高中原子和原子核物理第一頁，共三十五頁，2022年，8月28日抓住五個考點備選視頻展臺突破四個考向

隨堂基礎演練第3講原子結構原子核

1.氫原子光譜氫原子的能級結構、能級公式2.原子核的組成、放射性、原子核的衰變、半衰期放射性同位素3.核力、結合能、質量虧損4.裂變反應和聚變反應、裂變反應堆核反應方程5.射線的危害和防護1.能級躍遷問題2.原子核衰變及半衰期3.核反應方程及核反應類型的判斷4.質量虧損及核能的計算

動量守恒定律波粒二象性原子結構與原子核備選多媒體展臺1.動量守恒定律的驗證2.生活中的碰撞實例3.科學的轉折：光的粒子性4.用湯姆孫氣體放電管測量電子的比荷5.原子的核式結構的發現6.玻爾的原子模型和氫的特征光譜7.天然放射現象8.質子與中子的發現9.鏈式反應10.核電站與反應堆11.原子彈與氫彈顯示/隱藏第二頁，共三十五頁，2022年，8月28日◆01抓住五個考點◆一、原子的核式結構1．電子的發現：英國物理學家_________發現了電子．2．α粒子散射實驗：1909～1911年，英國物理學家________和他的助手進行了用α粒子轟擊金箔的實驗，實驗發現絕大多數α粒子穿過金箔后基本上仍沿______方向前進，但有少數α粒子發生了大角度偏轉，偏轉的角度甚至大于90°，也就是說它們幾乎被“撞”了回來．3．原子的核式結構模型：在原子中心有一個很小的核，原子全部的________和幾乎全部_______都集中在核里，帶負電的電子在核外空間繞核旋轉．二、氫原子光譜及能級1．光譜(1)光譜用光柵或棱鏡可以把光按波長展開，獲得光的_______

(頻率)和強度分布的記錄，即光譜．(2)光譜分類有些光譜是多條_____,稱為線狀譜.有些光譜是連在一塊的_____,稱為連續譜.湯姆孫盧瑟福原來正電荷質量波長動畫展示:原子的核式結構的發現亮線光帶考綱點擊1.氫原子光譜氫原子的能級結構能級公式第三頁，共三十五頁，2022年，8月28日◆01抓住五個考點◆2．玻爾理論(1)定態：原子只能處于一系列________的能量狀態中，在這些能量狀態中原子是______的，電子雖然繞核運動，但并不向外輻射能量．(2)躍遷：原子從一種定態躍遷到另一種定態時，它輻射或吸收一定頻率的光子，光子的能量由這兩個定態的能量差決定，即hν＝________.(h是普朗克常量，h＝6.63×10－34J·s)(3)軌道：原子的不同能量狀態跟電子在不同的圓周軌道繞核運動相對應．原子的定態是_________的，因此電子的可能軌道也是________的．不連續穩定Em－En不連續不連續第四頁，共三十五頁，2022年，8月28日◆01抓住五個考點◆3．氫原子的能級、能級公式(1)氫原子的能級能級圖如圖所示(2)氫原子的能級和軌道半徑①氫原子的能級公式：En＝E1/n2(n＝1,2,3，…)，其中E1為___________，其數值為E1＝－13.6eV.②氫原子的半徑公式：rn＝n2r1(n＝1,2,3，…)，其中r1為_____________，又稱玻爾半徑，其數值為r1＝0.53×10－10m.基態能量基態半徑動畫展示:玻爾的原子模型和氫的特征光譜第五頁，共三十五頁，2022年，8月28日◆01抓住五個考點◆原子物理知識結構狀元微博第六頁，共三十五頁，2022年，8月28日審題視角1.當氫原子從高能級向低能級躍遷釋放的能量大于金屬鉀的逸出功2.22eV時，即能夠從金屬鉀表面打出光電子.2.因E3-E1=12.11eV>2.22eV，能打出光電子；

因E2-E1=10.2eV>2.22eV，能打出光電子；因E3-E2=1.89eV

<2.22eV，不能打出光電子；◆01抓住五個考點◆【思維驅動】已知金屬鉀的逸出功為2.22eV，氫原子的能級如圖所示，一群處在n＝3能級的氫原子向低能級躍遷時，能夠從金屬鉀的表面打出光電子的光波共有(

