高三物理一轮复习 3531：原子结构原子核课件
重核裂变
比较容易 进行人工 控制
除氢弹外 无法控制
轻核聚变
2.核力与核能
(1)核力
①含义：原子核里的核子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)核能
②特点 a．核力是强相互作用的一种表现；
①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
转．
2．玻尔理论
(1)定态：原子只能处于一系列不连续的能量状态中，在这些能量状态中 原子是 稳定 的，电子虽然绕核运动，但并不向外 辐射 能量．
(2) 跃 迁 ： 原 子 从 一 种 定 态 跃 迁 到 另 一 种 定 态 时 ， 它 辐 射 或 吸 收 一定频率 的光子，光子的能量由这两个定态的能量差决定．即 hν＝ Em－ En.(h 是普朗克
①氢原子的能级公式：En＝
－13.6 eV.
E1(n＝1,2,3，…)，其中E1为基态能量E1＝
②氢原子的半径公式：rn＝n2r1(n＝1,2,3，…)，其中r1为基态半径，又称 玻尔半径r1＝0.53×10－10 m.
(2)氢原子的能级图，如图3－1－1. ①能级图中的横线表示氢原子可能的能量状态——定态． ②横线左端的数字“1,2,3…”表示量子数，右端的数字“－13.6，－3.4，…”表示氢原
方法一：设放射性元素 变后，变成稳定的新元 素
经过n次α衰变和m次β衰 ，则表示该核反应的方
程为：
.
根据电荷数守恒和质量守恒可列方程： A ＝ A′＋ 4n，Z＝Z′＋2n－m.
3．对半衰期的理解
(1) 根据半衰期的概念，可总结出公式 N 余 ＝ N 原
t/τ，m 余＝m原 t/τ
式中 N 原 、 m 原 表示衰变前的放射性元素的原子数 和质量， N 余 、 m 余 表示衰变后尚未发生衰变的放射性 元素的原子数和质量， t 表示衰变时间， τ 表示半衰
污染
核泄漏 医疗照射 密封防护
防护
距离防护 时间防护 屏蔽防护
四、核反应、核力和核能 1类 ．核反应的四种类型 型 可控性
衰 变 α衰变 β衰变 自发 自发 (卢瑟福发现质子) (查德威克发现中子) 人工转变 人工控制 (约里奥·居里夫妇发现 放射性同位素，同时发 现正电子) 核反应方程典例
＝ mc2. 比，即E b ．核力是短程力，作用范围在 1.5×10 － 15 m 之
方程的含义是：物体具有的能量与它的质量之间存在简单的正比关系，物体的
内．
能量增大，质量也增大；物体的能量减少，质量也减少．
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
γ
c 不偏转
贯穿本领 对空气的 电离作用 在空气中 的径迹 通过胶片
最弱 用纸能挡住 很强 粗、短、直 感光 核内两个中子和两 个质子结合得比较 紧密，有时会作为 一个整体从较大的 原子核抛射出来
较强 穿透几毫米的铝板 较弱 细、较长、曲折 感光
最强 穿透几厘米的铅板 很弱 最长 感光
产生机制
核内的中子可以转 化为一个质子和一 个电子，产生的电 子从核中发射出来
第三章
考 纲 展 示
原子结构
原子核
高 考 瞭 望
知识点 原子核式结构模型，氢原子光 谱 原子的能级
要求
Ⅰ
Ⅰ
原子核的组成、原子核的衰变、 Ⅰ 半衰期 放射性的应用与防护、放射性 同位素 核力、核反应方程 结合能、质量亏损 重核、裂变、核聚变 Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ
1.原子的核式结构、玻尔理论、能级公 式、氢原子的能级跃迁这部分内容在 选做部分出现的几率将会提高，既可 能单独出现，也可能与选修3—5中的 其他内容联合命题． 2.半衰期、质能方程的应用、计算以及 核反应方程的书写是高考的热点问 题，这部分内容较为简单，在学习中 要注意抓好基本知识． 3.裂变、聚变及三种射线，这部分内容 在高考命题中可能结合动量守恒．在 2011年的高考中，核反应、核能与动 量守恒的综合仍是热点.
