高考物理二輪復(fù)習(xí)原子和原子核教案高考物理二輪復(fù)習(xí)原子和原子核教案高考物理二輪復(fù)習(xí)原子和原子核教案V:1.0精細(xì)整理，僅供參考高考物理二輪復(fù)習(xí)原子和原子核教案日期：20xx年X月專題十三原子和原子核教案專題要點(diǎn)1．原子的結(jié)構(gòu)①湯姆生模型(棗糕模型)湯姆生發(fā)現(xiàn)電子，使人們認(rèn)識到原子有復(fù)雜結(jié)構(gòu)。從而打開原子的大門.②盧瑟福的核式結(jié)構(gòu)模型(行星式模型)盧瑟福α粒子散射實(shí)驗裝置,現(xiàn)象,從而總結(jié)出核式結(jié)構(gòu)學(xué)說α粒子散射實(shí)驗是用α粒子轟擊金箔，實(shí)驗現(xiàn)象：結(jié)果是絕大多數(shù)α粒子穿過金箔后基本上仍沿原來的方向前進(jìn),但是有少數(shù)α粒子發(fā)生了較大的偏轉(zhuǎn).這說明原子的正電荷和質(zhì)量一定集中在一個很小的核上。盧瑟福由α粒子散射實(shí)驗提出：在原子的中心有一個很小的核，叫原子核，原子的全部正電荷和幾乎全部質(zhì)量都集中在原子核里，帶負(fù)電的電子在核外空間運(yùn)動。由α粒子散射實(shí)驗的實(shí)驗數(shù)據(jù)還可以估算出原子核大小的數(shù)量級是10-15m2．玻爾補(bǔ)充三條假設(shè)⑴定態(tài)--原子只能處于一系列不連續(xù)的能量狀態(tài)(稱為定態(tài)),電子雖然繞核運(yùn)轉(zhuǎn),但不會向外輻射能量。(本假設(shè)是針對原子穩(wěn)定性提出的)⑵躍遷--原子從一種定態(tài)躍遷到另一種定態(tài),要輻射(或吸收)一定頻率的光子(其能量由兩定態(tài)的能量差決定)(本假設(shè)針對線狀譜提出)()輻射(吸收)光子的能量為hf＝E初-E末⑶能量和軌道量子化----定態(tài)不連續(xù),能量和軌道也不連續(xù);(即原子的不同能量狀態(tài)跟電子沿不同的圓形軌道繞核運(yùn)動相對應(yīng),原子的定態(tài)是不連續(xù)的,因此電子的可能軌道分布也是不連續(xù)的)3.天然放射現(xiàn)象①天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)，使人們認(rèn)識到原子核也有復(fù)雜結(jié)構(gòu)核變化從貝克勒耳發(fā)現(xiàn)天然放射現(xiàn)象開始衰變(用電磁場研究)：②各種放射線的性質(zhì)比較種類本質(zhì)電離性貫穿性α射線氦核4+2最強(qiáng)最弱，紙能擋住β射線電子1/1840-1較強(qiáng)較強(qiáng)，穿幾mm鋁板γ射線光子001最弱最強(qiáng)，穿幾cm鉛版4.四種核反應(yīng)類型(衰變,人工核轉(zhuǎn)變,重核裂變,輕核驟變)⑴衰變：α衰變：(實(shí)質(zhì)：核內(nèi))α衰變形成外切(同方向旋)，β衰變：(實(shí)質(zhì)：核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)變成了質(zhì)子和中子)β衰變形成內(nèi)切(相反方向旋)，且大圓為α、β粒子徑跡。+β衰變：（核內(nèi)）γ衰變：原子核處于較高能級，輻射光子后躍遷到低能級。⑵人工轉(zhuǎn)變：(發(fā)現(xiàn)質(zhì)子的核反應(yīng))(盧瑟福)用α粒子轟擊氮核,并預(yù)言中子的存在(發(fā)現(xiàn)中子的核反應(yīng))(查德威克)釙產(chǎn)生的α射線轟擊鈹(人工制造放射性同位素)正電子的發(fā)現(xiàn)(約里奧居里和伊麗芙居里夫婦)α粒子轟擊鋁箔⑶重核的裂變：在一定條件下(超過臨界體積)，裂變反應(yīng)會連續(xù)不斷地進(jìn)行下去，這就是鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。⑷輕核的聚變：（需要幾百萬度高溫，所以又叫熱核反應(yīng)）所有核反應(yīng)的反應(yīng)前后都遵守：質(zhì)量數(shù)守恒、電荷數(shù)守恒。（注意：質(zhì)量并不守恒。）5．核能計算方法有三：①由(△m單位為“kg”)計算；②由△E=△m(△m單位為“u”)計算；③借助動量守恒和能量守恒計6.