3种谱线D．用波长为633nm的光照射，不能使氢原子从n＝2跃迁到n＝3的能级第二十六页，共42页。 答案(dáàn)：CD第二十七页，共42页。【考点练透】 1．(2015年天津六校联考)氢原子能级的示意图如图13-4-5所示，大量(dàliàng)氢原子从n＝4的能级向n＝2的能级跃迁时辐射出可见光a，从n＝3的能级向n＝2的能级跃迁时辐射出可见光b，则()图13-4-5第二十八页，共42页。A．氢原子在n＝2的能级时可吸收能量(néngliàng)为3.6eV的光子而发生(fāshēng)电离B．氢原子从n＝4的能级向n＝3的能级跃迁(yuèqiān)时辐射出光子的能量可以小于0.66eV C．b光比a光的波长短D．氢原子从n＝4的能级可辐射出5种频率的光子第二十九页，共42页。答案(dáàn)：A第三十页，共42页。》》》考点2核衰变及三种射线(shèxiàn)⊙重点归纳1．核衰变(shuāibiàn)第三十一页，共42页。2．三种射线(shèxiàn)的本质和特性第三十二页，共42页。第三十三页，共42页。⊙典例剖析 例2：(2016年云南玉溪(yùxī)第一中学期中)下列说法正确的是()第三十四页，共42页。 答案(dáàn)：ACD第三十五页，共42页。【考点练透】 2．(2016年广西桂林第十八中学(zhōngxué)月考)关于天然放射性，下列说法(shuōfǎ)正确的是()A．所有元素都有可能发生衰变B．放射性元素的半衰期与外界的温度无关C．放射性元素与别的元素形成化合物时仍具有放射性D．α、β和γ三种射线中，γ射线的穿透能力最强E．一个原子核在一次衰变中可同时(tóngshí)放出α、β和γ三种射线第三十六页，共42页。 解析：原子核可以自发地衰变，但不是所有元素都可以发生衰变，选项A错误(cuòwù)；放射性元素的半衰期由原子核决定，与外界的温度无关，选项B正确；放射性元素的放射性与核外电子无关，故放射性元素与别的元素形成化合物时仍具有放射性，选项C正确；α、β和γ三种射线中，γ射线的穿透能力最强，电离能力最弱，选项D正确；一个原子核在一次衰变中不能同时放出α、β和γ三种射线，选项E错误(cuòwù)．答案(dáàn)：BCD第三十七页，共42页。》》》考点3核反应方程与核能(hénéng)计算⊙重点归纳第三十八页，共42页。2．核能(hénéng)的计算方法(1)根据ΔE＝Δmc2计算(jìsuàn)，计算(jìsuàn)时Δm的单位是“kg”，c的单位是“m/s”，ΔE的单位(dānwèi)是“J”．

(2)根据ΔE＝Δm×931.5MeV计算．因1原子质量单位(u)相当于931.5MeV的能量，所以计算时Δm的单位是“u”，Δ