(3)半衰期很短，废料容易
处理．
3．放射性污染与防护
污染与 防护
举例与措施 核爆炸
说
明
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 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 距放射源越远，人体吸收的剂量就越少，受到的 危害就越轻 尽量减少受辐射的时间 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
子的能级．
③相邻横线间的距离，表示相邻的能级差，量子数越大，相邻的能级差越小．
④带箭头的竖线表示原子由较高能级向较低能级跃迁，原子跃迁条件为：hν＝Em－En.
1.如图3－1 －2所示为卢瑟福和他的同事们做 α 粒子散射实验的装置示意图，荧光屏 和显微镜分别放在图中的 A、B、 C、D四个位置时，下述对观察到现象的说法中正确
量增加Δm，吸收的能量为ΔE＝Δmc2.
②获得方式：重核裂变和轻核聚变 聚变反应比裂变反应平均每个核子放出的能量大约要
2．如图3－1－3甲是α、β、γ三种射线穿透能力的示意
图，图乙是工业上利用射线的穿透性来检查金属内部 的伤痕的示意图，请问图乙中的检查是利用了______ 射线．
图3－1－3 解析：由图甲可知γ射线的穿透力最强，可用来检查金属内部的伤痕． 答案：γ
来的方向前进，但是有少数α 粒子发生了较大的偏转．因此，荧光屏和显微 镜一起分别放在图中的 A、B、C、D四个位置时，在相同时间内观察到屏上 的闪光次数分别为绝大多数、少数、极少数，故A、D正确．
答案：AD
一、天然放射现象
自发地
1．天然放射现象： 某些元素 放射性元素
氦核流 象称为天然放射现象， 这些元素称
3．(2009·天津，6)下列说法正确的是(
)
解析：选项A、D为原子核的人工转变，选项B为轻 核聚变，选项C为原子核
的衰变，故选项B、D正确． 答案：BD
4 ． (2009· 重庆， 16) 某 科学家提出年轻热星体中核聚
变的一种理论，其中的
两个核反应方程为
原子核 质量/u 1.007 8 3.016 0 4.002 6 12.000 0 13.005 7 15.000 1
6．(2009·浙江，15)氦原子核由两个质子与两个中子
组成，这两个质子之间存在着万有引力、库仑力和核 力，则3种力从大到小的排列顺序是(
)
A．核力、万有引力、库仑力
库仑力、核力
B．万有引力、
C．库仑力、核力、万有引力
D．核力、库仑
点击此处进入 作业手册 力、万有引力
期．
三、放射性同位素及其应用和 防护
1．人造放射性同位素的优点 (1)放射强度容易控制；
2．应用
(1)工业部门使用射线测厚度 ——利用γ射线的穿透特性； (2)可以制成各种所需的形
状；
(2)烟雾报警器的使用——利用射线的电离作用，增加烟雾导电离子浓度；
(3)农业应用——γ射线使种子的遗传基因发生变异，杀死腐败细菌、抑制发芽等； (4)做示踪原子——利用放射性同位素与非放射性同位素有相同的化学性质．
常量h＝6.63×10－34 J·s)
(3) 轨道：原子的不同能量状态跟电子在不同的圆周轨道绕核运动相对 应．原子的定态是不连续的，因此电子的可能轨道也是不连续的．
认识原子结构的线索：气体放电的研究→阴极射线→发现电子→汤姆孙 的“枣糕”模型
玻尔模型.
3．氢原子的能级、能级公式
(1)氢原子的能级和轨道半径
方程中Q1、Q2表示释放的能量，相关的原子核质
量见下表：
以下推断正确的是(
)
A．X是 C．X是
，Q2>Q1 ，Q2<Q1
B．X是 D．X是
，Q2>Q1 ，Q2<Q1
解析：由核反应过程中必须遵守的质量数守恒和 核电荷数守恒知X是 .放出热量分别为Q1和Q2的两
个核反应中质量亏损分别为0.002 1 u和0.005 3 u，故 Q2>Q1.