放射性同位素的應(yīng)用⑴利用其射線：α射線電離性強(qiáng),用于使空氣電離,將靜電泄出,從而消除有害靜電。γ射線貫穿性強(qiáng),可用于金屬探傷,也可用于治療惡性腫瘤。各種射線均可使DNA發(fā)生突變,可用于生物工程，基因工程。⑵作為示蹤原子。用于研究農(nóng)作物化肥需求情況，診斷甲狀腺疾病的類型，研究生物大分子結(jié)構(gòu)及其功能。⑶進(jìn)行考古研究。利用放射性同位素碳14，判定出土木質(zhì)文物的產(chǎn)生年代。一般都使用人工制造的放射性同位素（種類齊全，各種元素都有人工制造的放射性同位。半衰期短，廢料容易處理?？芍瞥筛鞣N形狀，強(qiáng)度容易控制）?？季V要求考點(diǎn)要求考點(diǎn)解讀氫原子光譜Ⅰ以α粒子散射實(shí)驗、原子光譜為實(shí)驗基礎(chǔ)的盧瑟福原子核式結(jié)構(gòu)學(xué)說和玻爾原子理論，各種核變化和與之相關(guān)的核反應(yīng)方程、核能計算等.氫原子的能級結(jié)構(gòu)、能級公式Ⅰ原子核的組成、放射性、原子核的衰變、半衰期Ⅰ放射性同位素Ⅰ核力、核反應(yīng)方程Ⅰ結(jié)合能、質(zhì)量虧損Ⅰ裂變反應(yīng)和聚變反應(yīng)、裂變反應(yīng)堆Ⅰ放射性的防護(hù)Ⅰ教法指引此專題復(fù)習(xí)時，可以先讓學(xué)生完成相應(yīng)的習(xí)題，在精心批閱之后以題目帶動知識點(diǎn)，進(jìn)行適當(dāng)提煉講解。要求學(xué)生強(qiáng)加記憶。這一專題的知識點(diǎn)高考要求不是很高，但是比較雜亂，學(xué)生易于掌握每個知識點(diǎn)，但是不易掌握全面，二輪復(fù)習(xí)時還是要穩(wěn)扎穩(wěn)打，從基本知識出發(fā)。知識網(wǎng)絡(luò)典例精析題型1.（波爾的躍遷理論）氦氖激光器能產(chǎn)生三種波長的激光，其中兩種波長分別為=μm，=μm，已知波長為的激光是氖原子在能級間隔為=的兩個能級之間躍遷產(chǎn)生的。用表示產(chǎn)生波長為的激光所對應(yīng)的躍遷的能級間隔，則的近似值為（）A．B．C．D．解析：根據(jù),可知當(dāng)當(dāng)時,連立可知。題型2.（氫原子能級圖在波爾理論中的應(yīng)用）氫原子的部分能級如圖所示。已知可見光的光子能量在到之間。由此可推知,氫原子（）A.從高能級向n=1能級躍遷時了出的光的波長比可見光的短B.從高能級向n=2能級躍遷時發(fā)出的光均為可見光C.從高能級向n=3能級躍遷時發(fā)出的光的頻率比可見光的高D.從n=3能級向n=2能級躍遷時發(fā)出的光為可見光解析：從高能級向n=1的能級躍遷的過程中輻射出的最小光子能量為,不在到之間,A正確.已知可見光子能量在到之間從高能級向n=2能級躍遷時發(fā)出的光的能量，B錯.從高能級向n=3能級躍遷時發(fā)出的光的頻率只有能量大于的光的頻率才比可見光高,C錯.從n=3到n=2的過程中釋放的光的能量等于介于到之間,所以是可見光D對。題型3.（現(xiàn)象意義）下列現(xiàn)象中，與原子核內(nèi)部變化有關(guān)的是（）A．粒子散射現(xiàn)象B．天然放射現(xiàn)象C．光電效應(yīng)現(xiàn)象D．原子發(fā)光現(xiàn)象解析：α粒子散射實(shí)驗表明了原子內(nèi)部有一個很小的核，并沒有涉及到核內(nèi)部的變化，故A項錯誤；天然放射現(xiàn)象是原子核內(nèi)部發(fā)生變化自發(fā)的放射出α粒子或電子，從而發(fā)生α衰變或β衰變，故B項正確；光電效應(yīng)是原子核外層電子脫離原子核的束縛而逸出，沒有涉及到原子核的變化，故C項錯誤；原子發(fā)光是原子躍遷形成的也沒有涉及到原子核的變化，故D項錯誤。題型4.（三種射線的特性）放射性元素衰變時放出三種射線，按穿透能力由強(qiáng)到弱的排列順序是（）A．射線，射線，射線 B．射線，射線，射線，C．射線，射線，射線 D．射線，射線，射線解析：由于三種射線的能量不同，所以貫穿能力最強(qiáng)的是射線，射線次之，射線最弱，故正確答案選B。題型5.（輕核聚變）科學(xué)家發(fā)現(xiàn)在月球上含有豐富的（氦3）。它是一種高效、清潔、安全的核聚變?nèi)剂希鋮⑴c的一種核聚變反應(yīng)的方程式為。關(guān)于聚變下列表述正確的是（）A．聚變反應(yīng)不會釋放能量B.