1、2013年高三新課物理第一輪原創(chuàng)靜物學(xué)案專題37原子結(jié)構(gòu)核教授目標(biāo)：1。理解氫原子光譜，理解氫原子的能級結(jié)構(gòu)，能級公式2.了解原子核的組成、放射性、原子核的衰退、半衰期、放射性同位素等3.了解核力、核反應(yīng)方程，并結(jié)合能量、裂變反應(yīng)和核聚變反應(yīng)、裂變反應(yīng)堆。本演講的重點：原子核的人工切換、原子核的組成、核能的開發(fā)和利用牙齒講座的難點：1。原子核的組成和核能原子核的人工轉(zhuǎn)化、原子核的組成和核能測試點撥號：1。原子結(jié)構(gòu)，氫原子水平2.原子核的組成3.核能第一節(jié)課首先，掃描測試點4.氫原子水平和氫頻譜氫原子的能級圖表N E/eV01 -13.62 -3.43 -1.514 -0.853E1E2E3(1

2、)氫原子水平：(2)氫頻譜在氫光譜中，n=2，3，4，5，跳到n=1，形成狼人線。N=3，4，5，6向n=2跳躍，形成卷末末末末末末系。N=4、5、6、7.跳到n=3以形成解析線。N=5、6、7、8.N=5.自然輻射現(xiàn)象(1)天然輻射現(xiàn)象中三種茄子射線及其物質(zhì)微粒相關(guān)特性的比較。射線射線射線射線物質(zhì)微粒氦電子光子帶電情況包括兩電(2e)帶負(fù)電荷(-e)不帶電速度藥接近c穿透氣量牛(空氣中有幾個厘米的飛行)中間(通過幾毫米鋁板塊)大(穿透幾個厘米鉛板)電離作用堅強(qiáng)茶軟弱三種茄子射線的均勻磁場、均勻電場、正交電場和磁場中的偏轉(zhuǎn)比較：6.半衰期(1)定義：放射性元素原子核是_ _ _ _ _ _ _

3、 _ _ _ _ _ _牙齒衰變所需的時間。(2)意義：反映了核衰變過程的統(tǒng)計速度。(3)特征：僅由核本身的因素決定，與原子所在的_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _狀態(tài)或_ _ _ _ _ _ _ _狀態(tài)無關(guān)。(4)理解：N0(大規(guī)模)放射性元素核，時間T后剩下的牙齒核數(shù)。常見的錯誤是：N0(大規(guī)模)放射性元素核，半衰期T后，半衰變，半衰期T后，全部衰變。第二個錯誤是，如果有10個放射性元素核，經(jīng)過半衰期T，5個就會衰退。事實上，對于少量核(例如10個)，我們無法確定衰退所需的時間。原子核的人工變化和原子核的組成用高速運動的粒子轟炸原子核是揭開原子核內(nèi)部奧秘的方法。轟炸產(chǎn)生了另一個新的

4、核，其核反應(yīng)方程的一般形式是8.核能(1)核反應(yīng)釋放的能量稱為_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _(2)質(zhì)量損失：原子核結(jié)合產(chǎn)生核，產(chǎn)生的核質(zhì)量小于產(chǎn)生它的核的總質(zhì)量。這種現(xiàn)象稱為_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。(b)解釋沉重的困難1.粒子散射的簡要說明。首先，可以認(rèn)為，由于質(zhì)量的不平衡，粒子偏轉(zhuǎn)不是因為電子的影響，而是由于原子中除電子以外的有正電物質(zhì)的作用。第二，原子中除電子外，有正電的物質(zhì)不能是均勻分布物質(zhì)(否則對所有粒子情況都必須有相同的散射情況)，“絕對多數(shù)”、

5、“小數(shù)”和“極少數(shù)”粒子行為的差異充分表明，牙齒部分有正電的物質(zhì)只能高度集中在極小的地區(qū)。再次，不難理解，在牙齒三部分的行動對不同粒子數(shù)量差異的統(tǒng)計中，盧瑟福為什么能估計牙齒地區(qū)的直徑約為10-15米。玻爾理論的局限性。引入楊紫理論(軌道量子化和能量量子化)的玻爾理論成功地解釋了氫譜的規(guī)律。但是，由于保存了太多的經(jīng)典物理理論(牛頓第二定律、向心力、庫侖力等)，解釋其他原子的光譜有很大的困難。3.從高能級轉(zhuǎn)移到低能級時發(fā)出光子。從低能級跳到高能級時，可以吸收光子，也可以由碰撞(通過加熱方法加劇分子熱運動，分子間的相互碰撞可以傳遞能量)引起。原子從低能級跳到高能級時只能吸收一定頻率的光子。從其中一

