《高考物理一輪復習課件 第13單元原子物理課件 （廣東專版）》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高考物理一輪復習課件 第13單元原子物理課件 （廣東專版）（73頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、本課件為基于精確校對的本課件為基于精確校對的wordword書稿制作的書稿制作的“逐字編輯逐字編輯”課件，使用時欲修改課件，請雙擊對應內(nèi)容，進入可編輯狀態(tài)。課件，使用時欲修改課件，請雙擊對應內(nèi)容，進入可編輯狀態(tài)。如果有的公式雙擊后無法進入可編輯狀態(tài)，請單擊選中此如果有的公式雙擊后無法進入可編輯狀態(tài)，請單擊選中此公式，點擊右鍵、公式，點擊右鍵、“切換域代碼切換域代碼”，即可進入編輯狀態(tài)。修改，即可進入編輯狀態(tài)。修改后再點擊右鍵、后再點擊右鍵、“切換域代碼切換域代碼”，即可退出編輯狀態(tài)。，即可退出編輯狀態(tài)。新課標新課標廣東省專用廣東省專用第第5252講講光電效應原子的躍遷光電效應原子的躍遷 第第5

2、353講講 核反應、核能核反應、核能 第十三單元第十三單元原子物理原子物理第十三單元第十三單元 知識系統(tǒng)總覽知識系統(tǒng)總覽知識系統(tǒng)總覽第十三單元第十三單元 知識系統(tǒng)總覽知識系統(tǒng)總覽第十三單元第十三單元 課標考綱展示課標考綱展示課標考綱展示新課程標準考試說明要求(1)了解人類探索原子結(jié)構(gòu)的歷史以及有關(guān)經(jīng)典實驗(2)通過對氫原子光譜的分析，了解原子的能級結(jié)構(gòu)(3)知道原子核的組成知道放射性和原子核的衰變會用半衰期描述衰變速度，知道半衰期的統(tǒng)計意義(4)了解放射性同位素的應用知道射線的危害和防護光電效應愛因斯坦光電效應方程氫原子光譜氫原子的能級結(jié)構(gòu)、能級公式原子核的組成、放射性、原子核的衰變、半衰期放

3、射性同位素第十三單元第十三單元 課標考綱展示課標考綱展示新課程標準考試說明要求(5)知道核力的性質(zhì)能簡單解釋輕核與重核內(nèi)中子數(shù)、質(zhì)子數(shù)具有不同比例的原因會根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒寫出核反應方程(6)認識原子核的結(jié)合能知道裂變反應和聚變反應關(guān)注受控聚變反應研究的進展(7)知道鏈式反應的發(fā)生條件了解裂變反應堆的工作原理了解常用裂變反應堆的類型知道核電站的工作模式(8)通過核能的利用，思考科學技術(shù)與社會的關(guān)系(9)初步了解恒星的演化初步了解粒子物理學的基礎知識.核力、核反應方程結(jié)合能、質(zhì)量虧損裂變反應和聚變反應、裂變反應堆射線的危害和防護第十三單元第十三單元 復習策略指南復習策略指南復習策略指南本

4、單元內(nèi)容是高考命題的選考內(nèi)容，命題有以下特點：本單元內(nèi)容是高考命題的選考內(nèi)容，命題有以下特點：1 1主要考查對光電效應、波粒二象性、原子能級結(jié)構(gòu)、主要考查對光電效應、波粒二象性、原子能級結(jié)構(gòu)、能級公式、放射性現(xiàn)象、核反應方程、核能、裂變和聚變基本能級公式、放射性現(xiàn)象、核反應方程、核能、裂變和聚變基本概念的理解、愛因斯坦的質(zhì)能方程等廣東高考這一部分的命概念的理解、愛因斯坦的質(zhì)能方程等廣東高考這一部分的命題通常是選擇題，一般是與光電效應、原子的能級、核反應、題通常是選擇題，一般是與光電效應、原子的能級、核反應、核能等結(jié)合命題核能等結(jié)合命題2 2聯(lián)系實際、科技信息是高考命題的趨勢，如核能發(fā)電、聯(lián)系實

5、際、科技信息是高考命題的趨勢，如核能發(fā)電、帶電粒子加速器、放射性的應用及防護等，考查運用知識的能帶電粒子加速器、放射性的應用及防護等，考查運用知識的能力、建立物理模型的能力和解決實際問題的能力力、建立物理模型的能力和解決實際問題的能力第十三單元第十三單元 復習策略指南復習策略指南本單元復習時應注重基本概念與規(guī)律的理解與掌握、注重本單元復習時應注重基本概念與規(guī)律的理解與掌握、注重用物理方法處理核反應和動量的綜合計算問題，建議復習時突用物理方法處理核反應和動量的綜合計算問題，建議復習時突破以下重點或難點：破以下重點或難點：1 1透徹理解基本概念，準確地掌握透徹理解基本概念，準確地掌握、射線的區(qū)射線

6、的區(qū)別與聯(lián)系，原子核的衰變、人工轉(zhuǎn)變、裂變、聚變的并熟練地別與聯(lián)系，原子核的衰變、人工轉(zhuǎn)變、裂變、聚變的并熟練地應用概念分析核反應的種類；應用概念分析核反應的種類；2 2掌握處理問題的方法，處理光電效應的規(guī)律、原子躍掌握處理問題的方法，處理光電效應的規(guī)律、原子躍遷規(guī)律、質(zhì)能方程的應用，核反應與帶電粒子在磁場中的圓周遷規(guī)律、質(zhì)能方程的應用，核反應與帶電粒子在磁場中的圓周運動及動量守恒的結(jié)合問題運動及動量守恒的結(jié)合問題 第十三單元第十三單元 高考縱覽高考縱覽高考縱覽知識點2009年2010年2011年光電效應廣東A卷4寧夏卷36上海卷6全國理綜35廣東卷18原子的躍遷四川卷18全國18全國16新課

