高三物理一轮复习课件选修3-5.3

知能训练·能力提升走进考场·一试身手热点题型·分类聚焦基本考点·自查清单工具栏目导引选修3-5动量守恒定律波粒二象性原子结构与原子核第三讲原子结构原子核知能训练·能力提升走进考场·一试身手热点题型·分类聚焦基本考点·自查清单工具栏目导引选修3-5动量守恒定律波粒二象性原子结构与原子核一、原子结构1．原子核式结构在原子中有一个很小的核，叫原子核，它集中了原子的全部____________和几乎全部的__________，带负电的电子在核外空间绕核高速旋转．原子核半径的数量级为10－15m.正电荷质量知能训练·能力提升走进考场·一试身手热点题型·分类聚焦基本考点·自查清单工具栏目导引选修3-5动量守恒定律波粒二象性原子结构与原子核2．氢原子光谱与玻尔理论(1)光谱的分类知能训练·能力提升走进考场·一试身手热点题型·分类聚焦基本考点·自查清单工具栏目导引选修3-5动量守恒定律波粒二象性原子结构与原子核(2)氢原子光谱的实验规律从氢气放电管可以获得氢原子光谱．这些谱线的波长可以用一个公式来表示．如果采用波长的倒数，这个公式可写作：1λ＝R122－1n2，n＝3,4,5，…式中的R叫做里德伯常量．这个公式称为巴耳末公式，它确定的这一组谱线称为巴耳末系．知能训练·能力提升走进考场·一试身手热点题型·分类聚焦基本考点·自查清单工具栏目导引选修3-5动量守恒定律波粒二象性原子结构与原子核(3)玻尔理论、能级①玻尔原子模型a．轨道假设：原子中的电子在库仑引力的作用下，绕原子核做圆周运动，电子绕核运动的可能轨道是__________的．量子化知能训练·能力提升走进考场·一试身手热点题型·分类聚焦基本考点·自查清单工具栏目导引选修3-5动量守恒定律波粒二象性原子结构与原子核b．定态假设：电子在不同的轨道上运动时，原子处于不同的状态，因而具有不同的能量，即原子的能量是____________的．这些具有确定能量的稳定状态称为定态，在各个定态中，原子是稳定的，不向外辐射能量．量子化知能训练·能力提升走进考场·一试身手热点题型·分类聚焦基本考点·自查清单工具栏目导引选修3-5动量守恒定律波粒二象性原子结构与原子核c．跃迁假设：原子从一个能量状态向另一个能量状态跃迁时要________或________一定频率的光子，光子的能量等于两个状态的___________，即hν＝_____________(mn)吸收辐射能量差Em－En.知能训练·能力提升走进考场·一试身手热点题型·分类聚焦基本考点·自查清单工具栏目导引选修3-5动量守恒定律波粒二象性原子结构与原子核②氢原子的能级和轨道半径a．氢原子轨道半径公式rn＝_____1(n＝1,2,3，…)，其中r1为基态半径，也称为玻尔半径，r1＝0.53×10－10m.b．氢原子能级公式n2rEn＝______E1(n＝1,2,3，…)，其中E1为氢原子基态的能量值，E1＝－13.6eV.1n2知能训练·能力提升走进考场·一试身手热点题型·分类聚焦基本考点·自查清单工具栏目导引选修3-5动量守恒定律波粒二象性原子结构与原子核(4)氢原子的能级图①能级图如图所示知能训练·能力提升走进考场·一试身手热点题型·分类聚焦基本考点·自查清单工具栏目导引选修3-5动量守恒定律波粒二象性原子结构与原子核②能级图中相关量意义的说明知能训练·能力提升走进考场·一试身手热点题型·分类聚焦基本考点·自查清单工具栏目导引选修3-5动量守恒定律波粒二象性原子结构与原子核二、原子核1．