A．X原子核中含有54个质子
B．X原子核中含有53个中子 C．裂变时释放能量是因为亏损的质量变成了能量 D．裂变时释放能量，出现质量亏损，质量数不守恒 解析：由核反应方程的质量数守恒和电荷数守恒可知：
X原子核中含有54个质子，78个中子，故A正确，B、D 错，释放能量不是质量变成了能量，而是亏损的质量以
放射某些射线的现
电子流
．
，β射线
电磁波
2．三种射线的本质：α射线是
是
，γ射线是
．
3．三种射线的比较
种 类 α射线 高速氦核流 2e
4mp mp＝1.67×10－27 kg
β射线 高速电子流 －e
γ射线
光子流 (高频电磁波)
组成 带电荷量
质量
0
静止质量为零
符号
速度 在电磁场中 0.1c 偏转 0.99c 与α射线反向偏转
放射性原子核在发 生α衰变、β衰变后 产生的新核往往处 于高能级，当它向 低能级跃迁时，辐 射γ光子
二、原子核的衰变
1．原子核衰变规律
衰变类型
衰变方程 2个质子和2个中子 结合成一个整体射出 中子转化为质子和电子
α衰变
β衰变
衰变实质
衰变规律
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2023届高考人教版物理一轮复习课件：近代物理-原子核及核反应
1.5×107 K,不断进行着氢核聚变成氦核的反应,是一个巨大的热核反应堆,
故B正确;高温能使原子核克服库仑斥力而聚变,故C错误;轻核聚变平均每
个核子放出的能量比重核裂变平均每个核子放出的能量大3~4倍,故对相
同质量的核燃料,轻核聚变比重核裂变产能多,D正确。
6.(多选)(2020全国Ⅰ卷)下列核反应方程中,X1、X2、X3、X4代表α粒子的
置。2018年11月,该装置实现了1×108 ℃等离子体运行等多项重大突破,为
未来和平利用聚变能量迈出了重要一步。关于核聚变,下列说法正确的是
(
)
A.聚变又叫热核反应
B.太阳就是一个巨大的热核反应堆
C.高温能使原子核克服核力而聚变
D.对相同质量的核燃料,轻核聚变比重核裂变产能多
答案 ABD
解析 核聚变也叫热核反应,故A正确;太阳主要成分是氢,中心温度高达
1
B.235
U+
n→
Ba+
Kr+3
0
0n
92
56
36
234
4
C.238
U→
Th+
2 He
92
90
30
27
D.42 He+13
A1→15
P+10 n
答案 A
解析 核聚变指两个较轻的核结合成质量较大的核,所以选项A正确。
2.232
90 Th
(
208
232
经过一系列的 α 衰变和 β 衰变后变成 82 Pb,则 82 Pb 比 90 Th 少
3.X元素的原子核的符号为 X ,其中A表示 质量数
,Z表示核电荷数。
二、天然放射现象
故B正确;高温能使原子核克服库仑斥力而聚变,故C错误;轻核聚变平均每
个核子放出的能量比重核裂变平均每个核子放出的能量大3~4倍,故对相
同质量的核燃料,轻核聚变比重核裂变产能多,D正确。
6.(多选)(2020全国Ⅰ卷)下列核反应方程中,X1、X2、X3、X4代表α粒子的
置。2018年11月,该装置实现了1×108 ℃等离子体运行等多项重大突破,为
未来和平利用聚变能量迈出了重要一步。关于核聚变,下列说法正确的是
(
)
A.聚变又叫热核反应
B.太阳就是一个巨大的热核反应堆
C.高温能使原子核克服核力而聚变
D.对相同质量的核燃料,轻核聚变比重核裂变产能多
答案 ABD
解析 核聚变也叫热核反应,故A正确;太阳主要成分是氢,中心温度高达
1
B.235
U+
n→
Ba+
Kr+3
0
0n
92
56
36
234
4
C.238
U→
Th+
2 He
92
90
30
27
D.42 He+13
A1→15
