2022_2023学年新教材高中物理第五章原子与原子核章末小结与素养评价课件粤教版选择性必修第三册.pptx

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1、一、主干知识成体系一、主干知识成体系 第五章原子与原子核第五章原子与原子核二、迁移交汇辨析清二、迁移交汇辨析清(一一)原子跃迁的条件及规律原子跃迁的条件及规律1原原子子跃跃迁迁的的条条件件：辐辐射射(或或吸吸收收)的的光光子子能能量量hEmEn适适用用于于光光子子和和原原子子作作用用而而使使原原子子在在各各定定态态之之间间跃跃迁迁的的情情况况，对对于于光光子子和和原原子子作作用用而而使使原原子子电电离离，以以及及实实物物粒粒子子和和原原子子作作用用而而使使原原子子激激发发的的情情况况，则则不不受受此此条条件件的的限限制制。这这是是因因为为，原原子子一一旦旦电电离离，原原子子结结构构即即被被破破

2、坏坏，因因而而不不再再遵遵守守有有关关原原子子结结构构的的理理论论。基基态态氢氢原原子子的的电电离离能能为为13.6 eV，只只要要能能量量大大于于或或等等于于13.6 eV的的光光子子都都能能使使基基态态的的氢氢原原子子吸吸收收而而发发生生电电离离，只只不不过过入入射射光光子子的的能能量量越越大大，原原子子电电离离后后产产生生的的自自由由电电子子的的动动能能越越大大。至至于于实实物物粒粒子子和和原原子子碰碰撞撞的的情情况况，由由于于实实物物粒粒子子的的动动能能可可全全部部或或部部分分地地被被原原子子吸吸收收，所所以以只只要要入入射射粒粒子子的的动动能能大大于于或或等等于于原原子子某某两两定定

3、态态能能量量之之差差，也也可可以以使使原原子子受激发而向较高能级跃迁。受激发而向较高能级跃迁。典典例例1(多多选选)用用具具有有一一定定动动能能的的电电子子轰轰击击大大量量处处于于基基态态的的氢氢原原子子，使使这这些些氢氢原原子子被被激激发发到到量量子子数数为为n(n2)的的激激发发态态，此此时时出出现现的的氢氢光光谱谱中中有有N条条谱谱线线，其其中中波波长长的的最最大大值值为为。现现逐逐渐渐提提高高入入射射电电子子的的动动能能，当当动动能能达达到到某某一一值值时时，氢氢光光谱谱中中谱谱线数增加到线数增加到N条，其中波长的最大值变为条，其中波长的最大值变为。下列各式中可能正确的是。下列各式中可

4、能正确的是()ANNnBNNn1CD答案答案AC针对训练针对训练1(多选多选)如图所示为氢原子能级图，可见光的能量范围为如图所示为氢原子能级图，可见光的能量范围为1.623.11 eV，用用可见光照射大量处于可见光照射大量处于n2能级的氢原子，可观察到多条谱线，若能级的氢原子，可观察到多条谱线，若是是用用能量为能量为E的实物粒子轰击大量处于的实物粒子轰击大量处于n2能级的氢原子，至少可观能级的氢原子，至少可观察察到到两两条条具具有有显显著著热热效效应应的的红红外外线线，已已知知红红外外线线的的频频率率比比可可见见光光小小，则则关关于于实实物物粒粒子子的能量的能量E，下列说法正确的，下列说法正确

5、的是是 ()A一定有一定有4.73 eVE1.62 eVBE的值可能使处于基态的氢原子电离的值可能使处于基态的氢原子电离CE一定大于一定大于2.86 eVDE的值可能使基态氢原子产生可见光的值可能使基态氢原子产生可见光解解析析：红外外线光光子子的的能能量量小小于于可可见光光光光子子的的能能量量，用用实物物粒粒子子轰击大大量量处于于第第2能能级的的氢原原子子，至至少少可可观察察到到两两种种红外外线光光子子，则说明明处于于第第2能能级的的氢原原子子受受激激发后后至至少少跃迁迁到到第第5能能级。所所以以实物物粒粒子子的的最最小小能能量量为EE5E20.54 eV(3.4 eV)2.86 eV，因因为

