人教版高三物理一轮复习课件：第15章《原子结构与原子核》章末总结新人教.ppt

热点讲座热点讲座 15.15.原子物理复习中的原子物理复习中的“一二三四五一二三四五”热点解读热点解读 原原 子子 物物 理理 主主 要要 介介 绍绍 了了 人人 类类 认认 识识 微微 观观 世世 界界、逐逐 步步揭揭 示示 物物 质质 世世 界界 本本 质质 的的 过过 程程,其其 内内 容容 与与 生生 活活 实实 际际、工工农农 业业 生生 产产、现现 代代 高高 科科 技技 等等 有有 密密 切切 联联 系系.该该 部部 分分 内内 容容较较 多多,为为 便便 于于 记记 忆忆,提提 高高 复复 习习 效效 果果,现现 将将 该该 部部 分分 知知 识识归归 纳纳 为为“一一、二二、三三、四四、五五”,即即“一一”个个 重重 要要的实验、的实验、“二二”类光谱、类光谱、“三三”种模型、种模型、“四四”种核反应、种核反应、“五五”大发现大发现.章末总结2021/8/9 星期一1专题讲座专题讲座专题一专题一 “一一”个重要的实验个重要的实验:粒子散射实验粒子散射实验1.1.粒子散射实验的现象粒子散射实验的现象 (1 1)大大多多数数粒粒子子穿穿过过金金箔箔后后仍仍能能沿沿原原来来的的方方向向 前前进进;(2 2)少少数数粒粒子子发发生生较较大大偏偏转转;(3 3)极极少少数数 粒子偏转超过粒子偏转超过9090,有的甚至几乎达到有的甚至几乎达到180180.2.2.粒子散射实验的结论粒子散射实验的结论 根根据据粒粒子子散散射射实实验验中中粒粒子子的的大大角角度度散散射射现现 象象,否否定定了了汤汤姆姆孙孙提提出出的的枣枣糕糕模模型型,提提出出了了原原子子 的核式结构学说的核式结构学说.2021/8/9 星期一2专题二专题二 “二二”类光谱类光谱 连续光谱连续光谱:炽热的固体、液体炽热的固体、液体 和高压气体直接发和高压气体直接发 出出.如蜡烛发光如蜡烛发光 线状光谱线状光谱:稀薄气体发光稀薄气体发光.如如 霓虹灯发光霓虹灯发光 吸收光谱吸收光谱:高温物质发出的白光被低温物高温物质发出的白光被低温物 质吸收后形成的光谱质吸收后形成的光谱.如太阳如太阳 光谱光谱光谱光谱发射光谱发射光谱2021/8/9 星期一3专题三专题三 “三三”种模型种模型1.1.汤姆孙模型汤姆孙模型(枣糕模型枣糕模型)汤汤姆姆孙孙认认为为原原子子是是一一个个球球体体,正正电电荷荷均均匀匀分分布布在在 整个球体内整个球体内,电子镶嵌在其中电子镶嵌在其中.2.2.卢瑟福的核式结构模型卢瑟福的核式结构模型(行星式模型行星式模型)卢卢瑟瑟福福由由粒粒子子散散射射实实验验提提出出:在在原原子子的的中中心心有有 一一个个很很小小的的核核,叫叫原原子子核核,原原子子的的全全部部正正电电荷荷和和 几几乎乎全全部部质质量量都都集集中中在在原原子子核核里里,带带负负电电的的电电子子 在核外空间运动在核外空间运动.2021/8/9 星期一43.3.玻尔模型玻尔模型 (1)(1)玻尔三条假设玻尔三条假设 原子定态原子定态,轨道量子化轨道量子化.能量量子化能量量子化.能级跃迁能级跃迁.(2)(2)跃迁过程中能量的转化跃迁过程中能量的转化 原原子子从从低低能能级级到到高高能能级级,吸吸收收光光子子,电电子子轨轨道道半半 径径变变大大,电电子子动动能能减减小小,电电势势能能增增大大,总总能能量量增增 加加,即动能的减小量小于电势能的增加量即动能的减小量小于电势能的增加量;反之反之,则辐射光子则辐射光子,电子轨道半径变小电子轨道半径变小,电子动能增大电子动能增大,电势能减小电势能减小,总能量减小总能量减小,即动能的增大量小于即动能的增大量小于 电势能的减小量电势能的减小量.2021/8/9 星期一5 (3)(3)发生跃迁的条件发生跃迁的条件 原原子子若若是是吸吸收收光光子子的的能能量量而而被被激激发发,则则光光子子的的 能能量量必必须须正正好好等等于于两两能能级级的的能能量量差差,否否则则不不被被吸吸 收收.除除非非原原子子发发生生电电离离,可可以以吸吸收收能能量量大大于于电电离离 能能的的光光子子.原原子子可可全全部部或或部部分分吸吸收收实实物物粒粒子子的的 能能量量而而发发生生跃跃迁迁,只只要要入入射射粒粒子子的的能能量量大大于于或或等等 于两能级差即可于两能级差即可.2021/8/9 星期一6专题四专题四 “四四”种核反应种核反应 核反应中应满足质量数守恒和电荷数守恒核反应中应满足质量数守恒和电荷数守恒.1.1.