6、個能級到電離，能量可以吸收大于或等于電離能頻率的光子。(例如，可以吸收基態(tài)，E 13.6eV的所有光子，吸收的能量除電離外還轉(zhuǎn)化為電離電子的動能)。二、高考重點分析(a)原子結(jié)構(gòu)，氫原子水平測試點撥號氫原子從一個能級轉(zhuǎn)移到另一個能級時，必須吸收或釋放光子，吸收或釋放的光子能量等于兩個能級的差值。示例1用光子能量為E的單色光照射容器中的基態(tài)氫原子。停止照明后，發(fā)現(xiàn)容器內(nèi)的氫可以發(fā)射3個茄子頻率的光子，其頻率從低到高依次發(fā)射1、2、3，可見開始照亮容器單色光的光子能量以1 H 1表示。h3；h(12)；h (1 2 3)在上述表達(dá)式中321321A.只有正確的B. 是正確的C.只有是正確的。只有正

7、確分析：牙齒容器中的氫能發(fā)射三個茄子頻率的光子，這表明氫原子處于第三個能級狀態(tài)。根據(jù)玻爾理論，hs 3=E3-E1，hs 1=E3-E2，hs 2=E2-E1牙齒，因此可以看到hs 3=hs 1 hs 2=h(12)，所以當(dāng)光子能量照射時，可以用來表示考試點被精煉1.盧瑟福原子核結(jié)構(gòu)理論的主要內(nèi)容是()A.原子的中心有一個叫原子核的核B.整個原子的正電荷均勻分布C.原子的所有正電荷和幾乎所有的質(zhì)量都集中在原子核里D.帶負(fù)電荷的電子在學(xué)校外圍繞原子核旋轉(zhuǎn)。2.原子從一個能級跳到低能級時可能不會發(fā)射光子。例如，在特定條件下，鉻原子在n=2能級上的電子跳躍到n=1能級上時，不發(fā)射光子，而是將它的能量

8、傳遞到n=4能級上的電子，使其偏離原子的現(xiàn)象稱為Osh效應(yīng)。這樣，原子外的電子就可以簡化為俄歇電子，已知鉻原子的能級公式為En=，等等A.3a/16b.7a/16c.11a/16d.13a/16(b)核的組成測試點撥號自然輻射現(xiàn)象表明原子核有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)。要了解三種茄子自然輻射的特點及其物質(zhì)微粒組成，理解衰變方程和半衰期的概念。盧瑟福首先做了轟炸粒子氮原子核的實驗。反應(yīng)方程，發(fā)現(xiàn)質(zhì)子。1930年查德威克發(fā)現(xiàn)中子，核反應(yīng)方程，發(fā)現(xiàn)中子。原子核由質(zhì)子和中子組成。示例4以下關(guān)于放射性同位素應(yīng)用的陳述中的正確A.輻射改變了布料的性質(zhì)，達(dá)到了消除有害靜電的目的，防止摩擦產(chǎn)生電B.利用伽馬射線的穿透性，可以

9、進(jìn)行金屬探針或人體透視C.用輻射照射作物種子能使DNA變異，結(jié)果必須是更好的品種D.用伽馬射線治療腫瘤時，必須嚴(yán)格控制劑量，以免對人體正常組織造成太大的傷害分析：利用輻射消除有害靜電是利用輻射的電離性將空氣分子導(dǎo)體、靜電排出。伽馬射線對人體細(xì)胞的損傷太大，不能用于人體透視。作物種子產(chǎn)生的DNA突變并不都是有益的，為了培育優(yōu)秀的品種，必須進(jìn)行篩選。用伽馬射線治療腫瘤顯然對人體有副作用，所以要科學(xué)地嚴(yán)格控制劑量。牙齒問題選擇d?？荚圏c被精煉3.近年來，科學(xué)家在超重元素勘探方面取得了重大進(jìn)展。科學(xué)家們觀察到兩個重離子在超重元素反應(yīng)中結(jié)合，發(fā)現(xiàn)生成超重元素核X在6次衰變后Fm牙齒，可以依次確定超重元素

10、原子序數(shù)和質(zhì)量數(shù)A.124，259b.124，265c.112，265d.112，2774.完成以下核反應(yīng)方程，并指出其中哪一個是發(fā)現(xiàn)質(zhì)子的核反應(yīng)方程，哪一個是發(fā)現(xiàn)中子的核反應(yīng)方程。930nc _ _ _ _ _ _ n heo _ _ _ _933 b n_ _ _ _ _ _ he be he_ _ _ _ _ nFe HCo _ _ _ _ _ _ _第二節(jié)課(c)核能測試點撥號核能計算的依據(jù)是愛因斯坦的質(zhì)量能量聯(lián)系方程。 e= mc2。1原子質(zhì)量單位質(zhì)量相當(dāng)于931MeV的能量。凡是核能釋放的核反應(yīng)都有質(zhì)量赤字。中核裂變和輕核聚變都將釋放核能。例6氫原子的質(zhì)量為1.673610-27公