7、標卷34重慶卷19山東卷38全國18上海卷2江蘇卷12C原子核海南卷19重慶卷16天津卷6江蘇卷12C廣東A卷2上海卷1全國14全國14上海卷4、8浙江卷13廣東卷18海南卷19山東卷38北京卷13江蘇卷12C第十三單元第十三單元 使用建議使用建議使用建議1 1本單元概念、核反應方程多，在復習單元知識時應注意：本單元概念、核反應方程多，在復習單元知識時應注意：(1)(1)辨析概念：通過對比，使學生真正理解各物理量之間的辨析概念：通過對比，使學生真正理解各物理量之間的區(qū)別與聯(lián)系區(qū)別與聯(lián)系(2)(2)總結(jié)方法：在復習本單元知識時要提醒學生注意，宏觀總結(jié)方法：在復習本單元知識時要提醒學生注意，宏觀領(lǐng)

8、域中的經(jīng)驗和規(guī)律在微觀領(lǐng)域都遇到嚴重的障礙，微觀領(lǐng)域領(lǐng)域中的經(jīng)驗和規(guī)律在微觀領(lǐng)域都遇到嚴重的障礙，微觀領(lǐng)域的研究方法應是，從實驗事實出發(fā)經(jīng)過分析總結(jié)，提出假設，的研究方法應是，從實驗事實出發(fā)經(jīng)過分析總結(jié)，提出假設，建立模型，再經(jīng)過實驗的驗證，并發(fā)現(xiàn)新的問題，從而對假設建立模型，再經(jīng)過實驗的驗證，并發(fā)現(xiàn)新的問題，從而對假設進行修正進行修正第十三單元第十三單元 使用建議使用建議(3)(3)降低難度：復習過程中要注意控制難度，降低學生對光降低難度：復習過程中要注意控制難度，降低學生對光子說、玻爾理論的掌握難度，降低本單元知識與動量守恒定律子說、玻爾理論的掌握難度，降低本單元知識與動量守恒定律等比較容

9、易綜合的相關(guān)問題難度等比較容易綜合的相關(guān)問題難度2 2課時安排：課時安排：本單元建議安排本單元建議安排5 5課時：第課時：第5252講、第講、第5353講各講各2 2課時，單元訓課時，單元訓練練1 1課時課時第第5252講講 光電效應原子的躍遷 第第5252講講 編讀互動編讀互動編讀互動1 1光電效應、玻爾理論以及玻爾理論對氫原子光譜的解釋是光電效應、玻爾理論以及玻爾理論對氫原子光譜的解釋是本講的高考熱點問題在復習本講時重點放在對玻爾理論的理解本講的高考熱點問題在復習本講時重點放在對玻爾理論的理解以及玻爾理論與光子的綜合問題以及玻爾理論與光子的綜合問題2 2本講教學可以按下面的思路安排：本講教

10、學可以按下面的思路安排：(1)(1)通過例通過例1 1及變式題復習光電效應現(xiàn)象，理解光子的概念；及變式題復習光電效應現(xiàn)象，理解光子的概念；(2)(2)通過例通過例2 2及變式題復習玻爾理論、原子的躍遷和能級的計及變式題復習玻爾理論、原子的躍遷和能級的計算；算；(3)(3)通過例通過例3 3及變式題復習原子能級理論與光電效應的綜合問及變式題復習原子能級理論與光電效應的綜合問題題第第5252講講 考點自主梳理考點自主梳理 考點自主梳理電子電子 大于或等于大于或等于 瞬時的瞬時的 增大增大 第第5252講講 考點自主梳理考點自主梳理 正正 光子光子 hh hhW W 逸出功逸出功 粒子性粒子性 波動

11、性波動性 波動性波動性 粒子性粒子性 第第5252講講 考點自主梳理考點自主梳理 波動性波動性 粒子性粒子性 不連續(xù)不連續(xù) 定態(tài)定態(tài) E E初初E E終終( (或或E E終終E E初初) ) 不同軌道不同軌道不連續(xù)不連續(xù)第第5252講講 考點自主梳理考點自主梳理 E Em mE En n 低低 n n2 2r r0 0 高高 高高 低低 第第5252講講 考點自主梳理考點自主梳理 第第5252講講 考向互動探究考向互動探究 考向互動探究 探究考向一對光電效應的理解探究考向一對光電效應的理解1 1光電效應是金屬中的自由電子吸收了光子的能量后，其動光電效應是金屬中的自由電子吸收了光子的能量后，其動

12、能足以克服金屬離子對其的引力而逃逸出金屬表面，成為能足以克服金屬離子對其的引力而逃逸出金屬表面，成為光電子的現(xiàn)象光電子的現(xiàn)象2 2每個電子只能吸收一個光子的能量每個電子只能吸收一個光子的能量3 3光子說成功地解釋了光電效應現(xiàn)象，光電效應現(xiàn)象表明光光子說成功地解釋了光電效應現(xiàn)象，光電效應現(xiàn)象表明光具有粒子性具有粒子性4 4逸出功逸出功W W與極限頻率與極限頻率0 0的關(guān)系為：的關(guān)系為：W Whvhv0. 0. 第第5252講講 考向互動探究考向互動探究 例例1 120112011福建卷福建卷 愛因斯坦提出了光量子概念并成功地愛因斯坦提出了光量子概念并成功地解釋光電效應的規(guī)律而獲得解釋光電效應的規(guī)

13、律而獲得19211921年的諾貝爾物理學獎某種金屬年的諾貝爾物理學獎某種金屬逸出光電子的最大初動能逸出光電子的最大初動能E Ekmkm與入射光頻率與入射光頻率的關(guān)系如圖的關(guān)系如圖52522 2所所示，其中示，其中0 0為極限頻率從圖中可以確定的是為極限頻率從圖中可以確定的是_( (填選填選項前的字母項前的字母) )A A逸出功與逸出功與有關(guān)有關(guān)B BE Ekmkm與入射光強度成正比與入射光強度成正比C C當當 0 0時，會逸出光電子時，會逸出光電子D D圖中直線的斜率與普朗克常量有關(guān)圖中直線的斜率與普朗克常量有關(guān) D D 第第5252講講 考向互動探究考向互動探究 解析解析 由愛因斯坦光電方程