6、E可可以以取取大大于于或或等等于于2.86 eV的的任任意意值，则B、D正正确确，A、C错误。答案：答案：BD2氢氢原原子子处处于于基基态态时时，原原子子的的能能量量为为E113.6 eV，当当处处于于n3的的激激发发态态时时，能量为能量为E31.51 eV，则：，则：(1)当当氢氢原原子子从从n3的的激激发发态态跃跃迁迁到到n1的的基基态态时时，向向外外辐辐射射的的光光子子的的波波长长是是多少？多少？(2)若要使处于基态的氢原子电离，至少要用多大频率的电磁波照射原子？若要使处于基态的氢原子电离，至少要用多大频率的电磁波照射原子？(3)若若有有大大量量的的氢氢原原子子处处于于n3的的激激发发态

7、态，则则在在跃跃迁迁过过程程中中可可能能释释放放出出几几种种不不同频率的光子？同频率的光子？答案：答案：(1)1.03107 m(2)3.31015 Hz(3)3种种解解析析X的的中中子子数数为146，质子子数数为92，质量量数数为14692238，Y的的中中子子数数为124，质子子数数为82，质量量数数为12482206，质量量数数减减少少23820632，发生生衰衰变的的次次数数为3248，发生生衰衰变的的次次数数为82(9228)6，即即在在此此过程程中中放射出放射出电子的子的总个数个数为6，A正确。正确。答案答案A答案：答案：A答案：答案：D(三三)核能的计算方法核能的计算方法1三个角

8、度的比三个角度的比较较角度角度放射放射核反应核反应核能核能情境情境续表续表2核能的计算方法核能的计算方法(1)根根据据Emc2计计算算时时，m的的单单位位是是“kg”，c的的单单位位是是“m/s”，E的的单单位位是是“J”；(2)根据根据Em931.5 MeV/u计算时，计算时，m的单位是的单位是“u”，E的单位是的单位是“MeV”；(3)利用阿伏伽德罗常数计算核能；利用阿伏伽德罗常数计算核能；(4)根据动量守恒和能量守恒计算核能；根据动量守恒和能量守恒计算核能；(5)利利用用平平均均结结合合能能计计算算核核能能，核核反反应应前前系系统统内内所所有有原原子子核核的的总总结结合合能能与与反反应应

9、后后生生成的所有新核的总结合能之差，就是核反应所释放的核能。成的所有新核的总结合能之差，就是核反应所释放的核能。答案：答案：ABD答案：答案：B三、创新应用提素养三、创新应用提素养1汞汞原子的能级图如图所示。现让一束单色光照射到大量处原子的能级图如图所示。现让一束单色光照射到大量处于基态于基态的的汞原子上，汞原子只发出三种不同频率的单色光。那么，关汞原子上，汞原子只发出三种不同频率的单色光。那么，关于于入入射光的能量，下列说法正确的射光的能量，下列说法正确的是是()A可能大于或等于可能大于或等于7.7 eVB可能大于或等于可能大于或等于8.8 eVC一定等于一定等于7.7 eVD包含包含2.8

10、 eV、4.9 eV、7.7 eV三种三种解解析析：汞汞原原子子只只发出出三三种种不不同同频率率的的单色色光光，知知汞汞原原子子跃迁迁到到第第3能能级，则吸吸收的光子能量收的光子能量E2.7 eV10.4 eV7.7 eV，故，故C正确，正确，A、B、D错误。答案：答案：C答案：答案：A答案：答案：A4科科学学家家发发现现太太空空中中的的射射线线一一般般都都是是从从很很远远的的星星体体放放射射出出来来的的。当当射射线线爆爆发发时时，在在数数秒秒钟钟内内所所产产生生的的能能量量相相当当于于太太阳阳在在100亿亿年年所所产产生生的的能能量量的的总总和和的的1 000倍倍左左右右，大大致致相相当当于

11、于将将太太阳阳的的全全部部质质量量转转变变为为的的能能量量。科科学学家家利利用用超超级级计计算算机机对对射射线线的的状状态态进进行行了了模模拟拟。经经模模拟拟发发现现射射线线爆爆发发是是起起源源于于一一个个垂垂死死的的星星球球的的“坍坍缩缩”过过程程，只只有有星星球球“坍坍缩缩”时时，才才可可以以发发出出这这么么大大的的能能量量。已已知知太太阳阳光光照照射射到到地地球球上上大大约约需需要要8分分20秒秒的的时时间间，地地球球绕绕太太阳阳公公转转视视为为匀匀速速圆圆周周运运动动，由由此此来来估估算算在在宇宇宙宙中中一一次次射射线线爆爆发发所所放放出出的的能能量量。(引引力力常常量量G6.671011 Nm2/kg2,1年年时时间间约约为为3.15107 s)答案：答案：1.81047 J