衰变衰变 衰变规律衰变规律:衰变规律衰变规律:衰变衰变:原子核处于较高能级原子核处于较高能级,辐射光子后跃迁辐射光子后跃迁 到低能级到低能级.2021/8/9 星期一72.2.人工转变人工转变 (卢瑟福发现质子卢瑟福发现质子)(查德威克发现中子查德威克发现中子)(.(.约里奥约里奥居里和居里和 约里奥约里奥居里发现了人工放射性居里发现了人工放射性)3.3.重核的裂变重核的裂变 核反应中由于质量亏损而释放的能量核反应中由于质量亏损而释放的能量:E E=mcmc2 2.2021/8/9 星期一84.4.轻核的聚变轻核的聚变 加热到几百万摄氏度的高温加热到几百万摄氏度的高温.所以又叫热核反应所以又叫热核反应,在宇宙中时刻进行着热核反应在宇宙中时刻进行着热核反应.专题五专题五 “五五”大发现大发现1.1.电子的发现电子的发现 英国物理学家汤姆孙通过对阴极射线的研究发英国物理学家汤姆孙通过对阴极射线的研究发 现电子现电子.2.2.天然放射现象的发现天然放射现象的发现 18961896年贝克勒尔发现天然放射现象年贝克勒尔发现天然放射现象,说明原子核说明原子核 具有复杂的结构具有复杂的结构.射线中含有射线中含有、射线射线.(1)(1)、射线的性质射线的性质 (2)(2)半衰期半衰期:2021/8/9 星期一93.3.质子的发现质子的发现 卢瑟福发现质子卢瑟福发现质子,核反应方程式是核反应方程式是:4.4.中子的发现中子的发现 查德威克发现中子查德威克发现中子,核反应方程式是核反应方程式是:5.5.人工放射性的发现人工放射性的发现 .约里奥约里奥居里和居里和约里奥约里奥居里发现了人居里发现了人 工放射性工放射性.2021/8/9 星期一10素能提升素能提升1.1.下列叙述中符合历史事实的是下列叙述中符合历史事实的是 ()()A.A.卢瑟福的卢瑟福的粒子散射实验揭示了原子核有复粒子散射实验揭示了原子核有复 杂结构杂结构 B.B.玻尔理论成功地解释了各种原子的发光现象玻尔理论成功地解释了各种原子的发光现象 C.C.查德威克发现质子查德威克发现质子,核反应方程式是核反应方程式是 D.D.贝克勒尔发现天然放射现象贝克勒尔发现天然放射现象,说明原子核具有说明原子核具有 复杂的结构复杂的结构2021/8/9 星期一11 解解析析 说说明明原原子子核核有有复复杂杂结结构构的的是是贝贝克克勒勒尔尔发发 现现的的天天然然放放射射现现象象,A A 错错,D D 对对;玻玻尔尔理理论论有有一一定定的的 局局限限性性,只只能能解解释释氢氢原原子子的的发发光光现现象象,B B错错;质质 子子 是卢瑟福发现的是卢瑟福发现的,C,C错错.答案答案 D D2021/8/9 星期一122 2.目目前前,在在居居室室装装修修中中经经常常用用到到花花岗岗岩岩、大大理理石石等等 装装饰饰材材料料,这这些些岩岩石石都都不不同同程程度度地地含含有有放放射射性性元元 素素,比比如如,有有些些含含有有铀铀、钍钍的的花花岗岗岩岩等等岩岩石石会会释释 放放出出放放射射性性惰惰性性气气体体氡氡,而而氡氡会会发发生生放放射射性性衰衰 变变,放放射射出出、射射线线,这这些些射射线线会会导导致致细细 胞胞发发生生癌癌变变及及呼呼吸吸道道等等方方面面的的疾疾病病,根根据据有有关关放放 射性知识可知射性知识可知,下列说法正确的是下列说法正确的是 ()A A.射射线线的的电电离离作作用用很很强强,可可用用来来消消除除有有害害静静电电 B B.衰衰变变所所释释放放的的电电子子是是原原子子核核内内的的质质子子转转化化 成中子和电子所产生的成中子和电子所产生的 C C.射射线线一一般般伴伴随随着着或或射射线线产产生生,在在这这三三种种 射射线线中中,射射线线的的穿穿透透能能力力最最强强,电电离离能能力力最最弱弱 D D.发发生生衰衰变变时时,生生成成核核与与原原来来的的原原子子核核相相比比,中中 子数减少了子数减少了4 42021/8/9 星期一13 解解析析 电电离离作作用用很很强强可可用用来来消消除除有有害害静静电电的的是是 射射 线线,A A 错错;衰衰变变所所释释放放的的电电子子是是原原子子核核内内的的 中中子子转转化化成成质质子子和和电电子子所所产产生生的的,B B错错;发发 生生 衰衰 变变 时时,生生成成核核与与原原来来的的原原子子核核相相比比,中中子子数数减减少少 了了2,D2,D错错.答案答案 C C2021/8/9 星期一143.3.在下列在下列4 4个核反应方程中个核反应方程中,X,X表示质子的是表示质子的是()()A.A.B.B.C.C.D.D.