14、由愛因斯坦光電方程E Ek khhW W和和W Whh0(0(W W為金屬為金屬的逸出功的逸出功) )可得，可得，E Ek khhhh0 0，可見圖象的斜率表示普朗克常，可見圖象的斜率表示普朗克常量，量，D D正確；只有正確；只有0 0時才會發(fā)生光電效應，時才會發(fā)生光電效應，C C錯誤；金屬的錯誤；金屬的逸出功只和金屬的極限頻率有關(guān)，與入射光的頻率無關(guān)，逸出功只和金屬的極限頻率有關(guān)，與入射光的頻率無關(guān)，A A錯誤；錯誤；最大初動能取決于入射光的頻率，而與入射光的強度無關(guān)，最大初動能取決于入射光的頻率，而與入射光的強度無關(guān)，B B錯錯誤誤 點評點評 根據(jù)光電效應方程和逸出功的表達式推導出光電子根

15、據(jù)光電效應方程和逸出功的表達式推導出光電子的最大初動能與入射光頻率的關(guān)系，結(jié)合圖象進行分析判斷的最大初動能與入射光頻率的關(guān)系，結(jié)合圖象進行分析判斷 第第5252講講 考向互動探究考向互動探究 變式題變式題20112011廣東卷廣東卷 ( (雙選雙選) )光電效應實驗中，下列表光電效應實驗中，下列表述正確的是述正確的是( () )A A光照時間越長光電流越大光照時間越長光電流越大B B入射光足夠強就可以有光電流入射光足夠強就可以有光電流C C遏止電壓與入射光的頻率有關(guān)遏止電壓與入射光的頻率有關(guān)D D入射光頻率大于極限頻率才能產(chǎn)生光電子入射光頻率大于極限頻率才能產(chǎn)生光電子 CD CD 解析解析 各

16、種金屬都存在著極限頻率，低于極限頻率的任何入各種金屬都存在著極限頻率，低于極限頻率的任何入射光強度再大、照射時間再長都不會發(fā)生光電效應；發(fā)生光電效射光強度再大、照射時間再長都不會發(fā)生光電效應；發(fā)生光電效應時，光電流的大小與入射光的強度成正比；遏止電壓隨入射光應時，光電流的大小與入射光的強度成正比；遏止電壓隨入射光的頻率增大而增大，故的頻率增大而增大，故CDCD選項正確選項正確 第第5252講講 考向互動探究考向互動探究 第第5252講講 考向互動探究考向互動探究 第第5252講講 考向互動探究考向互動探究 例例2 220112011四川卷四川卷 氫原子從能級氫原子從能級m m躍遷到能級躍遷到能

17、級n n時輻射時輻射紅光的頻率為紅光的頻率為1 1，從能級，從能級n n躍遷到能級躍遷到能級k k時吸收紫光的頻率為時吸收紫光的頻率為2 2，已知普朗克常量為，已知普朗克常量為h h，若氫原子從能級，若氫原子從能級k k躍遷到能級躍遷到能級m m，則，則( () )A A吸收光子的能量為吸收光子的能量為hh1 1hh2 2B B輻射光子的能量為輻射光子的能量為hh1 1hh2 2C C吸收光子的能量為吸收光子的能量為hh2 2hh1 1D D輻射光子的能量為輻射光子的能量為hh2 2hh1 1 D D 第第5252講講 考向互動探究考向互動探究 【技巧點撥技巧點撥】 根據(jù)玻爾的原子躍遷理論找出

18、兩個能級之間根據(jù)玻爾的原子躍遷理論找出兩個能級之間的關(guān)系，確定兩個能級能量大小的關(guān)系，從而確定原子在躍遷的關(guān)系，確定兩個能級能量大小的關(guān)系，從而確定原子在躍遷的過程中是輻射還是吸收光子的過程中是輻射還是吸收光子第第5252講講 考向互動探究考向互動探究 第第5252講講 考向互動探究考向互動探究 C C 第第5252講講 考向互動探究考向互動探究 第第5252講講 考向互動探究考向互動探究 探究考向三光電效應現(xiàn)象與能級理論綜合探究考向三光電效應現(xiàn)象與能級理論綜合 當原子從高能級向低能級躍遷時，要輻射光子若這些光當原子從高能級向低能級躍遷時，要輻射光子若這些光子照射在金屬表面上，且光子的能量大于

19、金屬的逸出功，就會子照射在金屬表面上，且光子的能量大于金屬的逸出功，就會產(chǎn)生光電效應產(chǎn)生光電效應 第第5252講講 考向互動探究考向互動探究 E E 第第5252講講 考向互動探究考向互動探究 第第5252講講 考向互動探究考向互動探究 點評點評 這一類問題涉及兩個方面的知識：一是光電效應的這一類問題涉及兩個方面的知識：一是光電效應的知識，照射光的頻率必須大于金屬的極限頻率才能產(chǎn)生光電效知識，照射光的頻率必須大于金屬的極限頻率才能產(chǎn)生光電效應或者說照射光的能量必須大于逸出功才能產(chǎn)生光電效應；二應或者說照射光的能量必須大于逸出功才能產(chǎn)生光電效應；二是能級躍遷的知識，要使原子的核外電子電離，所提供

