高三物理復(fù)習(xí)原子物理

高三物理復(fù)習(xí)原子物理[高考要求]1.粒子散射實(shí)驗(yàn)；原子的核式結(jié)構(gòu)；氫原子的能級(jí)結(jié)構(gòu)；氫原子的電子云；光子的發(fā)射和吸取2．天然放射現(xiàn)象；射線、射線、射線；半衰期3．原子核的人工轉(zhuǎn)變；質(zhì)子的發(fā)覺(jué)；中子的發(fā)覺(jué)；原子核的組成；核反應(yīng)方程，放射性同位素及其應(yīng)用4．放射性污染和防護(hù)5．核能；質(zhì)量虧損；愛(ài)因斯坦的質(zhì)能方程6.核反應(yīng)堆；核電站7．重核的裂變；鏈?zhǔn)椒磻?yīng)；輕核的聚變8．可控?zé)岷朔磻?yīng)[重點(diǎn)與難點(diǎn)分析]

本章要緊考查的知識(shí)點(diǎn)為原子的核式結(jié)構(gòu)，缺乏理論，質(zhì)能方程，核反應(yīng)方程．并常以選擇題，填空題的形式顯現(xiàn)．差不多上每年兩個(gè)小題，所占分值為6～9分，由于考查范疇和題型的相對(duì)穩(wěn)固，“考課本”成了高考題的最后特點(diǎn)．

由于選擇題要緊考查學(xué)生辨別是非的能力，填空題要緊考查考生獨(dú)立，正確的表達(dá)能力，因此復(fù)習(xí)中應(yīng)突出對(duì)每個(gè)概念、規(guī)律，現(xiàn)象的明白得，本章應(yīng)緊扣課本，突出原子核式結(jié)構(gòu)理論、能級(jí)躍遷和核反應(yīng)方程中的質(zhì)量虧損以及質(zhì)量數(shù)、核電荷數(shù)，α衰變，β衰變的規(guī)律，這些差不多上反復(fù)要考核的．[教學(xué)打算]2課時(shí)第1課時(shí)原子結(jié)構(gòu)天然衰變[知識(shí)要點(diǎn)]一、電子的發(fā)覺(jué)：1987年湯姆生通過(guò)對(duì)陰極射線的研究發(fā)覺(jué)了電子，說(shuō)明原子本身有結(jié)構(gòu)，由此提出原子的棗糕模型。二、盧瑟福原子模型1、實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)—α轟擊金箔，發(fā)覺(jué)大多數(shù)α粒子，發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn)，甚至。2、盧瑟福原子核式模型：在原子中心有一個(gè)專門小的原子核，原子的和幾乎所有都集中在原子核里，帶負(fù)電的電子在核外空間里。3、原子柱結(jié)構(gòu)：原子核由質(zhì)子（由第一發(fā)覺(jué)）和中子（由第一發(fā)覺(jué)），質(zhì)子和中子統(tǒng)稱為核子，原子核的電荷數(shù)等質(zhì)子數(shù)（用Z表示）也等該原子核對(duì)應(yīng)的原子序數(shù)。原子核中質(zhì)子和中子數(shù)之和叫原子核的質(zhì)量數(shù)（用A表示），原子核常用符號(hào)表示。4、原子和原子核的大?。涸拥陌霃綌?shù)量級(jí)為10—10m，原子核的直徑數(shù)量級(jí)為10—15~10—14m，可見(jiàn)，原子中多么“空虛”。三、天然放射現(xiàn)象（衰變）1、第一發(fā)覺(jué)天然放射現(xiàn)象，掀開(kāi)了人類認(rèn)識(shí)原子核結(jié)構(gòu)的序幕。2、原子序數(shù)大于83的所有天然存在的元素都有放射性，原子序數(shù)小于83的天然存在的元素有些也具有放射性，它們放射出的射線共有三種，分別是、、。3、三種射線的比較：射線種類本質(zhì)質(zhì)量數(shù)電荷數(shù)速度穿透本領(lǐng)電離本領(lǐng)α射線β射線γ射線4、半衰期：叫半衰期，放射性元素的半衰期的大小與物質(zhì)所處的物理和化學(xué)狀態(tài)無(wú)關(guān)，它是一個(gè)統(tǒng)計(jì)規(guī)律，只對(duì)大量原子核才有意義。四、原子核的人工轉(zhuǎn)變、原子核的組成1、盧瑟福發(fā)覺(jué)質(zhì)子；2、查德威克發(fā)覺(jué)中子；3、原子核的組成：。4、核力特點(diǎn)：。五、放射性同位素1、1934年，小居里夫婦用人工的方法首次得到放射性同位素。發(fā)覺(jué)過(guò)程可用以下核反應(yīng)方程表示：、。