教案-全国-2013_2013高考物理二轮复习 精品资料专题14 原子结构与原子核教学案（教师版）.rar

342013高考物理二轮复习精品资料专题14原子结构与原子核教学案（教师版）高考对本部分内容考查的重点和热点有以下几个方向：①动量守恒定律及其应用；②原子的能级跃迁；③原子核的衰变规律；④核反应方程的书写；⑤质量亏损和核能的计算；⑥原子物理部分的物理学史和α、β、γ三种射线的特点及应用等．选修3－5的命题会涉及有关原子、原子核或量子理论、动量问题，且动量问题一般以计算题的形式，其它问题则以填空或选择性填空形式出现．【知识网络构建】【重点知识整合】一、原子结构模型项目内容汤姆生模型实验基础,电子的发现内容:原子是一个球体,正电荷均匀分布在整个球内,电子像枣糕里的枣子样镶嵌在原子里面核式结构实验基础：α粒子散射实验内容:(1)原子的中心有一个很小的核,它集中了全部正电荷和几乎所有质量;(2)电子绕核运动玻尔模型轨道量子化:核外电子只能在一些分立的轨道上运动,rn＝n2r1(n＝1、2、3…)能量量子化:原子只能处于一系列不连续的能量状态中,En＝eq\f(1,n2)E1(n＝1、2、3…)跃迁:原子从一个定态跃迁至另一个定态时辐射或吸收能量,hν＝Em－En特别提醒:(1)原子的跃过条件:hν＝E初－E终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．(2)至于实物粒子和原子碰撞情况,由于实物粒子的动能可全部或部分地被原子吸收,所以只要入射粒子的动能大于或等于原子某两定态能量之差,也可以使原子受激发而向较高能级跃迁.二、原子核的变化1．几种变化方式的比较项目内容衰变α衰变:放出α粒子,是速度约为0.1c的氦核,贯穿本领最弱,电离作用最强β衰变:放出β粒子,是速度约为0.99c的电子,贯穿本领较强,电离作用较弱衰变γ衰变：放出γ光子，贯穿本领最强，电离作用最弱规律：经一个半衰期质量减半，m＝m0(eq\f(1,2))t/τ重核裂变原料:铀eq\o\al(235,92)U,用慢中子打击时发生链式反应反应条件:(1)铀浓度足够大；(2)体积大于临界体积轻核聚变反应方程:eq\o\al(2,1)H＋eq\o\al(3,1)H→eq\o\al(4,2)He＋eq\o\al(1,0)n反应条件:温度达到几百万度2.各种放射线性质的比较3.三种射线在电磁场中的偏转情况比较图13－1如图13－1所示，在匀强磁场和匀强电场中都是β比α的偏转大，γ不偏转；区别是：在磁场中偏转轨迹是圆弧，在电场中偏转轨迹是抛物线．如图13－1丙图中γ肯定打在O点；如果α也打在O点，则β必打在O点下方；如果β也打在O点，则α必打在O点下方．三、核力与质能方程的理解1．核力的特点(1)核力是强相互作用的一种表现，在它的作用范围内，核力远大于库仑力．(2)核力是短程力,作用范围在1.5×10－15m之内.(3)每个核子只跟相邻的核子发生核力作用,这种性质称为核力的饱和性.2．质能方程E＝mc2的理解(1)质量数与质量是两个不同的概念.核反应中质量数、电荷数都守恒,但核反应中依然有质量亏损.(2)核反应中的质量亏损,并不是这部分质量消失或质量转化为能量,质量亏损也不是核子个数的减少,核反应中核子的个数是不变的.(3)质量亏损不是否定了质量守恒定律，生成的γ射线虽然静质量为零，但动质量不为零，且亏损的质量以能量的形式辐射出去．特别提醒：在核反应中，电荷数守恒，质量数守恒，质量不守恒，核反应中核能的大小取决于质量亏损的多少，即ΔE＝Δmc2.【高频考点突破】考点一能级跃迁的分析与计算1.自发跃迁:高能级→低能级.释放能量,发出光子.(1)光子的频率ν：ν＝eq\f(ΔE,h)＝eq\f(E高－E低,h)(2)光的条数：N＝eq\f(nn－1,2)2．受激跃迁：低能级→高能级，吸收能量．(1)光照(吸收光子)：光子的能量必恰等于能级差hν＝ΔE.(2)碰撞、加热等：只要入射粒子能量大于或等于能级差即可．E外≥ΔE.(3)大于电离能的光子可被吸收将原子电离．例1、氢原子部分能级的示意图如图13－2所示．不同色光的光子能量如下表所示.处于某激发态的氢原子,发射的光的谱线在可见光范围内仅有2条,其颜色分别为()A．红、蓝靛B．黄、绿C．红、紫D．蓝靛、紫图13－2【解析】由题表可知处于可见光范围的光子的能量范围为1.61eV～3.10eV,处于某考点二核能的计算1．书写核反应方程的注意事项(1)书写核反应方程时要以事实为依据．(2)核反应通常不可逆,方程中要用“→”连接,不能用“＝”连接.(3)质量数守恒并不意味着反应前后粒子的总质量相等.(4)无光子辐射时，核反应中释放的核能转化为生成的新核和新粒子的动能，在此情况下可应用力学规律(动量守恒和能量守恒)来计算核能．2．核能计算：ΔE＝Δmc2(1)若Δm以kg为单