20、的能量是能級躍遷的知識，要使原子的核外電子電離，所提供的能量必須大于或等于原子所處能級的能量必須大于或等于原子所處能級的能量( (絕對值絕對值) )第第5252講講 考向互動探究考向互動探究 變式題變式題20112011溫州模擬溫州模擬 如圖如圖52523 3所示為氫原子的能所示為氫原子的能級示意圖，一群氫原子處于級示意圖，一群氫原子處于n n3 3的激發(fā)態(tài)，在向較低能級躍遷的激發(fā)態(tài)，在向較低能級躍遷的過程中向外發(fā)出光子，用這些光子照射逸出功為的過程中向外發(fā)出光子，用這些光子照射逸出功為2.49 2.49 eVeV的金的金屬鈉，下列說法中正確的是屬鈉，下列說法中正確的是( () )A A這群氫

21、原子能輻射出三種頻這群氫原子能輻射出三種頻 率不同的光，其中從率不同的光，其中從n n3 3躍躍 遷到遷到n n2 2所發(fā)出的光波長最短所發(fā)出的光波長最短B B這群氫原子在輻射光子的過程這群氫原子在輻射光子的過程 中電子繞核運動的動能減小，電勢能增大中電子繞核運動的動能減小，電勢能增大C C金屬鈉表面所發(fā)出的光電子的最大初動能為金屬鈉表面所發(fā)出的光電子的最大初動能為11.11 11.11 eVeVD D金屬鈉表面所發(fā)出的光電子的最大初動能為金屬鈉表面所發(fā)出的光電子的最大初動能為9.60 9.60 eVeV D D 第第5252講講 考向互動探究考向互動探究 解析解析 從從n n3 3躍遷到躍遷

22、到n n2 2所發(fā)出的光頻率最小，波長最大，所發(fā)出的光頻率最小，波長最大，選項選項A A錯誤；氫原子在輻射光子的過程中，軌道半徑減小，動能錯誤；氫原子在輻射光子的過程中，軌道半徑減小，動能增大，電勢能減小，總能量減小，選項增大，電勢能減小，總能量減小，選項B B錯誤；輻射光子的最大錯誤；輻射光子的最大能量為：能量為：1.51 1.51 eVeV( (13.6 13.6 eVeV) )12.09 12.09 eVeV，所以金屬鈉表，所以金屬鈉表面所發(fā)出的光電子的最大初動能為：面所發(fā)出的光電子的最大初動能為：E Ekmkm(12.09(12.092.49) 2.49) eVeV9.60 9.60

23、eVeV，選項，選項C C錯誤，選項錯誤，選項D D正確正確 第第5252講講 備用習題備用習題備用習題1 1用某單色光照射金屬表面，金屬表面有光電子飛出下用某單色光照射金屬表面，金屬表面有光電子飛出下列說法正確的是列說法正確的是( () )A A若照射光的頻率減小，則可能不再有光電子飛出若照射光的頻率減小，則可能不再有光電子飛出B B若照射光的頻率減小，則單位時間飛出的光電子數(shù)目可若照射光的頻率減小，則單位時間飛出的光電子數(shù)目可能會減少能會減少C C若照射光的強度減弱，則光電子飛出的時間可能會變短若照射光的強度減弱，則光電子飛出的時間可能會變短D D若照射光的強度減弱，則可能不再有光電子飛出

24、若照射光的強度減弱，則可能不再有光電子飛出 A A 第第5252講講 備用習題備用習題 解析解析 A A每種金屬都有一個極限頻率，照射光的頻率小每種金屬都有一個極限頻率，照射光的頻率小于極限頻率，不再有光電子飛出，在發(fā)生光電效應時，飛出的于極限頻率，不再有光電子飛出，在發(fā)生光電效應時，飛出的光電子數(shù)與照射光的強度成正比，光電子飛出的時間與照射光光電子數(shù)與照射光的強度成正比，光電子飛出的時間與照射光的強度無關(guān)，選項的強度無關(guān)，選項A A正確正確 備選理由備選理由 本題是對光電效應規(guī)律的考查本題是對光電效應規(guī)律的考查 第第5252講講 備用習題備用習題 2 2( (雙選雙選) )氦原子被電離出一個

25、核外電子，形成類氫結(jié)構(gòu)氦原子被電離出一個核外電子，形成類氫結(jié)構(gòu)的氦離子已知基態(tài)的氦離子能量為的氦離子已知基態(tài)的氦離子能量為E E1 154.4 54.4 eVeV，氦離子，氦離子的能級示意圖如圖所示在具有下列能量的光子或者電子中，的能級示意圖如圖所示在具有下列能量的光子或者電子中，能被基態(tài)氦離子吸收而發(fā)生躍遷的是能被基態(tài)氦離子吸收而發(fā)生躍遷的是( () )A A41.0 41.0 eVeV的電子的電子B B41.0 41.0 eVeV的光子的光子C C51.0 51.0 eVeV的電子的電子D D51.0 51.0 eVeV的光子的光子 AC AC 第第5252講講 備用習題備用習題 解析解析

26、 AC AC用相應能量的光子去使基態(tài)的原子發(fā)生躍遷，用相應能量的光子去使基態(tài)的原子發(fā)生躍遷，必須要滿足光子的能量正好等于從基態(tài)躍遷到某個激發(fā)態(tài)的必須要滿足光子的能量正好等于從基態(tài)躍遷到某個激發(fā)態(tài)的能級差，選項能級差，選項D D中光子正好能使氦離子從基態(tài)躍遷到中光子正好能使氦離子從基態(tài)躍遷到n n4 4這這個能級，選項個能級，選項B B不滿足條件；而其他粒子要從基態(tài)躍遷到激不滿足條件；而其他粒子要從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)，必須要滿足粒子的能量大于或等于兩者之間的能級差，發(fā)態(tài)，必須要滿足粒子的能量大于或等于兩者之間的能級差，選項選項A A、C C都正確都正確 備選理由備選理由 本題是對躍遷和電離的考查本