)．A．一種B．兩種C．三種D．四種解析/顯隱第七頁，共三十五頁，2022年，8月28日◆01抓住五個考點◆考綱點擊2.原子核的組成、放射性、原子核的衰變半衰期放射性同位素解析/顯隱1．原子核的組成：原子核是由_______和中子組成的，原子核的電荷數等于核內的_________．2．天然放射現象(1)天然放射現象元素______地放出射線的現象，首先由貝可勒爾發現．天然放射現象的發現，說明_________具有復雜的結構．質子數原子核質子自發第八頁，共三十五頁，2022年，8月28日◆01抓住五個考點◆(2)放射性和放射性元素物質發射某種看不見的射線的性質叫________．具有放射性的元素叫________元素．(3)三種射線：放射性元素放射出的射線共有三種，分別是_________、________、________．(4)放射性同位素的應用與防護①放射性同位素：有_______放射性同位素和_______放射性同位素兩類，放射性同位素的化學性質相同．②應用：消除靜電、工業探傷、作_____________等．③防護：防止放射性對人體組織的傷害．3．原子核的衰變(1)衰變：原子核放出α粒子或β粒子，變成另一種_______的變化稱為__________的衰變．放射性放射性α射線β射線γ射線天然人工示蹤原子原子核原子核第九頁，共三十五頁，2022年，8月28日◆01抓住五個考點◆(3)半衰期：放射性元素的原子核有_____發生衰變所需的時間.半衰期由原子核內部的因素決定，跟原子所處的_____、_______無關．半數物理化學狀態(2)分類第十頁，共三十五頁，2022年，8月28日◆01抓住五個考點◆1．天然放射及特點

狀元微博原子核衰變過程，電荷數、質量數守恒.名稱帶電性電離能力穿透能力構成速度實質αβγ2.人造放射性同位素的優點(1)放射強度容易控制；(2)可以制成各種所需的形狀；(3)半衰期很短，廢料容易處理．正負中強弱最弱弱強極強Hee光子0.1c0.99cc氦核流電子流光子流第十一頁，共三十五頁，2022年，8月28日【思維驅動】◆01抓住五個考點◆解析

β衰變釋放出電子e，根據質量數守恒和電荷數守恒可進一步確定選項B正確．答案B

碘進行β衰變釋放出電子e第十二頁，共三十五頁，2022年，8月28日◆01抓住五個考點◆1．核力核子間的作用力．核力是_____強引力，作用范圍在1.5×10－15m之內，只在________的核子間發生作用．2．核能_______結合為原子核時釋放的能量或原子核分解為核子時吸收的能量，叫做原子核的_______能，亦稱核能．3．質能方程、質量虧損愛因斯坦質能方程E＝________，原子核的質量必然比組成它的核子的質量和要小Δm，這就是質量虧損．由質量虧損可求出釋放的核能ΔE＝_________.相鄰結合mc2Δmc2核子短程考綱點擊3.核力、結合能、質量虧損第十三頁，共三十五頁，2022年，8月28日【思維驅動】(2010·北京卷，15)太陽因核聚變釋放出巨大的能量，同時其質量不斷減少．太陽每秒鐘輻射出的能量約為4×1026J，根據愛因斯坦質能方程，太陽每秒鐘減少的質量最接近(

)．A．1036kgB．1018kgC．1013kgD．109kg解析/顯隱第十四頁，共三十五頁，2022年，8月28日◆01抓住五個考點◆1．裂變反應和聚變反應(1)重核裂變：是重核分裂成中等質量的核的反應過程．如：由重核裂變產生的中子使裂變反應能持續地進行的過程稱為鏈式反應，發生鏈式反應的條件是：裂變物質的體積__________臨界體積．裂變的應用：原子彈、核反應堆．(2)輕核聚變：聚變是兩個輕核結合成__________的核的反應過程．如：使核發生聚變需要幾百萬度以上的高溫，因此聚變又叫________.大于等于質量較大熱核反應考綱點擊4.裂變反應和聚變反應裂變反應堆核反應方程第十五頁，共三十五頁，2022年，8月28日◆01抓住五個考點◆2．核反應的四種類型第十六頁，共三十五頁，2022年，8月28日◆01抓住五個考點◆狀元微博第十七頁，共三十五頁，2022年，8月28日◆01抓住五個考點◆【思維驅動】解析

核反應類型分四種，方程特點各有不同，衰變方程的左邊只有一個原子核，右邊出現α或β粒子．聚變方程的左邊是兩個輕核反應，右邊是中等原子核．裂變方程的左邊是重核與中子反應，右邊是中等原子核．人工核轉變方程的左邊是氦核與常見元素的原子核反應，右邊也是常見元素的原子核，由此可知B、D兩選項正確．答案BD解析/顯隱提示核反應有以下類型:α衰變；β衰變；輕核聚變；重核裂變；原子核的人工核轉變第十八頁，共三十五頁，2022年，8月28日污染與防護舉例與措施說明污染核爆炸核爆炸的最初幾秒鐘輻射出來的主要是強烈的γ射線和中子流，長期存在放射性污染核泄漏核工業生產和核科學研究中使用放射性原材料，一旦泄露就會造成嚴重污染醫療照射醫療中如果放射線的劑量過大，也會導致病人受到損害，甚至造成病人的死亡防護密封防護把放射源密封在特殊的包殼里，或者用特殊的方法覆蓋，以防止射線泄漏距離防護距放射源越遠，人體吸收的劑量就越少，受到的危害就越輕時間防護盡量減少受輻射的時間屏蔽防護在放射源與人體之間加屏蔽物能起到防護作用．鉛的屏蔽作用最好本欄內容結束考綱點擊5.射線的危害和防護第十九頁，共三十五頁，2022年，8月28日◆01抓住五個考點◆(2011·上海卷，7)在存放放射性元素時，若把放射性元素①置于大量水中；②密封于鉛盒中；③與輕核元素結合成化合物．則(