11、斤，鋰原子的質(zhì)量為11.650510-27公斤，氦原子的質(zhì)量為6.646710-27公斤。鋰核受到質(zhì)子轟擊，變成了2個粒子，1寫核反應(yīng)方程，計算牙齒反應(yīng)釋放的核能數(shù)嗎？1毫克鋰原子引起這種反應(yīng)，共釋放多少核能？分析：1HLi2He反應(yīng)前一個氫原子和一個鋰原子共8個核外電子，反應(yīng)后兩個氦原子也共8個核外電子，因此，如果從一個氫原子和一個鋰原子的總質(zhì)量中減去兩個氦原子的質(zhì)量，就準(zhǔn)確地發(fā)生了反應(yīng)前后核的質(zhì)量損失，電子質(zhì)量自然消失。質(zhì)量能量方程 e= MC2必須釋放核能 e=2.7610-12j1毫克鋰原子的鋰原子數(shù)為10-611.650510-27，每個鋰原子對應(yīng)的發(fā)射能量為2.7610-12J，因

12、此總發(fā)射量為2.37108J核能。例8在均勻磁場中靜止的B核捕獲v=7.3104m/s的中子，引起核反應(yīng)，產(chǎn)生粒子和新的核。粒子測量速度為2104 m/s，與反應(yīng)前中子運動方向相同，垂直于磁感應(yīng)線方向。尋找：寫核反應(yīng)方程式。繪制核反應(yīng)產(chǎn)生的兩個粒子運動軌跡和旋轉(zhuǎn)方向的示意圖(磁感應(yīng)善意方向垂直于紙張方向)。尋找粒子與新核軌道半徑的比率。尋找粒子對新核旋轉(zhuǎn)周期的比率?？荚圏c被精煉6.以下是核反應(yīng)方程式用c表示光速()的情況()A.x是質(zhì)子，核反應(yīng)釋放的能量等于質(zhì)子的質(zhì)量乘以C2B.x是中子，核反應(yīng)釋放的能量等于質(zhì)子的質(zhì)量乘以C2C.x是質(zhì)子。核反應(yīng)釋放的能量等于氘核和氘核的質(zhì)量減去氦核和質(zhì)子的質(zhì)

13、量，再乘以C2。D.x是中子。核反應(yīng)釋放的能量等于中核和三重氫的質(zhì)量減去氦核和中子的質(zhì)量，再乘以C2。7.在下一個核反應(yīng)方程中，表示核聚變過程的是()。A.b .C.d .精練考試點參考答案1.ACD2.c3.阿爾法衰變質(zhì)量每4，電荷數(shù)減少2，因此牙齒超重元素質(zhì)量應(yīng)為277，電荷數(shù)應(yīng)為112，D。4.解決方法：可以根據(jù)質(zhì)量守恒和電荷守恒來判定：h，h，h，發(fā)現(xiàn)質(zhì)子的核反應(yīng)方程Li，C，發(fā)現(xiàn)中子的核反應(yīng)方程n5.甲、乙兩核質(zhì)量分別為M甲、M、功率分別為Q甲、Q。動量和動能關(guān)系及可用:=:=4: 1。三、測試點實施培訓(xùn)1.核反應(yīng)方程式括號中的x代表的粒子()A.b.c.d .以下是一些核反應(yīng)方程式

14、。其中()A.X是質(zhì)子，Y是中子，Z是正電子B.X是正電子，Y是質(zhì)子，Z是中子C.X是中子，Y是正電子，Z是質(zhì)子D.X是正電子，Y是中子，Z是質(zhì)子。盧瑟福核結(jié)構(gòu)理論的主要內(nèi)容如下：A.原子的中心有一個叫原子核的核B.整個原子的正電荷均勻分布C.原子的所有正電荷和幾乎所有的質(zhì)量都集中在原子核里D.有負(fù)電的電子在核外繞核旋轉(zhuǎn)4.對于衰變放出的電子，以下說法是正確的()A.是原子核的一部分，因為它從原子核中釋放出來。B.核外電子在內(nèi)層軌道上跳躍時釋放。C.通過空氣時電離作用很強(qiáng)D.其穿透能力很強(qiáng)。5.以下四個茄子方程式中，X1、X2、X3和X4分別是某種粒子、(1)(2)(3) (4)以下判斷正確的是()A.X1是中子B.X2。質(zhì)子C.X3是粒子D.X4是原子核。9.天然放射性元素(釷)經(jīng)過一系列alpha衰變和beta衰變后變成(鉛)。以下論壇中正確的是()A.鉛核比釷核少24個中