27、題是對躍遷和電離的考查第第5353講講 核反應、核能核反應、核能 核反應、核能核反應、核能 第第5353講講 編讀互動編讀互動編讀互動1 1本講的重點是原子核反應、核能的計算，是課標高考的熱點本講的重點是原子核反應、核能的計算，是課標高考的熱點問題問題2 2本講要求學生能夠?qū)懗龊朔磻匠蹋瑫嬎愫朔磻嗅尫诺谋局v要求學生能夠?qū)懗龊朔磻匠?，會計算核反應中釋放的核能，能分析求解核反應與動量結(jié)合的問題核能，能分析求解核反應與動量結(jié)合的問題(1)(1)通過例通過例1 1及變式題復習核反應遵循的規(guī)律及變式題復習核反應遵循的規(guī)律(2)(2)通過例通過例2 2及變式題復習原子核的衰變和放射線的特性及變式題

28、復習原子核的衰變和放射線的特性(3)(3)通過例通過例3 3及變式題復習質(zhì)量虧損及核能的計算及變式題復習質(zhì)量虧損及核能的計算(4)(4)通過例通過例4 4及變式題復習核反應、核能計算與動量守恒問題的及變式題復習核反應、核能計算與動量守恒問題的綜合綜合第第5353講講 考點自主梳理考點自主梳理 考點自主梳理知識點一三種射線知識點一三種射線1 1射線：射線：射線是高速粒子流，射線是高速粒子流，粒子就是粒子就是_；粒子的速度可以達到光速的十分之一；粒子的速度可以達到光速的十分之一；射線穿透能力弱，電射線穿透能力弱，電離能力離能力_2 2射線：射線：射線是高速射線是高速_，速度可達光速的，速度可達光速

29、的99%99%；它的電離作用它的電離作用_，穿透能力較強，穿透能力較強3 3射線：射線：射線是能量很高的射線是能量很高的_，波長很短，在，波長很短，在101010 m10 m以下；它的電離作用更小，穿透能力以下；它的電離作用更小，穿透能力_氦原子核氦原子核 強強 電子流電子流 較弱較弱 電磁波電磁波 更強更強 第第5353講講 考點自主梳理考點自主梳理 知識點二原子核的組成知識點二原子核的組成1 1原子核是由原子核是由_和和_組成，質(zhì)子和中子統(tǒng)稱組成，質(zhì)子和中子統(tǒng)稱為核子；為核子；2 2電荷數(shù)：原子核所帶的電荷總是質(zhì)子電荷的電荷數(shù)：原子核所帶的電荷總是質(zhì)子電荷的_，這，這個整數(shù)叫做原子核的電荷

30、數(shù)；個整數(shù)叫做原子核的電荷數(shù)；3 3質(zhì)量數(shù)：原子核的質(zhì)量幾乎等于單個核子質(zhì)量的質(zhì)量數(shù)：原子核的質(zhì)量幾乎等于單個核子質(zhì)量的_，這個倍數(shù)叫做原子核的質(zhì)量數(shù)，這個倍數(shù)叫做原子核的質(zhì)量數(shù)知識點三放射性元素的衰變知識點三放射性元素的衰變1 1衰變：原子核放出衰變：原子核放出_的衰變稱為的衰變稱為衰變，典型衰變，典型的衰變方程為：的衰變方程為：_._.質(zhì)子質(zhì)子 中子中子 整數(shù)倍整數(shù)倍 整數(shù)倍整數(shù)倍 粒子粒子 第第5353講講 考點自主梳理考點自主梳理 2 2衰變：原子核放出衰變：原子核放出_的衰變稱為的衰變稱為衰變，典型衰變，典型的衰變方程為：的衰變方程為：_._.3 3半衰期：放射性元素的原子核有半衰期

31、：放射性元素的原子核有半數(shù)半數(shù)發(fā)生衰變所需的時發(fā)生衰變所需的時間半衰期由間半衰期由_因素決定，跟原子所處的物理、因素決定，跟原子所處的物理、_狀態(tài)無關(guān)剩余的原子核數(shù)為：狀態(tài)無關(guān)剩余的原子核數(shù)為：_._.4 4應用：利用其射線、作為應用：利用其射線、作為_、進行考古研究、進行考古研究知識點四核反應知識點四核反應1 1規(guī)律：質(zhì)量數(shù)守恒和規(guī)律：質(zhì)量數(shù)守恒和_粒子粒子 核內(nèi)部本身的核內(nèi)部本身的化學化學示蹤原子示蹤原子 電荷數(shù)守恒電荷數(shù)守恒 第第5353講講 考點自主梳理考點自主梳理 2 2核反應類型：核反應有核反應類型：核反應有_、衰變、衰變、_、輕核的聚變輕核的聚變知識點五核能知識點五核能1 1核能

32、：核子結(jié)合成原子核需要放出能量，叫原子的核能：核子結(jié)合成原子核需要放出能量，叫原子的_，稱為核能，稱為核能2 2質(zhì)量虧損：組成原子核的核子的質(zhì)量與原子核的質(zhì)量虧損：組成原子核的核子的質(zhì)量與原子核的_(_(或者參加核反應的原子核總質(zhì)量與生成新原子核的總或者參加核反應的原子核總質(zhì)量與生成新原子核的總質(zhì)量之差質(zhì)量之差) )叫質(zhì)量虧損叫質(zhì)量虧損3 3愛因斯坦質(zhì)能方程：凡具有質(zhì)量的物體都具有能量，物愛因斯坦質(zhì)能方程：凡具有質(zhì)量的物體都具有能量，物體的質(zhì)量和能量間的關(guān)系為：體的質(zhì)量和能量間的關(guān)系為：_._.若原子核質(zhì)量虧損若原子核質(zhì)量虧損m m，則釋放的能量為則釋放的能量為E E_. _. 人工轉(zhuǎn)變?nèi)斯まD(zhuǎn)