)．A．措施①可減緩放射性元素衰變B．措施②可減緩放射性元素衰變C．措施③可減緩放射性元素衰變D．上述措施均無法減緩放射性元素衰變解析

放射性元素的衰變快慢由其原子核內部結構決定，與外界因素無關，所以A、B、C錯誤，D正確．答案D提示放射性元素的衰變快慢只由原子核內部的因素決定，跟原子所處的物理性質、化學性質、外界因素均無關.第二十頁，共三十五頁，2022年，8月28日【典例1】(2012·江蘇，12C)如圖所示是某原子的能級圖，a、b、c為原子躍遷所發出的三種波長的光．在下列該原子光譜的各選項中，譜線從左向右的波長依次增大，則正確的是(

)．◆02突破四個考向◆考向一能級躍遷問題

轉解析審題導析1.兩個能級間的能量差值越大，輻射光的頻率就越大，其波長就越短.2.E3-E1>E2-E1>E3-E2b光的能量最小,波長最長a光的能量最大,波長最短第二十一頁，共三十五頁，2022年，8月28日◆02突破四個考向◆【借題發揮】能級躍遷的規律(如圖所示)1.定態間的躍遷——滿足能級差n小→n大吸收能量:hν＝En大－En?。畁大→n小放出能量:hν＝En大－En?。D原題吸收一定頻率的光子釋放一定頻率光子第二十二頁，共三十五頁，2022年，8月28日◆02突破四個考向◆2．電離態與電離能電離態：n＝∞，E＝0基態→電離態：E吸＝0－(－13.6eV)＝13.6eV電離能．n＝2→電離態：E吸＝0－E2＝3.4eV3．如吸收能量足夠大，克服電離能后，獲得自由的電子還攜帶動能.4．如果是一群氫原子，向低能級躍遷時最多發出的光譜線條數的.方法1：采用畫圖法，原子在兩個不同能級間躍遷能產生一條頻率不同的光譜線求解方法方法2：用數學組合公式求解：N＝n(n－1)/2第二十三頁，共三十五頁，2022年，8月28日【變式跟蹤1】

如圖所示為氫原子的四個能級，其中E1為基態，若氫原子A處于激發態E2，氫原子B處于激發態E3，則下列說法正確的是(

)．A．原子A可能輻射出3種頻率的光子B．原子B可能輻射出3種頻率的光子C．原子A能夠吸收原子B發出的光子并躍遷到能級E4D．原子B能夠吸收原子A發出的光子并躍遷到能級E4

◆02突破四個考向◆解析

原子A從激發態E2躍遷到E1，只輻射一種頻率的光子，A錯．原子B從激發態E3躍遷到基態E1可能輻射三種頻率的光子，B對．由原子能級躍遷理論可知，原子A可能吸收原子B由E3躍遷到E2時放出的光子并躍遷到E3，但不能躍遷到E4，C錯．A原子發出的光子能量ΔE＝E2－E1大于E4－E3，故原子B不可能躍遷到能級E4，D錯．答案B

解析/顯隱AB第二十四頁，共三十五頁，2022年，8月28日◆02突破四個考向◆考向二原子核衰變及半衰期

解析/顯隱審題導析1.原子核的衰變過程滿足質量數守恒和電荷數守恒．2.先寫出核反應方程再配平系數.第二十五頁，共三十五頁，2022年，8月28日◆02突破四個考向◆【借題發揮】衰變規律及實質第二十六頁，共三十五頁，2022年，8月28日◆02突破四個考向◆解析

衰變過程中原子核的質量數守恒，但是會出現質量虧損，則選項A錯誤；給釷加熱，釷的半衰期不變，故選項C錯誤．答案BD解析/顯隱第二十七頁，共三十五頁，2022年，8月28日◆02突破四個考向◆考向三核反應方程及核反應類型的判斷

解析/顯隱注意這幾種核反應類型的區別！第二十八頁，共三十五頁，2022年，8月28日核反應方程的書寫1．核反應過程一般都不是可逆的，所以核反應方程只能用單向箭頭表示反應方向，不能用等號連接．2．核反應的生成物一定要以實驗為基礎，不能只依據兩個守恒規律憑空杜撰出生成物來寫核反應方程．3．核反應遵循質量數守恒，核反應過程中反應前后的總質量一般會發生變化(質量虧損)且釋放出核能．4．核反應遵循電荷數守恒．◆02突破四個考向◆【借題發揮】第二十九頁，共三十五頁，2022年，8月28日◆02突破四個考向◆轉解析DBA（144；88）第三十頁，共三十五頁，2022年，8月28日