P+10 n
答案 A
解析 核聚变指两个较轻的核结合成质量较大的核,所以选项A正确。
2.232
90 Th
(
208
232
经过一系列的 α 衰变和 β 衰变后变成 82 Pb,则 82 Pb 比 90 Th 少
3.X元素的原子核的符号为 X ,其中A表示 质量数
,Z表示核电荷数。
二、天然放射现象
高三物理一轮复习原子结构和与原子核.pptx
(电子电荷量 e＝1.60×10－19C，普朗克常量 h＝6.63×10－34 J·s)
物理
第21页/共52页
第3节 原子结构和与原子核
解析：氢原子从 n＝4 的能级跃迁到 n＝2 的能级时，释放 出光子的能量为 E＝－0.85 eV－(－3.40 eV)＝2.55 eV，由 hν＝E 解得光子的频率 ν＝6.2×1014Hz。 用此光照射逸出功为 2.25 eV 的钾时，由光电效应方程知， 产生光电子的最大初动能为 Ek＝hν－W＝(2.55－2.25)eV ＝0.30 eV。 答案：6.2×1014 0.30
第3节 原子结构和与原子核
3．原子的核式结构模型 (1)α 粒子散射实验结果分析 ①核外电子不会使 α 粒子的速度发生明显改变。 ②汤姆孙模型不能解释 α 粒子的大角度散射。 ③绝大多数 α 粒子沿直线穿过金箔，说明原子中绝大部 分是空的；少数 α 粒子发生较大角度偏转，反映了原子内部 集中存在着对 α 粒子有斥力的正电荷；极少数 α 粒子甚至被 “撞了回来”，反映了个别 α 粒子正对着质量比 α 粒子大得 多的物体运动时，受到该物体很大的斥力作用。
A＝A′＋4n Z＝Z′＋2n－m
由以上两式联立解得 n＝A－4A′，m＝A－2A′＋Z′－Z
物理
第28页/共52页
第3节 原子结构和与原子核
由此可见确定衰变次数可归结为求解一个二元一次方程组。
方法二：因为 β 衰变对质量数无影响，可先由质量数的改变
确定 α 衰变的次数，然后根据衰变规律确定 β 衰变的次数。
解析：本题考查卢瑟福 α 粒子散射实验，意在考查考生对该 实验的认识。α 粒子与原子核均带正电荷，所以 α 粒子受到 原子核的作用力为斥力，据此可排除选项 A、D；α 粒子不 可能先受到吸引力，再受到排斥力，选项 B 错误。 答案：C
物理3-5：3.1原子核结构课件(鲁科版选修3-5)
原子核的发现意义：揭示了原子的内部结构，为研究物质的基本粒子奠定了基础。
放射性现象
放射性现象的发现者：贝克勒尔
放射性现象的发现过程：贝克勒尔在研究铀矿时，发现铀盐能够自发地放出射线，这一现象 被称为放射性。
放射性现象的发现意义：揭示了原子核具有不稳定性，能够自发地放出射线，为研究原子核 的结构和性质提供了重要手段。
原子核的衰变
原子核的衰变类型
α衰变、β衰变、γ衰变等。
原子核的衰变规律
半衰期、衰变常数等。
原子核的衰变意义
揭示了原子核内部的不稳定性，是研究原子核结 构和性质的重要手段之一。
02
原子核的结构
原子核的组成
01
02
03
04
原子核由质子和中子组 成。
的数量不同。
或吸收。
聚变反应通常释放巨大能量， 如太阳通过热核聚变产生能量
。
裂变反应同样释放能量，如铀 235的裂变产生大量热能。
衰变反应通常释放射线，同时 伴随能量释放。
原子核反应的应用
01
02
03
04
核能发电
利用铀235等重核裂变产生热 能，驱动蒸汽轮机发电。
核武器
利用重核裂变或轻核聚变产生 巨大能量和破坏力。
原子核中的质子数决定 了元素的种类。
原子核的力
原子核内的质子和中子之间通 过强相互作用力结合在一起。
这种力是一种短程力，作用范 围在10^-15米左右。
强相互作用力在原子核中的作 用远大于电磁力，是维持原子 核稳定的重要因素。
原子核的大小和形状