三种射线、两种衰变(1)三种射线的比较种类α射线β射线γ射线组成高速氦核流高速电子流光子流(高频电磁波)带电荷量2e－e0知能训练·能力提升走进考场·一试身手热点题型·分类聚焦基本考点·自查清单工具栏目导引选修3-5动量守恒定律波粒二象性原子结构与原子核知能训练·能力提升走进考场·一试身手热点题型·分类聚焦基本考点·自查清单工具栏目导引选修3-5动量守恒定律波粒二象性原子结构与原子核对空气的电离作用很强较弱很弱在空气中的径迹粗、短、直细、长、曲折最长能使胶片感光感光感光知能训练·能力提升走进考场·一试身手热点题型·分类聚焦基本考点·自查清单工具栏目导引选修3-5动量守恒定律波粒二象性原子结构与原子核(2)原子核的衰变①原子核衰变规律知能训练·能力提升走进考场·一试身手热点题型·分类聚焦基本考点·自查清单工具栏目导引选修3-5动量守恒定律波粒二象性原子结构与原子核②半衰期半衰期是放射性元素的原子核有半数发生衰变需要的时间，它表示放射性元素衰变的快慢，半衰期是由核内部自身的因素决定的，与原子所处的物理状态和______________无关，不同的放射性元素半衰期不同．化学状态知能训练·能力提升走进考场·一试身手热点题型·分类聚焦基本考点·自查清单工具栏目导引选修3-5动量守恒定律波粒二象性原子结构与原子核2．核反应的四种类型知能训练·能力提升走进考场·一试身手热点题型·分类聚焦基本考点·自查清单工具栏目导引选修3-5动量守恒定律波粒二象性原子结构与原子核知能训练·能力提升走进考场·一试身手热点题型·分类聚焦基本考点·自查清单工具栏目导引选修3-5动量守恒定律波粒二象性原子结构与原子核3.核子、核力与结合能(1)核子：原子核由质子和中子(H不含中子)组成，质子和中子统称为核子．(2)核力①定义：原子核里的核子间存在的一种相互作用力．②特点：a．核力是强相互作用的一种表现；b．核力是___________，作用范围在1.5×10－15m之内．因此每个核子只跟邻近的核子间才有核力作用．短程力知能训练·能力提升走进考场·一试身手热点题型·分类聚焦基本考点·自查清单工具栏目导引选修3-5动量守恒定律波粒二象性原子结构与原子核(3)结合能①定义：_______结合成原子核时释放的能量或原子核分解为核子时吸收的能量．②质量亏损：原子核的质量小于组成它的核子的质量之和，这个现象叫质量亏损．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＝________a．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＝Δmc2；b．原子核分解成核子时要吸收一定的能量，相应的质量增加Δm，吸收的能量为ΔE＝Δmc2.mc2.核子知能训练·能力提升走进考场·一试身手热点题型·分类聚焦基本考点·自查清单工具栏目导引选修3-5动量守恒定律波粒二象性原子结构与原子核4．放射性污染与防护污染与防护例与措施说明污染核爆炸核爆炸的最初几秒钟辐射出来的主要是强烈的γ射线和中子流，长期存在放射性污染核泄漏核工业生产和核科学研究中使用放射性原材料，一旦泄露就会造成严重污染医疗照射医疗中如果放射线的剂量过大，也会导致病人受到损害，甚至造成病人的死亡知能训练·能力提升走进考场·一试身手热点题型·分类聚焦基本考点·自查清单工具栏目导引选修3-5动量守恒定律波粒二象性原子结构与原子核防护密封防护把放射源密封在特殊的包壳里，或者用特殊的方法覆盖，以防止射线泄漏距离防护距放射源越远，人体吸收的剂量就越少，受到的危害就越轻时间防护尽量减少受辐射的时间屏蔽防护在放射源与人体之间加屏蔽物能起到防护作用．铅的屏蔽作用最好知能训练·能力提升走进考场·一试身手热点题型·分类聚焦基本考点·自查清单工具栏目导引选修3-5动量守恒定律波粒二象性原子结构与原子核1．(2011·天津卷)下列能揭示原子具有核式结构的实验是()A．光电效应实验B．伦琴射线的发现C．α粒子散射实验D．氢原子光谱的发现解析：光电效应实验说明了光的粒子性，A错；伦琴射线的发现说明了原子内部有能级结构，B错；α粒子散射实验揭示了原子的核式结构，C对；氢原子光谱的发现说明原子内轨道量子化，D错．答案：C知能训练·能力提升走进考场·一试身手热点题型·分类聚焦基本考点·自查清单工具栏目导引选修3-5动量守恒定律波粒二象性原子结构与原子核2．卢瑟福通过α粒子散射实验，判断出原子中心有一个很小的核，并由此提出了原子的核式结构学说．