2、用人工方法得到放射性同位素，這是一個(gè)專門重要的發(fā)覺(jué)。天然放射性同位素只只是40幾種，而今天人工制造的放射性同位素已達(dá)1000多種，每種元素都有了放射性同位素。放射性同位素在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)療衛(wèi)生和科學(xué)研究的許多方面得到了廣泛的應(yīng)用。其應(yīng)用要緊表現(xiàn)在兩個(gè)方面：1）；2）。[例題]在盧瑟福的α粒子散射實(shí)驗(yàn)中，有少數(shù)α粒子發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn)，其緣故是：原子的正電荷和絕大多數(shù)質(zhì)量集中在一個(gè)專門小的核上；()正電荷在原子中是平均分布的；原子中存在著帶負(fù)電的電子；原子只能處在一系列不連續(xù)的能量狀態(tài)中。在α粒子散射實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)α粒子最接近金核時(shí)：()α粒子的動(dòng)能最?。沪亮Ｗ铀艿降膸?kù)侖力最大；α粒子的電勢(shì)能最??；α粒子的動(dòng)量變化率最大。3、放射性鐳Ra能自動(dòng)放出三種射線，現(xiàn)在垂直于射線射出方向加一個(gè)勻強(qiáng)電場(chǎng)，射12123E1是γ射線，它的貫穿本領(lǐng)最大；2是γ射線，它的貫穿本領(lǐng)最大；3是β射線，它的貫穿本領(lǐng)最大；1是α射線，它的電離本領(lǐng)最大。[課堂練習(xí)]下列對(duì)原子結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)中，正確的是：()原子中絕大部分是空的，原子核專門??；原子的全部正電荷和質(zhì)量集中在一個(gè)專門小的核上；電子在核外旋轉(zhuǎn)，原子核對(duì)電子的庫(kù)侖力提供向心力；原子核的半徑大約為10—10m。在α粒子散射實(shí)驗(yàn)中，測(cè)得α粒子與金核的最短距離約為2×10—14m，已知金的原子量為197，由此可估算出金核的密度約多少?（取一位有效數(shù)字）3、衰變?yōu)橐ㄟ^(guò)次α次β衰變，其衰變方程式為。班級(jí)姓名學(xué)號(hào)時(shí)間[課后練習(xí)]1、以下哪些實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象能夠說(shuō)明原子核內(nèi)部有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)()A：粒子散射實(shí)驗(yàn)B：光電效應(yīng)C：原子的線狀光譜D:天然放射現(xiàn)象2、天然放射現(xiàn)象放出三種射線，即射線、射線和射線，這三種射線中()A：使空氣電離作用最強(qiáng)的是射線B：貫穿物質(zhì)本領(lǐng)最大的是射線C：質(zhì)量最大的是射線D：速度最大的是射線3、用哪種方法能夠減緩放射性元素的衰變()A：把該元素放在低溫處B：把該元素密封在專門厚的鉛盒子里C：把該元素同其他的穩(wěn)固元素結(jié)合成化合物D：上述各種方法無(wú)法減緩放射元素的衰變4、一個(gè)放射性原子核發(fā)生一次衰變后變成原子核；接著又發(fā)生一次衰變變成原子核，它們的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)之間滿足的關(guān)系有()A：a=e+4B:c=eC:b=f-1D:b=f+15、(釷)通過(guò)一系列和衰變，變成（鉛）()A：鉛核比釷核少8個(gè)質(zhì)子B：鉛核比釷核少16個(gè)中子C：共通過(guò)4次衰變和6次衰變D：共通過(guò)6次衰變和4次衰變6、放射性元素發(fā)生衰變時(shí)，放出一個(gè)負(fù)電子，那個(gè)負(fù)電子()是核外電子從內(nèi)層軌道躍遷出來(lái)的B、是核內(nèi)電子受激發(fā)而輻射出來(lái)的C、是核內(nèi)的一個(gè)中子發(fā)生衰變而放出的D、是核內(nèi)的一個(gè)質(zhì)子發(fā)生衰變而放出的7、下列敘述符合物理學(xué)史的是()A、質(zhì)子最先由盧瑟福發(fā)覺(jué)B、質(zhì)子最先由布拉凱特發(fā)覺(jué)C、中子最先由盧瑟福提出，居里夫婦證實(shí)D、中子最先由盧瑟福提出，查德威克證實(shí)8、一塊氡222，放在天平的左盤時(shí)，需在天平的右盤加444g砝碼，天平才能處于平穩(wěn)，氡222發(fā)生衰變?yōu)獒?18的半衰期為3.8天，通過(guò)3.8天后，欲使天平再次平穩(wěn)，應(yīng)從右盤中取出的砝碼為()A：220gB:8gC:2gD:4g第十六章原子物理第2課時(shí)質(zhì)能方程核能[知識(shí)要點(diǎn)]質(zhì)能方程1、質(zhì)量虧損：叫核的質(zhì)量虧損。