原子核的大小通常在10^-15米 到10^-12米之间。
定了同位素。
原子核的稳定性
原子核的稳定性取决于质子和中子 的数量以及它们之间的相互作用力。
放射性现象
放射性现象的发现者：贝克勒尔
放射性现象的发现过程：贝克勒尔在研究铀矿时，发现铀盐能够自发地放出射线，这一现象 被称为放射性。
放射性现象的发现意义：揭示了原子核具有不稳定性，能够自发地放出射线，为研究原子核 的结构和性质提供了重要手段。
原子核的衰变
原子核的衰变类型
α衰变、β衰变、γ衰变等。
原子核的衰变规律
半衰期、衰变常数等。
原子核的衰变意义
揭示了原子核内部的不稳定性，是研究原子核结 构和性质的重要手段之一。
02
原子核的结构
原子核的组成
01
02
03
04
原子核由质子和中子组 成。
的数量不同。
或吸收。
聚变反应通常释放巨大能量， 如太阳通过热核聚变产生能量
。
裂变反应同样释放能量，如铀 235的裂变产生大量热能。
衰变反应通常释放射线，同时 伴随能量释放。
原子核反应的应用
01
02
03
04
核能发电
利用铀235等重核裂变产生热 能，驱动蒸汽轮机发电。
核武器
利用重核裂变或轻核聚变产生 巨大能量和破坏力。
原子核中的质子数决定 了元素的种类。
原子核的力
原子核内的质子和中子之间通 过强相互作用力结合在一起。
这种力是一种短程力，作用范 围在10^-15米左右。
强相互作用力在原子核中的作 用远大于电磁力，是维持原子 核稳定的重要因素。
原子核的大小和形状
原子核的大小通常在10^-15米 到10^-12米之间。
定了同位素。
原子核的稳定性
原子核的稳定性取决于质子和中子 的数量以及它们之间的相互作用力。
高考物理第十四章《第二单元原子结构原子核》一轮复习课件
(3)记住一些结论． ①一群氢原子处于量子数为n的激发态时可能辐射的光 n n － 1 谱条数为N＝ . 2 ②只有光子能量恰好等于跃迁所需的能量(hν＝Em－En) 时，光子才被吸收． ③入射光子能量大于电离能(hν＝E∞－En) 时，光子一 定能被原子吸收并使之电离，剩余能量为自由电子的动能．
2．衰变规律及实质
衰变 类型 α衰变 β衰变
衰变 方程
2 H 2 n He
1 1 1 0 4 2
1 0
n H e
1 1 0 1
中子转化为 质子和电子
衰变 实质
衰变 规律
2个质子和2个中子 结合成一个整体射出
电荷数守恒、质量数守恒
3.核反应的四种类型 类型 可控性
1 0
核反应方程典例
有些同位素具有放射性，叫做放射性同位素．
②放射性同位素的应用． ⅰ.放射性同位素放出的射线应用于工业、探伤、农业、 医疗等． ⅱ.作示踪原子．
4．核反应方程及核能 (1)重核裂变．
重核裂变是重核分裂成中等质量的核的反应过程．如：
235 92
U n
1 0
144 56
Ba Kr
89 36
第十四章
光电效应 子核
原子与原
第二单元 原子结构 原子核
知能要求与高考展望
1．理解玻尔氢原子模型及能级概念，能解释原子的
跃迁．
2．了解原子核的组成、天然放射现象、放射性同位
素及其应用．理解原子核衰变原理，α、β、γ射线的特性
及半衰期． 3．掌握核反应方程及核能的计算． 4．考查主要是选择题．
课 前 自 修
A α衰变：Z
A β衰变： Z
X
X
A4 Z 2
高考物理一轮复习(人教版)课件：选修3-5-3原子结构 原子核
• 2．原子核是核子结合在一起构成的，要把 它 们 分 开 结合能 ，需要能量，这就是原子核的 ． • 3．质量亏损：原子核的质量小于组成它的 核子的质量之和，这个现象叫做质量亏损 E＝mc ． Δmc • 4．爱因斯坦质能方程为 ，若 核反应中的质量亏损为Δm，释放的核能ΔE ＝ .