33、變 重核的裂變重核的裂變 結(jié)合能結(jié)合能 質(zhì)量之差質(zhì)量之差 E Emcmc2 2 mcmc2 2 第第5353講講 考向互動探究考向互動探究 考向互動探究 探究考向一核反應方程探究考向一核反應方程1 1典型的核反應方程比較典型的核反應方程比較 第第5353講講 考向互動探究考向互動探究 第第5353講講 考向互動探究考向互動探究 2.2.核反應方程式的寫法核反應方程式的寫法(1)(1)首先根據(jù)電荷數(shù)守恒確定原子核或粒子的電荷數(shù)，從而首先根據(jù)電荷數(shù)守恒確定原子核或粒子的電荷數(shù)，從而確定原子核或粒子的符號；確定原子核或粒子的符號；(2)(2)根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒確定原子核或粒子的質(zhì)量數(shù)；根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒確定

34、原子核或粒子的質(zhì)量數(shù)；(3)(3)根據(jù)核反應方程確定核反應種類根據(jù)核反應方程確定核反應種類 第第5353講講 考向互動探究考向互動探究 A A 解析解析 根據(jù)核反應滿足的條件，電荷數(shù)、質(zhì)量數(shù)守恒，根據(jù)核反應滿足的條件，電荷數(shù)、質(zhì)量數(shù)守恒，可得可得A A選項中的選項中的“X”X”電荷數(shù)為電荷數(shù)為0 0，質(zhì)量數(shù)為，質(zhì)量數(shù)為1 1，是中子；，是中子；B B選選項中的項中的“X”X”電荷數(shù)為電荷數(shù)為1 1，質(zhì)量數(shù)為，質(zhì)量數(shù)為0 0，是電子；，是電子；C C選項中的選項中的“X”X”電荷數(shù)為電荷數(shù)為1 1，質(zhì)量數(shù)為，質(zhì)量數(shù)為1 1，是質(zhì)子；，是質(zhì)子；D D選項中的選項中的“X”X”電電荷數(shù)為荷數(shù)為2 2

35、，質(zhì)量數(shù)為，質(zhì)量數(shù)為4 4，是氦核選項，是氦核選項A A正確正確 第第5353講講 考向互動探究考向互動探究 點評點評 核反應滿足電荷數(shù)守恒和質(zhì)量數(shù)守恒，在判斷產(chǎn)生核反應滿足電荷數(shù)守恒和質(zhì)量數(shù)守恒，在判斷產(chǎn)生的粒子時首先根據(jù)電荷數(shù)守恒確定粒子的電荷數(shù)，然后根據(jù)質(zhì)的粒子時首先根據(jù)電荷數(shù)守恒確定粒子的電荷數(shù)，然后根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒確定粒子的質(zhì)量數(shù)，從而確定是什么粒子量數(shù)守恒確定粒子的質(zhì)量數(shù)，從而確定是什么粒子 第第5353講講 考向互動探究考向互動探究 變式題變式題用中子轟擊氧原子核的核反應方程式為：用中子轟擊氧原子核的核反應方程式為：O OnNnNX X，則可知式中，則可知式中X X、a a、b b

36、分別是分別是( () )A AX X代表中子，代表中子，a a1717，b b1 1B BX X代表正電子，代表正電子，a a1717，b b1 1C CX X代表電子，代表電子，a a1717，b b1 1D DX X代表質(zhì)子，代表質(zhì)子，a a1717，b b1 1 B B 解析解析 根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒可得根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒可得a a1717，根據(jù)電荷數(shù)守恒可得，根據(jù)電荷數(shù)守恒可得b b1 1，則，則X X代表正電子，選項代表正電子，選項B B正確正確 第第5353講講 考向互動探究考向互動探究 探究考向二對天然放射現(xiàn)象的理解探究考向二對天然放射現(xiàn)象的理解1 1兩種衰變兩種衰變 2.2.三種放射線的

37、比較三種放射線的比較第第5353講講 考向互動探究考向互動探究 第第5353講講 考向互動探究考向互動探究 例例2 220102010全國全國卷卷 原子核原子核U U經(jīng)放射性衰變變?yōu)樵咏?jīng)放射性衰變變?yōu)樵雍撕薚hTh，繼而經(jīng)放射性衰變變?yōu)樵雍?，繼而經(jīng)放射性衰變變?yōu)樵雍薖aPa，再經(jīng)放射性衰變，再經(jīng)放射性衰變變?yōu)樵雍俗優(yōu)樵雍薝.U.放射性衰變、和依次為放射性衰變、和依次為( () )A A衰變、衰變、衰變和衰變和衰變衰變B B衰變、衰變、衰變和衰變和衰變衰變C C衰變、衰變、衰變和衰變和衰變衰變D D衰變、衰變、衰變和衰變和衰變衰變 A A 第第5353講講 考向互動探究考向互動探究

38、點評點評 原子核的衰變有兩種，分別是原子核的衰變有兩種，分別是衰變和衰變和衰變，衰變，經(jīng)過一次經(jīng)過一次衰變電荷數(shù)減少衰變電荷數(shù)減少2 2，質(zhì)量數(shù)減少，質(zhì)量數(shù)減少4 4；經(jīng)過一次；經(jīng)過一次衰變衰變電荷數(shù)增加電荷數(shù)增加1 1，質(zhì)量數(shù)不變在判斷是何種衰變時，可以根據(jù)，質(zhì)量數(shù)不變在判斷是何種衰變時，可以根據(jù)電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)的變化進行解決電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)的變化進行解決 第第5353講講 考向互動探究考向互動探究 變式題變式題20112011上海卷上海卷 天然放射性元素放出的三種射天然放射性元素放出的三種射線的穿透能力實驗結(jié)果如圖線的穿透能力實驗結(jié)果如圖53531 1所示，由此可推知所示，由此可推知( ()

