原子物理單元復(fù)習(xí)課件-人教版

原子物理單元復(fù)習(xí)原子物理單元復(fù)習(xí)本章知識點(diǎn)及高考要求原子結(jié)構(gòu)氫原子光譜I氫原子的能級結(jié)構(gòu)、能級公式I原子核原子核的組成、放射性、原子核的衰變、半衰期I放射性同位素I核力、核反應(yīng)方程I結(jié)合能、質(zhì)量虧損I裂變反應(yīng)和聚變反應(yīng)、裂變反應(yīng)堆I放射性的防護(hù)I本章知識點(diǎn)及高考要求原子結(jié)構(gòu)氫原子光譜I氫原子的能級結(jié)構(gòu)、能一、湯姆生的原子模型1、電子的發(fā)現(xiàn)（1897年湯姆生）物理意義：揭示了原子結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性2、湯姆生的原子模型——“棗糕”模型特點(diǎn)：正電荷、質(zhì)量均勻分布成功：能解釋原子發(fā)光的問題一、湯姆生的原子模型1、電子的發(fā)現(xiàn)（1897年湯姆生）原子受激電子振動變化電場產(chǎn)生磁場電磁波輻射原子發(fā)光原子受激電子振動變化電場產(chǎn)生磁場電磁波輻射原子發(fā)光1、實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)：α粒子散射實(shí)驗(yàn)（1909年-1911年盧瑟福）二、盧瑟福原子核式結(jié)構(gòu)模型演示1、實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)：α粒子散射實(shí)驗(yàn)（1909年-1911年盧瑟福（1）絕大多數(shù)α粒子穿過金箔后仍沿原來的方向前進(jìn)（2）少數(shù)α粒子發(fā)生較大的偏轉(zhuǎn)（3）極少數(shù)α粒子出現(xiàn)大角度的偏轉(zhuǎn)，偏轉(zhuǎn)角度大于

90°，有的甚至幾乎達(dá)到180°,像是被金箔彈了回來。粒子散射現(xiàn)象：（1）絕大多數(shù)α粒子穿過金箔后仍沿原來的方向前進(jìn)（2）少數(shù)α

湯姆生模型與α粒子散射實(shí)驗(yàn)的矛盾++++按湯姆生模型計算α粒子偏角不超過5o+湯姆生模型與α粒子散射實(shí)驗(yàn)的矛盾++++按湯姆生模型計算α2、盧瑟福原子核式結(jié)構(gòu)模型——成功解釋α粒子散射實(shí)驗(yàn)+原子半徑：10–10m原子核半徑：10–15m特點(diǎn)：正電荷、質(zhì)量集中分布①原子的中心有一個很小的核——原子核②原子的全部正電荷和幾乎全部質(zhì)量都集中在原子核里③帶負(fù)電的電子在核外的空間運(yùn)動。2、盧瑟福原子核式結(jié)構(gòu)模型——成功解釋α粒子散射實(shí)驗(yàn)+原子半成功：提出原子核成功解釋α粒子散射實(shí)驗(yàn)三大現(xiàn)象失?。翰荒芙忉屧拥姆€(wěn)定性和原子光譜成功：提出原子核成功解釋α粒子散射實(shí)驗(yàn)三大現(xiàn)象失?。翰荒芙忉屓?、玻爾原子模型1、三個假設(shè)③躍遷：h=|E初―E末|①能量量子化:En=E1/n2,E1=-13.6eV②軌道量子化:rn=n2r1,r1=0.53×10-10m三、玻爾原子模型1、三個假設(shè)③躍遷：h=|E初―E末++氫原子：E2=―3.4evr2=2.120?E3=―1.51evr3=4.770?rn=n2r1En=E1/n2EP=ke2r氫原子：

EK=mv212ke2r2=mv2r∵

ke22rEK=∴

∴E=ke22rE1=―13.6evr1=0.53?氫原子：E2=―3.4evr2=2.120?E3=―1.2、氫原子的能級圖―13.6E/ev1n2345∞

0―3.4―1.51―0.85―0.54演示2、氫原子的能級圖―13.6E/ev1n2345∞0―3、玻爾原子模型的成功與不足①成功：引入量子化成功解釋原子的穩(wěn)定性和氫原子光譜②不足：過多保留經(jīng)典力學(xué)概念，不能解釋比氫原子更復(fù)雜的原子光譜3、玻爾原子模型的成功與不足①成功：引入量子化成功解釋原子的湯姆生發(fā)現(xiàn)電子原子結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)過程湯姆生原子模型α粒子散射實(shí)驗(yàn)盧瑟福原子模型為解釋氫原子光譜玻爾原子模型為解釋更復(fù)雜原子光譜近代物理原子模型湯姆生發(fā)現(xiàn)電子原子結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)過程湯姆生原子模型α粒子散射實(shí)驗(yàn)原子核的結(jié)構(gòu)一、天然放射現(xiàn)象（1896貝克勒爾）射線的研究原子核的結(jié)構(gòu)一、天然放射現(xiàn)象（1896貝克勒爾）射線的研究三種射線的性質(zhì)比較電量

質(zhì)量速度成份電離本領(lǐng)貫穿本領(lǐng)