2 2
• 七、重核的裂变与轻核的聚变 • 1．裂变：重核分裂成质量较小的核的反应 ． 如 92235U ＋ 01n―→ 54136Xe ＋ 3890Sr ＋ 1001n. • 2．聚变：两个轻核结合成质量较大的核的 反应．如：12H＋13H―→24He＋01n. 核能 • 3．重核裂变和轻核聚变过程中都释放出 ．
• 五、放射性同位素及应用 • 1．同位素 中子数 而 • 具有相同 不同的 质子数 原子核，在元素周期表中处于同一位置， 同位素 互称 ． • 有些同位素具有放射性，叫做放射性同位 素．天然放射性同位素不过四十多种，而 人工制造的放射性同位素已达1 000 多种． • 2．放射性同位素的应用 • (1) 放射性同位素放出的射线应用于工业、 探伤、农业、医疗等．
• (2)氢原子的能级图，如下图所示．
• ①能级图中的横线表示氢原子可能的能量 状态——定态． • ②横线左端的数字“ 1,2,3…”表示量子数 ，右端的数字“－ 13.6 ，－ 3.4…”表示氢 原子的能级． • ③相邻横线间的距离，表示相邻的能级差 ，量子数越大，相邻的能级差越小． • ④带箭头的竖线表示原子由较高能级向较 低能级跃迁，原子跃迁条件为： hν ＝ Em－ En.
• 四、原子核的衰变 • 1．原子核放出α粒子或β粒子，变成另一种 原子核的变化称为原子核的衰变． • 2．分类 • α衰变：ZAX→Z－2A－4Y＋24 He • β衰变：ZAX→Z＋1 AY＋－1 0e • 3 ． 半 衰 期 ： 放 射 性 半数 元素的原子核有 发生衰变所需的时间． 理或化学状态 核内部本身 • 半衰期由 的因素决定，跟原子 所处的物 无关．
高考物理一轮复习 第13章 第2单元 原子结构 原子核
产生破坏作用．为了防止一些人工合成的放射性物质和天然的放射性 物质对环境造成的污染，人们需要采取有效措施．
栏 目 链 接
题型探究
题型1 能级跃迁与氢原子光谱
1．对氢原子的能级图的理解． (1)氢原子的能级图(如下图)． (2)氢原子能级图的意义： ①能级图中的横线表示氢原子可能的能量状态——定态． ②横线左端的数字“1，2，3…”表示量子数，右端的数字“－13.6，－3.4…”表示氢
前后的总质量一般会发生变化(质量亏损)且释放核能．
考点梳理
考点六 结合能、质量亏损
1．结合能：把构成原子核的结合在一起的___核__子___分开所需的能量．
2．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_＝__m__c_2_．
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，
高考总复习物理
第十三章 光电效应 原子与原 子核
第二单元 原子结构 原子核
栏 目 链 接
高考展望
1.理解玻尔氢原子模型及能级概念，能解释原子的跃迁． 2.了解原子核的组成、天然放射现象、放射性同位素及其应 用．理解原子核衰变原理，α、β、γ射线的特性及半衰期． 3.掌握核反应方程及核能的计算． 4.考查主要是选择题．
缚在核内，形成稳定的原子核． (2)特点：
a．核力是_强___相__互___作___用__的一种表现．
b．核力是短程力，作用范围在 1.5×10－15 m 之内． c．每个核子只跟邻近的核子发生核力作用．
2．核反应方程：核反应遵循质___量___数__守恒和电___荷___数__守恒，核反应方程中反应
2e
－e
考点梳理
续表
24He
栏 目 链 接
题型探究
题型1 能级跃迁与氢原子光谱
1．对氢原子的能级图的理解． (1)氢原子的能级图(如下图)． (2)氢原子能级图的意义： ①能级图中的横线表示氢原子可能的能量状态——定态． ②横线左端的数字“1，2，3…”表示量子数，右端的数字“－13.6，－3.4…”表示氢
前后的总质量一般会发生变化(质量亏损)且释放核能．
考点梳理
考点六 结合能、质量亏损
1．结合能：把构成原子核的结合在一起的___核__子___分开所需的能量．
2．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_＝__m__c_2_．