解析解析 根据质量数守恒和电荷数守恒根据质量数守恒和电荷数守恒,可以判断可以判断 出出A A中是正电子中是正电子,B,B中是中是粒子粒子,C,C中是质子中是质子,D,D中是中是 中子中子.C C2021/8/9 星期一154.4.如图如图1 1所示所示,1,1、2 2、3 3、4 4为玻尔为玻尔 理论中氢原子最低的四个能级理论中氢原子最低的四个能级,当处于基态的氢原子向高能级当处于基态的氢原子向高能级 跃迁时跃迁时,吸收的能量有吸收的能量有()()A.10.6 eV A.10.6 eV的电子的电子B.12.09 eVB.12.09 eV的光子的光子 C.11 eVC.11 eV的光子的光子D.3.4 eVD.3.4 eV的光子的光子 解析解析 第第2 2能级与第能级与第1 1能级能量之差为能级能量之差为10.2 eV,10.2 eV,第第3 3能级与第能级与第1 1能级能量之差为能级能量之差为12.09 eV,12.09 eV,由发生由发生 跃迁的条件可得答案为跃迁的条件可得答案为A A、B.B.ABAB图图1 12021/8/9 星期一16阅卷现场阅卷现场阅卷手记阅卷手记 本本章章知知识识考考点点包包括括 粒粒子子散散射射、能能级级、天天然然放放 射射性性现现象象、射射 线线、射射 线线、射射 线线、核核 子子、中中 子子、质质 子子、原原子子核核、核核 能能、质质量量亏亏损损、裂裂 变变、链链 式式反反应应、聚聚变变等等,以以及及原原子子核核式式结结构构模模型型、半半衰衰 期期、核核反反应应方方程程、爱爱因因斯斯坦坦的的质质能能方方程程等等规规 律律.所所涉涉及及的的基基本本方方法法,由由于于知知识识点点相相对对分分散散所所 以以要要加加强强物物理理现现象象的的本本质质的的理理解解,运运用用逻逻辑辑推推理理2021/8/9 星期一17 的的方方法法,根根据据已已有有的的规规律律和和事事实实、条条件件作作出出新新的的 判判 断断.由由于于知知识识点点小小而而多多,且且与与其其他他知知识识联联系系不不 多多,故对理解能力、记忆能力提出了较高要求故对理解能力、记忆能力提出了较高要求.本本章章中中的的错错误误主主要要表表现现在在：记记忆忆不不准准确确,导导致致概概 念念、现现象象混混淆淆；对对量量子子论论的的一一些些基基本本观观点点和和现现 象象理理解解不不透透；对对多多种种可可能能性性的的问问题题分分析析浅浅尝尝辄辄 止；对半衰期、核能等的计算不过硬止；对半衰期、核能等的计算不过硬.2021/8/9 星期一18易错点实例分析易错点实例分析36.36.对玻尔的能级理论理解不准确造成的错误对玻尔的能级理论理解不准确造成的错误【试题回放试题回放】如图如图1 1所示为氢原子的能级所示为氢原子的能级 图图,现让一束单色光照射到现让一束单色光照射到 大量处于基态大量处于基态(量子数量子数n n=1)=1)的氢原子上的氢原子上,受激的氢原子受激的氢原子 能自发地发出能自发地发出3 3种不同频率的光种不同频率的光,则照射氢原子则照射氢原子 的单色光的光子能量为的单色光的光子能量为 ()()A.13.6 eV A.13.6 eVB.12.75 eVB.12.75 eV C.10.2 eV C.10.2 eVD.12.09 eVD.12.09 eV 学生作答学生作答 .D D图图1 12021/8/9 星期一19【错解分析错解分析】1 1.错错 选选 B B.对对原原子子跃跃迁迁的的规规律律不不清清楚楚,认认为为只只有有从从 4 4能级向能级向1 1、2 2、3 3跃迁才能产生三种光子跃迁才能产生三种光子.2 2.错错 选选 C C.认认为为跃跃迁迁时时必必须须从从 1 1到到2 2,不不知知道道各各能能级级 间都可直接跃迁间都可直接跃迁.2021/8/9 星期一20【正确答案正确答案】多多个个氢氢原原子子处处于于n n=3 3能能级级对对应应的的激激发发态态,才才能能够够 正正好好产产生生三三种种不不同同频频率率的的光光子子,分分别别为为h h1 1=E E3 3-E E2 2,h h2 2=E E2 2-E E1 1,h h3 3=E E3 3-E E1 1.故故吸吸收收光光子子能能量量必必 满足满足h h=E E3 3-E E1 1=12.09 eV.=12.09 eV.D D正确正确.原原子子的的跃跃迁迁条条件件h h=E Em m-E En n对对于于吸吸收收光光子子和和放放出出 光光子子都都适适用用.注注意意若若吸吸收收光光子子的的能能量量大大于于基基态态电电 离能时离能时,原子对光子的吸收不再受能级差限制原子对光子的吸收不再受能级差限制.返回返回 2021/8/9 星期一212021/8/9 星期一22