聚變反應(yīng)產(chǎn)生了新的原子核C．聚變反應(yīng)沒有質(zhì)量虧損D.目前核電站都采用聚變反應(yīng)發(fā)電解析：聚變反應(yīng)時將質(zhì)量較小的輕核聚變成質(zhì)量較大的核，聚變過程會有質(zhì)量虧損，要放出大量的能量。但目前核電站都采用采用鈾核的裂變反應(yīng)。因此B正確。題型6.（核反應(yīng)方程）原子核聚變可望給人類未來提供豐富的潔凈能源。當(dāng)氖等離子體被加熱到適當(dāng)高溫時，氖核參與的幾種聚變反應(yīng)可能發(fā)生，放出能量。這幾種反應(yīng)的總效果可以表示為，由平衡條件可知（）A.k=1,d=4B.k=2,d=2C.k=1,d=6D.k=2,d=3解析：由質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒，分別有，，解得

k=2，d=2。正確選項為B。題型7.（四種反應(yīng)的區(qū)分）下列說法正確的是（）A.是衰變方程B.是核聚變反應(yīng)方程C.是核裂變反應(yīng)方程D.是原子核的人工轉(zhuǎn)變方程解析：A選項中在質(zhì)子的轟擊下發(fā)生的核反應(yīng)，屬于人工轉(zhuǎn)變，A錯；C選項是α衰變，不是裂變，C錯。題型8.（幾種力的比較）氮原子核由兩個質(zhì)子與兩個中子組成，這兩個質(zhì)子之間存在著萬有引力、庫倫力和核力，則3種力從大到小的排列順序是（）A．核力、萬有引力、庫倫力B．萬有引力、庫倫力、核力C．庫倫力、核力、萬有引力D．核力、庫倫力、萬有引力解析：核力是強(qiáng)力，它能將核子束縛在原子核內(nèi)。萬有引力最弱，研究核子間相互作用時萬有引力可以忽略。題型9.（核能的利用）水（包括海水）是未來的“煤炭”，能從根本上解決人類能源問題。這是指（填“氫能”、“核能”、“氫能和核能”）和利用。請說明理由。解析：①核能：因為海水中含有大量核聚變的材料氘，通過核聚變能夠釋放大量的核能。②核能和氫能：因為海水中含有大量核聚變的材料氘，通過核聚變能夠釋放大量的核能。氫能有便于儲存與運(yùn)輸?shù)膬?yōu)點(diǎn)，也可以為解決能源問題做出貢獻(xiàn)。題型10.（原子核）三個原子核X、Y、Z，X核放出一個正電子后變?yōu)閅核，Y核與質(zhì)子發(fā)生核反應(yīng)后生成Z核并放出一個個氦（42He）,則下面說法正確的是（）核比Z核多一個原子核比Z核少一個中子核的質(zhì)量數(shù)比Z核質(zhì)量數(shù)大3核與Z核的總電荷是Y核電荷的2倍解析：設(shè)原子核X的質(zhì)量數(shù)為x，電荷數(shù)為y，依題意寫出核反應(yīng)方程，根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒，可得原子核Y的質(zhì)量數(shù)為x，電荷數(shù)為y-1，原子核Z的質(zhì)量數(shù)為x-3，電荷數(shù)為y-2。由此可得X核的質(zhì)子（y）比Z核的質(zhì)子（y-2）多2個，A錯；由此可得X核的中子（x-y）比Z核的中子（x-y-1）多1個，B錯；X核的質(zhì)量數(shù)（x）比Z核的質(zhì)量數(shù)（x-3）多3個，C對；X核與Z核的總電荷（2y-2）是Y核電荷（y-1）的2倍，D對。題型11.（結(jié)合能、能量守恒定律）中子和質(zhì)子結(jié)合成氘核時，質(zhì)量虧損為，相應(yīng)的能量MeV是氘核的結(jié)合能。下列說法正確的是（）A.用能量小于MeV的光子照射靜止氘核時，氘核不能分解為一個質(zhì)子和一個中子B.用能量等于MeV的光子照射靜止氘核時，氘核可能分解為一個質(zhì)子和一個中子，它們的動能之和為零C.用能量大于MeV的光子照射靜止氘核時，氘核可能分解為一個質(zhì)子和一個中子，它們的動能之和為零D.用能量大于MeV的光子照射靜止氘核時，氘核不能分解為一個質(zhì)子和一個中子，它們的動能之和不為零解析：只有靜止氘核吸收光子能量大于其結(jié)合能時，才能分解為一個質(zhì)子和一個中子，故A項正確，B項錯誤；根據(jù)能量守恒定律，光子能量大于氘核結(jié)合題，則多余的能量以核子動能形式呈現(xiàn)，故C項錯，D項正確。題型12.（半衰期）放射性元素的原子核在衰變或衰變生成新原子核時，往往會同