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，
高考总复习物理
第十三章 光电效应 原子与原 子核
第二单元 原子结构 原子核
栏 目 链 接
高考展望
1.理解玻尔氢原子模型及能级概念，能解释原子的跃迁． 2.了解原子核的组成、天然放射现象、放射性同位素及其应 用．理解原子核衰变原理，α、β、γ射线的特性及半衰期． 3.掌握核反应方程及核能的计算． 4.考查主要是选择题．
缚在核内，形成稳定的原子核． (2)特点：
a．核力是_强___相__互___作___用__的一种表现．
b．核力是短程力，作用范围在 1.5×10－15 m 之内． c．每个核子只跟邻近的核子发生核力作用．
2．核反应方程：核反应遵循质___量___数__守恒和电___荷___数__守恒，核反应方程中反应
2e
－e
考点梳理
续表
24He
高考物理一轮课件原子结构原子核
现代物理理论对原子结构和原子核认识深化
揭示原子内部结构
现代物理理论揭示了原子内部 结构，包括电子云分布、能级
结构等。
预测新元素性质
基于现代物理理论，可以预测 新元素的性质，如半衰期、衰 变方式等。
解释原子核稳定性
现代物理理论解释了原子核的 稳定性，如核力作用、核子分 布等。
拓展核技术应用领域
现代物理理论的发展促进了核 技术的应用领域拓展，如核能
06
现代物理理论在原子结构原子核领域应用
量子力学在描述微观粒子运动规律中作用
描述微观粒子状态
01
量子力学通过波函数来描述微观粒子的状态，包括位置、动量
、自旋等。
解释微观粒子运动规律
02
量子力学通过薛定谔方程等理论工具，解释了微观粒子的运动
规律，如不确定性原理、隧道效应等。
预测微观粒子性质
03
基于量子力学理论，可以预测微观粒子的各种性质，如能级结
玻尔理论基本假设
定态假设、跃迁假设、轨道量子化。
02
能级与能级差
原子只能处于一系列不连续的能量状态中，这些状态称为能级。相邻能
级之间的能量差称为能级差。
03
受激跃迁与自发跃迁
原子在受到外界能量激发时，会从低能级跃迁到高能级，称为受激跃迁
；而原子在高能级不稳定，会自发地跃迁回低能级，同时释放出能量，
称为自发跃迁。
原子光谱及其应用
原子光谱的产生
原子从高能级向低能级跃迁时，会释放出特定频率的光子，形成原子光谱。
原子光谱的特点
分立性、选择性、灵敏度高。
原子光谱的应用
研究物质结构、进行元素分析、测量时间标准等。例如，通过测量氢原子光谱的波长，可 以精确地确定氢原子的能级结构，进而推导出里德伯常数等重要物理常数。
2025届高三物理一轮复习原子和原子核(50张PPT)
考点3 原子核的衰变及半衰期
质子
中子
质子数
贝克勒尔
原子核
名称
构成
符号
电荷量
质量
电离能力
贯穿本领
α射线
_______核
+2e
4 u
最_______
最_______
β射线
_______
-e
较强
较强
γ射线
光子
γ
0
0
最_______
最_______
3.三种射线的比较。
氦
强
弱
电子
弱
强
4.原子核的衰变。(1)衰变:原子核自发地放出α粒子或β粒子,变成另一种原子核的变化称为原子核的衰变。
衰变类型
α衰变
β衰变
衰变方程
衰变实质
2个质子和2个中子结合成一个整体射出
中子转化为质子和电子
衰变规律
电荷数守恒、质量数守恒
(2)α衰变、β衰变。
核内部自身的因素
无关
6.放射性同位素的应用与防护。(1)放射性同位素:有天然放射性同位素和人工放射性同位素两类,放射性同位素的化学性质_______(填“相同”或“不同”)。(2)应用:消除静电、工业探伤、作示踪原子等。(3)防护:防止放射性对人体组织的伤害。
答案 AC
1.核力:原子核内部,核子间所特有的相互作用力。2.结合能:原子核是核子凭借_______结合在一起构成的,要把它们分开需要的能量,叫作原子的结合能,也叫核能。
考点5 质量亏损及核能的计算
核力