如图所示的平面示意图中①、③两条线表示α粒子运动的轨迹，则沿②所示方向射向原子核的α粒子可能的运动轨迹是()A．轨迹aB．轨迹bC．轨迹cD．轨迹d知能训练·能力提升走进考场·一试身手热点题型·分类聚焦基本考点·自查清单工具栏目导引选修3-5动量守恒定律波粒二象性原子结构与原子核解析：α粒子带正电，因此α粒子靠近核时，与核间有斥力，沿方向②的α粒子比沿方向①的α粒子离核近，与核的作用强，因此α粒子沿方向②进入后与核作用向外侧散射的偏转角应该比沿①的大，故A正确．答案：A知能训练·能力提升走进考场·一试身手热点题型·分类聚焦基本考点·自查清单工具栏目导引选修3-5动量守恒定律波粒二象性原子结构与原子核3．已知金属钾的逸出功为2.22eV，氢原子的能级如图所示，一群处在n＝3能级的氢原子向低能级跃迁时，能够从金属钾的表面打出光电子的光波共有()A．一种B．两种C．三种D．四种知能训练·能力提升走进考场·一试身手热点题型·分类聚焦基本考点·自查清单工具栏目导引选修3-5动量守恒定律波粒二象性原子结构与原子核解析：要从金属钾的表面打出光电子，入射光的能量应大于钾的逸出功，一群处在n＝3能级的氢原子向低能级跃迁时，只有3能级向1能级、2能级向1能级跃迁时发出的光子能量大于钾的逸出功，因此选B.答案：B知能训练·能力提升走进考场·一试身手热点题型·分类聚焦基本考点·自查清单工具栏目导引选修3-5动量守恒定律波粒二象性原子结构与原子核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．把放射性元素放在密封的容器中，可以减慢放射性元素的半衰期D．可以用于测定地质年代、生物年代等知能训练·能力提升走进考场·一试身手热点题型·分类聚焦基本考点·自查清单工具栏目导引选修3-5动量守恒定律波粒二象性原子结构与原子核解析：原子核衰变后变成新核，新核与未衰变的核在一起，故半衰期并不是原子核的数量、质量减少一半，A错，B对；衰变快慢由原子核内部因素决定，与原子所处的物理状态或化学状态无关，常用其测定地质年代、生物年代等，故C错，D对．答案：BD知能训练·能力提升走进考场·一试身手热点题型·分类聚焦基本考点·自查清单工具栏目导引选修3-5动量守恒定律波粒二象性原子结构与原子核5．(2010·全国Ⅱ卷)原子核AZX与氘核21H反应生成一个α粒子和一个质子．由此可知()A．A＝2，Z＝1B．A＝2，Z＝2C．A＝3，Z＝3D．A＝3，Z＝2知能训练·能力提升走进考场·一试身手热点题型·分类聚焦基本考点·自查清单工具栏目导引选修3-5动量守恒定律波粒二象性原子结构与原子核解析：该核反应的方程式为：AZX＋21H―→42He＋11H，由质量数和电荷数守恒得：A＝4＋1－2＝3，Z＝2＋1－1＝2，故正确答案为D.答案：D知能训练·能力提升走进考场·一试身手热点题型·分类聚焦基本考点·自查清单工具栏目导引选修3-5动量守恒定律波粒二象性原子结构与原子核6．太阳内部持续不断地发生着4个质子(11H)聚变为1个氦核(42He)的热核反应，核反应方程是411H―→42He＋2X，这个核反应释放出大量核能．已知质子、氦核、X的质量分别为m1、m2、m3，真空中的光速为c.下列说法中正确的是()知能训练·能力提升走进考场·一试身手热点题型·分类聚焦基本考点·自查清单工具栏目导引选修3-5动量守恒定律波粒二象性原子结构与原子核A．方程中的X表示中子(10n)B．方程中的X表示电子(0－1e)C．这个核反应中质量亏损Δm＝4m1－m2D．这个核反应中释放的核能ΔE＝(4m1－m2－2m3)c2知能训练·能力提升走进考场·一试身手热点题型·分类聚焦基本考点·自查清单工具栏目导引选修3-5动量守恒定律波粒二象性原子结构与原子核解析：由核反应质量守恒电荷守恒可推断出X为e，A、B错；质量亏损为Δm＝4m1－m2－2m3释放的核能为ΔE＝Δmc2＝(4m1－m2－2m3)c