39、)A A來自于原子核外的電子來自于原子核外的電子B B的電離作用最強，是一種電磁波的電離作用最強，是一種電磁波C C的電離作用較強，是一種電磁波的電離作用較強，是一種電磁波D D的電離作用最弱，屬于原子核內(nèi)的電離作用最弱，屬于原子核內(nèi) 釋放的光子釋放的光子 D D 第第5353講講 考向互動探究考向互動探究 解析解析 由圖知，是由圖知，是射線，射線，射線，是射線，是射線，電射線，電離本領(lǐng)最強的是離本領(lǐng)最強的是射線，電離本領(lǐng)最弱的是射線，電離本領(lǐng)最弱的是射線；而穿透本射線；而穿透本領(lǐng)最強的是領(lǐng)最強的是射線，穿透本領(lǐng)最弱的是射線，穿透本領(lǐng)最弱的是射線；射線；射線是電磁射線是電磁波，而波，而射線、射

40、線、射線不是電磁波，射線不是電磁波，射線是由原子核中的中射線是由原子核中的中子轉(zhuǎn)變而成的，而不是核外電子，綜上所述只有子轉(zhuǎn)變而成的，而不是核外電子，綜上所述只有D D正確正確 第第5353講講 考向互動探究考向互動探究 探究考向三核能的計算探究考向三核能的計算1 1對質(zhì)能方程的理解對質(zhì)能方程的理解 質(zhì)能方程質(zhì)能方程E Emc2mc2給出了物體的能量和質(zhì)量之間的關(guān)系，質(zhì)量給出了物體的能量和質(zhì)量之間的關(guān)系，質(zhì)量為為m m的物體具有的總能量為的物體具有的總能量為mc2mc2，質(zhì)量和能量不能互相轉(zhuǎn)化，質(zhì)量和能量不能互相轉(zhuǎn)化 “ “質(zhì)量與能量間存在著簡單的正比關(guān)系質(zhì)量與能量間存在著簡單的正比關(guān)系”，即物

41、體的質(zhì)量，即物體的質(zhì)量( (這這里指動質(zhì)量里指動質(zhì)量) )越多，能量越大，反之物體質(zhì)量減小，能量也越多，能量越大，反之物體質(zhì)量減小，能量也越少，當物體放出能量時，滿足：越少，當物體放出能量時，滿足：EEmc2.mc2.2 2核能計算的方法核能計算的方法(1)(1)根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程求核能根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程求核能 用核子結(jié)合原子核時質(zhì)量虧損用核子結(jié)合原子核時質(zhì)量虧損( (mm) )的千克數(shù)乘以真空光速的千克數(shù)乘以真空光速第第5353講講 考向互動探究考向互動探究 (3 (3108 108 m/sm/s) )的平方，即的平方，即EEmc2mc2. . 根據(jù)根據(jù)1 1原子質(zhì)量單位原子質(zhì)量單位(u

42、)(u)相當于相當于931.5 931.5 MeVMeV的能量，用核子結(jié)的能量，用核子結(jié)合成原子核時質(zhì)量虧損的原子質(zhì)量單位數(shù)乘以合成原子核時質(zhì)量虧損的原子質(zhì)量單位數(shù)乘以931.5 931.5 MeVMeV，即：即：EE質(zhì)量虧損的原子質(zhì)量單位數(shù)質(zhì)量虧損的原子質(zhì)量單位數(shù)931.5 931.5 MeVMeV. . 請注意：式中請注意：式中mm的單位是的單位是“kg”kg”，核能的單位是，核能的單位是“J”J”式中質(zhì)量虧損式中質(zhì)量虧損mm的單位是的單位是“u”u”，mm的單位是的單位是“MeVMeV”(2)(2)利用阿伏加德羅常數(shù)計算核能利用阿伏加德羅常數(shù)計算核能(3)(3)由動量守恒和能量守恒計算核

43、能由動量守恒和能量守恒計算核能第第5353講講 考向互動探究考向互動探究 2 2質(zhì)量虧損和質(zhì)量守恒是否矛盾質(zhì)量虧損和質(zhì)量守恒是否矛盾 質(zhì)量虧損總是發(fā)生在系統(tǒng)向外輻射能量的情況下，系統(tǒng)的能質(zhì)量虧損總是發(fā)生在系統(tǒng)向外輻射能量的情況下，系統(tǒng)的能量減少了，質(zhì)量也減少了由于系統(tǒng)向外輻射能量，有對應量減少了，質(zhì)量也減少了由于系統(tǒng)向外輻射能量，有對應的質(zhì)量輻射出去所謂質(zhì)量虧損是指系統(tǒng)內(nèi)的質(zhì)量減少了，的質(zhì)量輻射出去所謂質(zhì)量虧損是指系統(tǒng)內(nèi)的質(zhì)量減少了，而總質(zhì)量是不變的而總質(zhì)量是不變的 第第5353講講 考向互動探究考向互動探究 D D 解析解析 由質(zhì)能方程知由質(zhì)能方程知E Emcmc2 2，代入數(shù)據(jù)，代入數(shù)據(jù)m

44、 m4.44.410109 9 kg kg，D D正確正確 點評點評 太陽在放出能量的同時，質(zhì)量不斷減小減小的質(zhì)量與太陽在放出能量的同時，質(zhì)量不斷減小減小的質(zhì)量與放出的能量之間的關(guān)系滿足：放出的能量之間的關(guān)系滿足：E Emcmc2 2，根據(jù)此關(guān)系式可以求，根據(jù)此關(guān)系式可以求出減小的質(zhì)量出減小的質(zhì)量第第5353講講 考向互動探究考向互動探究 AD AD 解析解析 氘核和氚核結(jié)合生成氦核是一個聚變反應，反應方氘核和氚核結(jié)合生成氦核是一個聚變反應，反應方程是程是H HHHeHHen n，A A對對B B錯；質(zhì)量虧損錯；質(zhì)量虧損m mm m1 1m m2 2m m3 3m m4 4，釋，釋放的核能放的