2、愛(ài)因斯坦質(zhì)能方程：E=，在核反應(yīng)中，反應(yīng)前、后，若有質(zhì)量虧損Δm，則可放出ΔE=的核能。二、獲得核能的差不多途徑：1、重核的裂變：是重核分裂成中等質(zhì)量的原子核的過(guò)程。如：鏈?zhǔn)椒磻?yīng)：由于中子的增殖使裂變反應(yīng)能連續(xù)地進(jìn)行的過(guò)程稱為鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。發(fā)生鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的條件是：裂變物質(zhì)的體積臨界體積。裂變的應(yīng)用：原子彈、核反應(yīng)堆、核電站。2、輕核的聚變：是輕核結(jié)合成質(zhì)量較大的核的反應(yīng)過(guò)程。如：發(fā)生聚變反應(yīng)的條件是：超高溫（幾百萬(wàn)度以上）－熱核反應(yīng)。聚變反應(yīng)的應(yīng)用：氫彈、可控?zé)岷朔磻?yīng)。[學(xué)習(xí)提醒]1、質(zhì)量數(shù)守恒和核電荷數(shù)守恒是我們書寫核反應(yīng)方程的重要依據(jù)，但要以核反應(yīng)的事實(shí)為基礎(chǔ)，不能僅僅依照該兩條守恒定律隨意書寫事實(shí)上不存在的核反應(yīng)方程。另外，核反應(yīng)通常是不可逆的，方程中只能有箭頭“”連接并指示反應(yīng)方向，而不能用等號(hào)“=”連接。2、是運(yùn)算核能的常用方法。在具體應(yīng)用中要注意單位制的統(tǒng)一及不同單位的換算。若質(zhì)量單位取原子質(zhì)量單位u，則：相當(dāng)于931.5MeV，該結(jié)論亦可在運(yùn)算中直截了當(dāng)應(yīng)用。3、本節(jié)內(nèi)容重在明白得，多經(jīng)歷，故要多看書。[例題]1、完成下列核反應(yīng)方程并說(shuō)出反應(yīng)類型：，屬。，屬。，屬。，屬。MM/LL/MM/LL/OP磁場(chǎng)O點(diǎn)P點(diǎn)A、↑βαB、↓αβC、×rβD、·rα3、已知氘核質(zhì)量為2.0136u，中子質(zhì)量為1.0087u，核的質(zhì)量為3.0150u。1）寫出兩個(gè)氘核聚變成的核反應(yīng)方程；2）運(yùn)算上述核反應(yīng)中開(kāi)釋的核能；3）若兩氘核以相等的動(dòng)能0.35MeV作對(duì)心碰撞即可發(fā)生上述核反應(yīng)，且開(kāi)釋的核能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，則反應(yīng)中生成的核和中子的動(dòng)能各是多大？[課堂練習(xí)]1、一個(gè)鈹核Be（9）和一個(gè)α粒子在某種情形下結(jié)合成一個(gè)碳核C（12），并放出5.6Mev的能量，其反應(yīng)方程為。若鈹和α粒子共有130g，且剛好完全反應(yīng)，則放出能量為J，反應(yīng)過(guò)程中的總質(zhì)量虧損為g。2、靜止的氮核被初速度是V0的中子擊中生成甲、乙兩核，已知甲、乙兩核的速度方向同碰撞前中子的速度方向一致，甲、乙兩核動(dòng)量之比是1：1，動(dòng)能之比為1：4，它們沿垂直磁場(chǎng)方向進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)作圓周運(yùn)動(dòng)，其半徑之比為1：6，甲、乙各是什么核？速度各是多少？寫出核反應(yīng)方程。[課后練習(xí)]1、在核子結(jié)合成原子核的過(guò)程中，開(kāi)釋出能量，則[]A．形成的原子核的質(zhì)量大于參與變化的核子的總質(zhì)量．B．