最新选修3-5--第十二章--第一讲-原子结构与原子核教学讲义ppt.ppt

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1、选修3-5--第十二章--第一讲-原子结构与原子核1．通过实验复习知道动量的概念，了解动量守恒定律．2．对原子结构只要求考生掌握氢原子的能级结构和能级公式．对原子核的要求与原高考没有太多变化，只是增加了核力和结合能两个知识点．本部分内容全部是Ⅰ级要求，因此，我们在复习这部分内容时应注意以下几个问题：(1)细读教材，熟练掌握教材内容，重视课后习题．(2)本章的重点内容是：①氢原子的能级结构和公式；②原子核的衰变和半衰期及应用；③核反应方程的书写；④结合能和质量亏损及核能的开发和利用.一、原子结构1．电子的发现：1897年，通过对阴极射线的研究发现了，从而说明电子是原子的组成部分，即原子是可以再

2、分的．2．原子的核式结构(1)1909～1911年，英国物理学家进行了α粒子散射实验，提出了核式结构模型．汤姆孙电子卢瑟福(2)α粒子散射实验①实验装置：如图12－2－1所示．图12－2－1②实验结果：α粒子穿过金箔后，绝大多数沿前进，少数发生偏转，极少数偏转角度大于90°，甚至被弹回．(3)核式结构模型：原子中心有一个很小的，叫做原子核，原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里，带负电的在核外空间绕核旋转．原方向较大角度核电子3．玻尔的原子模型(1)玻尔理论①轨道量子化：原子核外电子只能处在某些固定轨道上，即电子的轨道是的．电子的轨道半径只能是某些不连续的值．量子化②能量量子化：当电

3、子在不同的轨道上运动时，原子处于不同的状态，从而具有不同的能量，即原子的能量是量子化的．原子中这些具有确定能量的稳定状态，称为．能量最低的状态叫做，其他的状态叫做．定态基态激发态③频率条件：当电子从的定态轨道(Em)跃迁到的定态轨道(En，m>n)时，会放出能量为hν的光子，则hν＝Em－En，这个式子被称为频率条件．反之，当电子吸收光子时会从较低的能量态跃迁到较高的能量态，吸收的光子的能量同样由频率条件决定．能量较高能量较低(2)氢原子光谱①氢原子光谱的特点a．从红外区到紫外区呈现多条具有确定波长的谱线，Hα、Hβ、Hγ、Hδ.b．从长波到短波Hα―→Hδ等谱线间的距离越来越小，表现出明显

4、的规律性．②氢原子光谱的实验规律巴耳末系是氢光谱在可见光区的谱线，其波长公式＝R()(n＝3,4,5，…，R是里德伯常量，R＝1.10×107m－1)．(3)氢原子的能级及轨道半径①氢原子的能级公式：En＝(n＝1,2,3…)，其中E1为基态能量，E1＝eV.②氢原子的轨道半径公式：rn＝n2r1(n＝1,2,3…)，其中r1为基态半径，又称玻尔半径，r1＝m.(4)氢原子的能级图如图12－3－2所示．－13.6E1图12－2－20.53×10－10二、原子核1．原子核的组成(1)原子核由和组成，质子和中子统称．(2)原子核的符号：原子核常用表示，A表示，Z表示核的(原子序数)．(3)同位素

5、：质子数相同而中子数不同的原子核，在元素周期表中处于同一位置，它们互称同位素．质子中子核子质量数电荷数2．原子核的衰变(1)α衰变：原子核放出，变成另一种新原子核．如：U―→Th＋.(2)β衰变：原子核放出，如：Th―→Pa＋.α粒子β粒子e2389223490234902349142He0-1(3)共同规律(4)半衰期：放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间．①质量数守恒，守恒②快慢用表示③可同时发射γ射线电荷数半衰期1．α衰变的实质是2个质子和两个中子结合成一个氦原子核，β衰变的实质是原子核中的一个中子转化为一个质子，同时释放出一个电子．2．半衰期只与原子核本身有关，与其他因素无

6、关．三、核力与核能1．核力(1)含义：原子核里的间存在互相作用的核力，核力把核子紧紧地束缚在核内，形成稳定的原子核．(2)特点①核力是相互作用的一种表现．②核力是短程力，作用范围在0.5×10－15m～2×10－15m之间．③每个核子只跟邻近的核子发生核力作用．核子强2．核能(1)结合能：把构成原子核的结合在一起的分开所需的能量．(2)比结合能①定义：原子核的与之比称做比结合能也叫．②性质：不同原子核的平均结合能不同，原子核的平均结合能，表示原子核中核子结合得越，原子核越．核子结合能核子数越大牢固稳定平均结合能(3)质能方程：一定的能量和一定的质量相联系，物体的总能量和它的质量成正比，即E＝

7、.核子在结合成原子核时出现质量亏损Δm，其能量也要相应减少，即ΔE＝.(4)质能方程的意义：质量和能量是物质的两种属性，质能方程揭示了质量和能量是不可分割的，它建立了两个属性在数值上的关系．(5)核能的获得方式：和．聚变反应比裂变反应平均每个核子放出的能量大约要大3～4倍．mc2Δmc2重核裂变轻核聚变(6)核能的计算①根据ΔE＝Δmc2计算，计算时Δm的单位是“kg”，c的单位是“m/s”，ΔE的单位是“J