45、核能E Em mc c2 2( (m m1 1m m2 2m m3 3m m4)4)c c2 2，C C錯錯D D對對 第第5353講講 考向互動探究考向互動探究 探究考向四核反應與動量守恒定律探究考向四核反應與動量守恒定律 【方法概述方法概述】1 1在核反應過程中動量守恒，即反應前原子核的總動量等于在核反應過程中動量守恒，即反應前原子核的總動量等于反應后原子核的總動量一般認為核反應放出的能量與反反應后原子核的總動量一般認為核反應放出的能量與反應前原子核的動能之和等于反應后原子核總動能應前原子核的動能之和等于反應后原子核總動能2 2解決此類問題首先應用質(zhì)能方程求出核反應釋放出的核能；解決此類問

46、題首先應用質(zhì)能方程求出核反應釋放出的核能；其次根據(jù)動量守恒定律和能量守恒定律列出相應的方程；其次根據(jù)動量守恒定律和能量守恒定律列出相應的方程；最后聯(lián)立求解最后聯(lián)立求解第第5353講講 考向互動探究考向互動探究 例例4 420112011長沙模擬長沙模擬 海水中含有豐富的氘，完全可充海水中含有豐富的氘，完全可充當未來的主要能源兩個氘核的核反應為：當未來的主要能源兩個氘核的核反應為：H HHHeHHen n，其，其中氘核的質(zhì)量為中氘核的質(zhì)量為2.0136 u2.0136 u，氦核的質(zhì)量為，氦核的質(zhì)量為3.0150 u3.0150 u，中子的質(zhì)，中子的質(zhì)量為量為1.0087 u1.0087 u求：求

47、：(1)(1)核反應中釋放的核能；核反應中釋放的核能；(2)(2)在兩個氘核以相等的動能在兩個氘核以相等的動能0.35 0.35 MeVMeV進行對心碰撞，并且核進行對心碰撞，并且核能全部轉(zhuǎn)化為機械能的情況下，求反應中產(chǎn)生的中子和氦核的能全部轉(zhuǎn)化為機械能的情況下，求反應中產(chǎn)生的中子和氦核的動能動能 第第5353講講 考向互動探究考向互動探究 【方法點撥方法點撥】 元素在發(fā)生聚變時動量守恒，即聚變前元素元素在發(fā)生聚變時動量守恒，即聚變前元素的總動量與聚變后生成核的總動量的總動量與聚變后生成核的總動量( (動量的矢量和動量的矢量和) )相等；元素相等；元素在發(fā)生聚變時放出能量，放出的能量要根據(jù)質(zhì)量

48、虧損結(jié)合質(zhì)能在發(fā)生聚變時放出能量，放出的能量要根據(jù)質(zhì)量虧損結(jié)合質(zhì)能方程進行求解方程進行求解 答案：答案：(1)3.26 (1)3.26 MeVMeV(2)2.97 (2)2.97 MeVMeV0.99 0.99 MeVMeV 第第5353講講 考向互動探究考向互動探究 第第5353講講 考向互動探究考向互動探究 變式題變式題20112011新沂模擬新沂模擬 靜止的靜止的LiLi核俘獲一個速度核俘獲一個速度v v1 17.77.7104 104 m/sm/s的中子而發(fā)生核反應，生成兩個新核其中的中子而發(fā)生核反應，生成兩個新核其中HeHe的速度大小為的速度大小為v v2 22.02.0104 10

49、4 m/sm/s，其方向與反應前中子速度方，其方向與反應前中子速度方向相同向相同(1)(1)寫出上述核反應方程寫出上述核反應方程_(2)(2)另一新核的速度大小為另一新核的速度大小為_ 1 110103 3 m/sm/s 第第5353講講 考向互動探究考向互動探究 第第5353講講 備用習題備用習題備用習題D D 第第5353講講 備用習題備用習題 解析解析 D D由核反應滿足的電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)守恒可得，選由核反應滿足的電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)守恒可得，選項項A A錯誤；核裂變放出能量，反應后的粒子質(zhì)量之和小于反應前錯誤；核裂變放出能量，反應后的粒子質(zhì)量之和小于反應前粒子質(zhì)量之和，核反應中釋放的能量用愛因

50、斯坦的質(zhì)能方程來粒子質(zhì)量之和，核反應中釋放的能量用愛因斯坦的質(zhì)能方程來計算，計算，r r射線的波長比射線的波長比X X射線更短，穿透能力更強，選項射線更短，穿透能力更強，選項D D正確正確 備選理由備選理由 本題綜合考查核反應方程、質(zhì)能方程的應用本題綜合考查核反應方程、質(zhì)能方程的應用以及放射線的性質(zhì)以及放射線的性質(zhì)第第5353講講 備用習題備用習題AD AD 第第5353講講 備用習題備用習題 解析解析 AD AD由電荷數(shù)守恒可得由電荷數(shù)守恒可得X X原子核的電荷數(shù)為：原子核的電荷數(shù)為：94942 29292，質(zhì)量數(shù)為，質(zhì)量數(shù)為2392394 4235235，X X原子核中含有的中子數(shù)為：原子核中含有的中子數(shù)為：2352359292143143；半衰期是大量原子核有一半發(fā)生衰變所用的時；半衰期是大量原子核有一半發(fā)生衰變所用的時間，對于少量的原子核不成立；衰變時釋放能量，衰變過程總間，對于少量的原子核不成立；衰變時釋放能量，衰變過程總質(zhì)量減少；質(zhì)量減少；r r射線的波長很短，穿透能力很強，選項射線的波長很短，穿透能力很強，選項A A、D D正正確確 備選理由備選理由 本題綜合考查原子核的組成、元素的半衰期、本題綜合考查原子核的組成、元素的半衰期、質(zhì)能方程的應用以及放射線的性質(zhì)質(zhì)能方程的應用以及放射線的性質(zhì)