形成的原子核的質(zhì)量等于參與變化的核子的總質(zhì)量．C．形成的原子核的質(zhì)量小于參與變化的核子的總質(zhì)量．D．以上三種情形都有可能．2、關(guān)于愛(ài)因斯坦質(zhì)能方程的下列看法中正確的是[]A．E=mc2中的E是物體以光速運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能．B．E=mc2是物體的核能．C．E=mc2反映了一定的質(zhì)量與一定的能量有相當(dāng)?shù)年P(guān)系．D．△E=△mc2表示發(fā)生的質(zhì)量虧損△m變?yōu)槟芰糠懦鋈ィ?、一個(gè)原子核由a個(gè)質(zhì)子和b個(gè)中子組成．已知每個(gè)自由質(zhì)子的質(zhì)量為mP，每個(gè)自由中子的質(zhì)量為mn，該原子核的質(zhì)量為m，則它結(jié)合成原子核時(shí)的質(zhì)量虧損為_(kāi)_____，開(kāi)釋的核能為_(kāi)_____．4、完成下面的核反應(yīng)方程已知mN=14.003074u，mα=4.0026u，mO=16.999134u，mH=1.007825u．那個(gè)核反應(yīng)中質(zhì)量的變化情形是______，需______(填吸取或放出)能量為_(kāi)_____．5、一個(gè)α粒子擊中硼核發(fā)生核反應(yīng)時(shí)，放出一個(gè)質(zhì)子和0.75MeV的能量．寫出核反應(yīng)式______．在那個(gè)核反應(yīng)中的質(zhì)量虧損是______．6、2個(gè)氘核可聚變成一個(gè)氘核，放出4MeV的能量，寫出核反應(yīng)方程______當(dāng)1kg氘完全聚變?yōu)殡皶r(shí)放出的能量為_(kāi)____．7、世界上第一座原子能發(fā)電站每秒需要2.85×107J的能量，設(shè)一個(gè)鈾235的原子核裂變時(shí)能放出約196MeV的能量，它一天需要多少鈾燃料？相當(dāng)于多少燃燒值為2.9×107J/kg的煤完全燃燒放出的能量？第十六章原子物理單元測(cè)試一、選擇題1．盧瑟福的α粒子散射實(shí)驗(yàn)顯示出[]A．原子內(nèi)的正電荷全部集中在原子核里．B．原子內(nèi)的正電荷平均分布在它的全部體積上．C．原子內(nèi)的正電荷分布在原子的外殼上．D．原子的幾乎全部質(zhì)量集中在核里．2．對(duì)α粒子散射實(shí)驗(yàn)的描述，正確的是[]A．實(shí)驗(yàn)的要緊器材是放射源、金箔、熒光屏、顯微鏡．B．金箔的厚度對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果無(wú)阻礙．C．假如不用金箔，改用鋁箔就可不能發(fā)生散射現(xiàn)象．D．實(shí)驗(yàn)裝置放在空氣中和真空中都能夠．3．一個(gè)原子序數(shù)是Z，質(zhì)量數(shù)是M的原子核，它由[]A．Z個(gè)質(zhì)子，M個(gè)中子組成．B．Z個(gè)中子，M個(gè)質(zhì)子組成．C．Z個(gè)質(zhì)子，M-Z個(gè)中子組成．D．M-Z個(gè)中子，M+Z個(gè)質(zhì)子組成．4．放射性元素鐳放射出α、β、γ三種射線．假如讓它們處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，則三種粒子在磁場(chǎng)中的軌跡正確的是[]5．某原子核經(jīng)兩次β衰變，一次α衰變，形成一個(gè)新核，則[]A．新核的核電荷數(shù)與原核相等．B．新核的質(zhì)量數(shù)和原核相等．C．新核的中子數(shù)比原核少4個(gè)．D．新核的質(zhì)子數(shù)比原核少2個(gè)．6．某放射源通過(guò)兩個(gè)半衰期后[]A．原子核衰變掉50％．B．原子核衰變掉25％．C．原子核衰變掉75％．D．放射性強(qiáng)度減少到原先的25％．7．下列核反應(yīng)中正確的是[]8。、α粒子的動(dòng)能為Ek，則Y核的動(dòng)能為[]8。、二、填空題9．電子是由英國(guó)物理學(xué)家_____發(fā)覺(jué)的；質(zhì)子是由_____發(fā)覺(jué)的；中子是由_____發(fā)覺(jué)的．10．原子直徑的數(shù)量級(jí)是_____，原子核的直徑數(shù)量級(jí)是_____．11．在中子、質(zhì)子、