α

β

γ

射線射線射線+2e-e0

4mp4×1.66×10-27kgmp/18400.91×10-30kg0無靜止質(zhì)量0.1c接近光速c氦核流電子流電磁波最強(qiáng)較弱最弱最弱較強(qiáng)最強(qiáng)三種射線的性質(zhì)比較電量質(zhì)量速度成份電離本領(lǐng)貫穿本領(lǐng)1、衰變：原子核自發(fā)放出某種粒子而轉(zhuǎn)變?yōu)樾潞说倪^程叫做原子核的衰變α衰變：原子核放出α粒子的衰變常見的α衰變：92238U90234Th24He+86222Rn84218Po24He+特點(diǎn)：每經(jīng)過一次α衰變電荷數(shù)減少2、質(zhì)量數(shù)減少4衰變方程：zAXz–2A–4Y24He+1、衰變：原子核自發(fā)放出某種粒子而轉(zhuǎn)變?yōu)樾潞说倪^程α衰變：β衰變：原子核放出β粒子的衰變91234Pa90234Th01e+常見β衰變：特點(diǎn)：每經(jīng)過一次β衰變電荷數(shù)增加1、質(zhì)量數(shù)不變注：在α衰變、β衰變的同時伴隨著輻射γ射線衰變方程：zAXZ+1AY-10e+質(zhì)量數(shù)守恒電荷數(shù)守恒動量守恒能量守恒質(zhì)量守恒衰變過程的守恒關(guān)系：β衰變：原子核放出β粒子的衰變91234Pa90234Th0半衰期（τ）公式：N=N0(1/2)t/τm=m0(1/2)t/τmm011/21/41/803τ2ττt圖象：半衰期（τ）公式：N=N0(1/2)t/τm=m0(1/2注:(1)半衰期是對大量放射性原子核的統(tǒng)計規(guī)律,對個別或少數(shù)原子核講半衰期沒有意義。(2)半衰期由原子核內(nèi)部結(jié)構(gòu)決定與它所處的物理狀態(tài)或化學(xué)狀態(tài)無關(guān),不同的元素半衰期不同注:(2)半衰期由原子核內(nèi)部結(jié)構(gòu)決定與它所處的物理狀態(tài)或放射性同位素：1、人工放射性同位素的優(yōu)點(diǎn)：半衰期短；放射強(qiáng)度容易控制。2、放射性同位素的應(yīng)用r射線探傷（1）利用射線消除靜電育種、保鮮、殺滅害蟲、醫(yī)學(xué)“放療”檢查管道漏洞（2）作為示蹤原子施肥、控制生物的生長3、放射性的危害與防護(hù)放射性同位素：1、人工放射性同位素的優(yōu)點(diǎn)：半衰期短；放射強(qiáng)度核反應(yīng)核能1、質(zhì)子的發(fā)現(xiàn)（1919年，盧瑟福）2、中子的發(fā)現(xiàn)（1932年，查德威克）Po鈹石蠟不可見粒子中子質(zhì)子24He714N11H++817O核反應(yīng)核能1、質(zhì)子的發(fā)現(xiàn)（1919年，盧瑟福）2、3、正電子的發(fā)現(xiàn)（1934年，約里奧·居里夫婦）4、核反應(yīng)——原子核在其他粒子轟擊下產(chǎn)生新原子核的

過程，稱為核反應(yīng)。實(shí)質(zhì)：原子核在其他粒子轟擊下結(jié)合成復(fù)核，復(fù)核不穩(wěn)

定，衰變成新核放出新粒子。3、正電子的發(fā)現(xiàn)（1934年，約里奧·居里夫婦）4、核反應(yīng)—5、核能：核反應(yīng)中放出的能量，稱為核能。6、質(zhì)量虧損：組成原子核的核子與原子核的質(zhì)量之差。注：（1）任何一個原子核的質(zhì)量總是小于組成它的所有核子的質(zhì)量和。01n11H++12H2.2Mev核能產(chǎn)生的實(shí)質(zhì)：核力做功過程中伴隨著的能量轉(zhuǎn)化（2）質(zhì)量虧損并不是核子數(shù)的減少，而是核子的

平均質(zhì)量減少（3）質(zhì)量虧損并不是質(zhì)量消失5、核能：核反應(yīng)中放出的能量，稱為核能。6、質(zhì)量虧損：組成7、愛因斯坦質(zhì)能方程：E——J單位：m——kgC——m/s

m——uC——m/sE——Mev原子質(zhì)量單位（u）與對應(yīng)的能量：1u=1.6606×10-27kg1uc2=931.5Mev（1u相當(dāng)于931.5Mev的能量）E=mc2△E=△mc27、愛因斯坦質(zhì)能方程：E——J單位：m——kgC——m獲得核能的途徑核子的平均質(zhì)量ABCDEF核子平均質(zhì)量Z0Fe獲得核能的途徑核子的平均質(zhì)量ABCDEF核子平均質(zhì)量Z0Fe重核的裂變：(1938年，德國的哈恩和斯特拉斯曼)+141Mev輕核的聚變：+17.6Mev氫彈++-10e224He11H4能量太陽92235U56141Ba+01n3692Kr++01n3+201Mev原子彈重核的裂變：(1938年，德國的哈恩和斯特拉斯曼)+1411有了堅(jiān)定的意志，就等于給雙腳添了