2016届高考物理大一轮复习 第十三章 第三节 原子与原子核教学讲义

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1、第三节　原子与原子核一、原子的核式结构1．α粒子散射实验的结果绝大多数α粒子穿过金箔后，基本上仍沿原来的方向前进，但少数α粒子发生了大角度偏转，极少数α粒子的偏转超过了90°，有的甚至被撞了回来，如图所示．2．原子的核式结构在原子中心有一个很小的核，原子全部的正电荷和几乎全部质量都集中在核里，带负电的电子在核外空间绕核旋转．　1.下列说法正确的是(　　)A．汤姆孙首先发现了电子，并测定了电子电荷量，且提出了“枣糕”式原子模型B．卢瑟福做α粒子散射实验时发现绝大多数α粒子穿过金箔后基本上仍沿原来的方向前进，只有少数α粒子发生大角度偏转C．α粒子散射实验说明了原子的正电荷和绝大部分质量集中在一个很

2、小的核上D．卢瑟福提出了原子“核式结构”模型，并解释了α粒子发生大角度偏转的原因答案：BCD二、玻尔理论1．定态：原子只能处于一系列不连续的能量状态中，在这些能量状态中原子是稳定的，电子虽然绕核运动，但并不向外辐射能量．2．跃迁：原子从一种定态跃迁到另一种定态时，它辐射或吸收一定频率的光子，光子的能量由这两个定态的能量差决定．即hν＝Em－En.(h是普朗克常量，h＝6.626×10－34J·s)3．轨道：原子的不同能量状态跟电子在不同的圆周轨道绕核运动相对应．原子的定态是不连续的，因此电子的可能轨道也是不连续的．4．氢原子的能级、能级公式(1)氢原子的能级图(如图所示)(2)氢原子的能级和轨

3、道半径①氢原子的能级公式：En＝E1(n＝1,2,3，…)，其中E1为基态能量，其数值为E1＝－13.6eV.②氢原子的半径公式：rn＝n2r1(n＝1,2,3，…)，其中r1为基态半径，又称玻尔半径，其数值为r1＝0.53×10－10m.　2.根据玻尔理论，下列说法正确的是(　　)A．电子绕核运动有加速度，就要向外辐射电磁波B．处于定态的原子，其电子绕核运动，但它并不向外辐射能量C．原子内电子的可能轨道是不连续的D．原子能级跃迁时，辐射或吸收光子的能量取决于两个轨道的能量差答案：BCD三、天然放射现象、原子核的组成1．天然放射现象(1)天然放射现象元素自发地放出射线的现象，首先由贝克勒尔发现

4、．天然放射现象的发现，说明原子核具有复杂的结构．(2)放射性和放射性元素：物质发射某种看不见的射线的性质叫放射性．具有放射性的元素叫放射性元素．(3)三种射线：放射性元素放射出的射线共有三种，分别是α射线、β射线、γ射线．2．原子核(1)原子核的组成①原子核由质子和中子组成，质子和中子统称为核子．②原子核的核电荷数＝质子数，原子核的质量数＝质子数＋中子数．(2)同位素：具有相同质子数、不同中子数的原子，在元素周期表中的位置相同，同位素具有相同的化学性质．　3.(2014·高考福建卷)如图，放射性元素镭衰变过程中释放出α、β、γ三种射线，分别进入匀强电场和匀强磁场中，下列说法正确的是(　　)A．

5、①表示γ射线，③表示α射线B．②表示β射线，③表示α射线C．④表示α射线，⑤表示γ射线D．⑤表示β射线，⑥表示α射线答案：C四、原子核的衰变和半衰期1．原子核的衰变(1)原子核放出α粒子或β粒子，变成另一种原子核的变化称为原子核的衰变．(2)分类α衰变：X→Y＋Heβ衰变：X→Y＋e2．半衰期(1)定义：放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间．(2)衰变规律：N＝N0t/τ、m＝m0t/τ(3)影响因素：由原子核内部因素决定，跟原子所处的物理化学状态无关．　4.关于放射性元素的半衰期，下列说法正确的有(　　)A．是原子核质量减少一半所需的时间B．是原子核有半数发生衰变所需的时间C．把放射性

6、元素放在密封的容器中，可以减小放射性元素的半衰期D．可以用来测定地质年代、生物年代等答案：BD五、核力、结合能、质量亏损、核反应1．核力(1)定义：原子核内部，核子间所特有的相互作用力．(2)特点：①核力是强相互作用的一种表现；②核力是短程力，作用范围在1.5×10－15m之内；③每个核子只跟它的相邻核子间才有核力作用．2．核能(1)结合能核子结合为原子核时放出的能量或原子核分解为核子时吸收的能量，叫做原子核的结合能，亦称核能．(2)比结合能①定义：原子核的结合能与核子数之比，称做比结合能，也叫平均结合能．②特点：不同原子核的比结合能不同，原子核的比结合能越大，表示原子核中核子结合得越牢固，原

7、子核越稳定．3．质能方程、质量亏损爱因斯坦质能方程E＝mc2，原子核的质量必然比组成它的核子的质量和要小Δm，这就是质量亏损．由质量亏损可求出释放的核能ΔE＝Δmc2.4．获得核能的途径：(1)重核裂变；(2)轻核聚变．5．核反应(1)遵守的规律：电荷数守恒、质量数守恒．(2)反应类型：衰变、人工转变、重核裂变、轻核聚变．　5.(2015·扬州中学模拟)根据新华社报道，由我国自行设计、研制的世界上