高中物理第一轮总复习选修3-5原子原子核解决方案.ppt

* * 第二章：原子结构 原子核 氢光谱 0.4101 0.6562 0.4861 0.4340 μm Ⅰ 放射性的防护 Ⅰ 裂变反应和聚变反应、裂变反应 堆。 Ⅰ 结合能、质量亏损 Ⅰ 核力、核反应方程 Ⅰ 放射性同位素 Ⅰ ? 原子核的组成、放射性、原子核 的衰变、半衰期 Ⅰ 氢原子的能级结构、能级公式 Ⅰ 氢原子光谱 原子 结构 与原 子核 说明 要求 内 容 主 题 1、在原子中心有很小的核(称为原子核)， 核外有电子绕核高速旋转。 2、原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中 在原子核里。 3、原子核的大小： 原子半径数量级为10－10m, 原子核大小数量级为10－14m 一、原子的核式结构： —卢瑟福 原子核具有复杂结构——天然放射现象 二、玻尔的原子模型 玻尔模型 定态假说 原子只能处于一系列不连续的能量状态中，这些状态称为定态。 轨道假说 原子不同能量状态跟电子沿不同轨道绕核运动相对应。因定态不连续，所以电子可能轨道分布也是不连续的。 跃迁假说 原子从一种定态跃迁到另一定态时,要辐射（或吸收）一定频率的光子,光子能量等于两定态的能量差。 高能级 低能级 放出光子 吸收能量 三、能级： 1. 原子各个定态对应的能量是不连续的，这些能量值叫做能级。 2. 基态和激发态： 能量最低的状态（对应n=1）叫做基态， 其它状态（对应n=2、3、4……）叫做激发态。 3. 能级公式 4. 能级图 -0.85 ∞ 1 2 3 4 n 5 -3.4 -1.51 -0.54 0 E/eV -13.6 玻尔理论能够十分圆满地解释氢光谱并且预言了氢原子辐射电磁波谱的问题，其成功之处在于引进了量子化的观点；但是，在解释其它原子光谱时遇到了很大的困难，因为玻尔理论过多地保留了经典理论。 牛顿力学只适用于低速运动（相对于光速）的宏观物体，对于微观粒子的运动，牛顿力学不适用了。 四、玻尔理论的局限性： 例1、如图给出氢原子最低的四个能级，大量氢原子在这些能级之间跃迁所辐射的光子的频率最多有＿＿种，其中最小的频率等于＿＿＿＿＿赫（保留两个数字）。h=6.63×10–34J·S E（eV） －3.4 2 －1.51 3 －0.85 4 －13.6 1 n 6 1.6×1014 例2、欲使处于基态的氢原子激发，下列措施可行的是： （ ） A. 用10.2eV的光子照射. B. 用11.5 eV的光子照射. C. 用14 eV的光子照射. D. 用11.5 eV的电子碰撞. E. 用10 eV的电子碰撞. 提示：原子的跃迁公式只适用于光子和原子作用而 使原子在各定态之间跃迁的情况; A C D 光子和原子作用而使原子电离时则不受此条件的限制 实物粒子与原子相互作用而使原子激发时，粒子的能量也不受上述条件的限制。 E（eV） －3.4 2 －1.51 3 －0.85 4 －13.6 1 n ???? 例3、 处于基态的一群氢原子受某种单色光的照射时， 只发射波长为 的三种单色光，且 ，则照射光的波长为( ) －1.51 －3.4 E（eV） 2 3 －13.6 1 n λ1 λ3 λ2 D 例4、根据玻尔理论，氢原子由外层轨道跃迁到内层轨道后（ ） A.原子的能量增加，电子的动能减小 B.原子的能量增加，电子的动能增加 C.原子的能量减少，电子的动能减小 D.原子的能量减少，电子的动能增加 D 原子的能量等于电子动能加上电势能，其 形式可与天体运动进行类比。 1、原子核的人工转变 发现质子 发现中子 2、原子核的组成： 质子＋中子 （质子和中子统称为核子） 质子的质量mp 中子的质量mn 一、原子核的组成 二、天然放射现象 1、天然放射现象：某些元素能自发地放出射线的现象 叫做天然放射现象。这些元素称为放射性元素。 2、三种射线 α射线—高速的α粒子流，α粒子是氦原子核，速度 约为光速1/10，贯穿能力最弱，电离能力最强。 β射线—高速的电子流，β粒子是速度接近光速的负 电子，贯穿能力稍强，电离能力稍弱。 γ射线—能量很高的电磁波，γ粒子是波长极短的 光子, 贯穿能力最强,电离能力最弱。 3.三种射线的来源： α粒子是核内两个