3.比结合能:原子核的结合能与_______之比,叫作比结合能,也叫平均结合能。比结合能越_______,原子核中核子结合得越牢固,原子核越稳定。4.核子在结合成原子核时出现质量亏损Δm,其对应的能量ΔE=______。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=_______。
质子
中子
质子数
贝克勒尔
原子核
名称
构成
符号
电荷量
质量
电离能力
贯穿本领
α射线
_______核
+2e
4 u
最_______
最_______
β射线
_______
-e
较强
较强
γ射线
光子
γ
0
0
最_______
最_______
3.三种射线的比较。
氦
强
弱
电子
弱
强
4.原子核的衰变。(1)衰变:原子核自发地放出α粒子或β粒子,变成另一种原子核的变化称为原子核的衰变。
衰变类型
α衰变
β衰变
衰变方程
衰变实质
2个质子和2个中子结合成一个整体射出
中子转化为质子和电子
衰变规律
电荷数守恒、质量数守恒
(2)α衰变、β衰变。
核内部自身的因素
无关
6.放射性同位素的应用与防护。(1)放射性同位素:有天然放射性同位素和人工放射性同位素两类,放射性同位素的化学性质_______(填“相同”或“不同”)。(2)应用:消除静电、工业探伤、作示踪原子等。(3)防护:防止放射性对人体组织的伤害。
答案 AC
1.核力:原子核内部,核子间所特有的相互作用力。2.结合能:原子核是核子凭借_______结合在一起构成的,要把它们分开需要的能量,叫作原子的结合能,也叫核能。
考点5 质量亏损及核能的计算
核力
3.比结合能:原子核的结合能与_______之比,叫作比结合能,也叫平均结合能。比结合能越_______,原子核中核子结合得越牢固,原子核越稳定。4.核子在结合成原子核时出现质量亏损Δm,其对应的能量ΔE=______。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=_______。
2021版高考物理一轮复习第十三章原子结构原子核 课件 人教版
课时1 原子结构
基础梳理
一、原子结构 1.电子的发现:1897年,英国物理学家 汤姆孙
发现了电子。
2.α粒子散射实验
1909～1911年,英国物理学家 卢瑟福 和他的助手进行了用α粒子轰击金 箔的实验,实验发现绝大多数α粒子穿过金箔后基本上仍沿 直线 方向前
进,但有少数α粒子发生了大角度偏转,偏转的角度甚至大于90°,也就是说它
们几乎被“撞”了回来。
3.原子的核式结构模型 在原子中心有一个很小的核,原子全部的 正电荷
在核里,带负电的电子在核外空间绕核旋转。
和几乎全部 质量 都集中
二、氢原子光谱与玻尔理论 1.光谱 (1)光谱 用光栅或棱镜可以把光按波长展开,获得光的
波长
(频率)和强度分布的记
录,即光谱。
(2)光谱分类 有些光谱是一条条的 亮线 有的光谱是连在一起的 光带
解析:卢瑟福和他的同事们做α粒子散射实验时,得到以下结论:大部分α粒子都 能直接穿过金箔,个别的发生偏转,极少数发生大角度的偏转,故A,D正确,B,C错 误。
答案:AD
变式1:(多选)关于卢瑟福的α粒子散射实验,以下判断中正确的是( BD ) A.如果用铝箔代替原实验中的金箔,则α粒子不会发生散射现象 B.如果用铝箔代替原实验中的金箔,则α粒子仍会发生散射现象,但现象不显著 C.如果用质子代替原实验中的α粒子,则不会发生散射现象 D.如果用阴极射线代替原实验中的α粒子,则不会发生散射现象
的定态是不连续的,因此电子的可能轨道也是 不连续 的。
(2)定态:原子只能处于一系列 不连续 的能量状态中,在这些能量状态中原子
是 稳定 的,电子虽然绕核运动,但并不向外辐射能量。
(3)跃迁:原子从一种定态跃迁到另一种定态时,它 稳定 或 吸收 一定频率
第十五章第2讲原子结构与原子核-2025年高考物理一轮复习PPT课件
高考一轮总复习•物理
第16页
2．(多选)氢原子的能级示意图如图所示，一群氢原子由 n＝1 的状态激发到 n＝4 的状 态，在它回到 n＝1 的状态的过程中，以下说法正确的有( )
A．可能激发的能量不同的光子只有 3 种 B．可能发出 6 种不同频率的光子 C．可能发出的光子的最大能量为 12.75 eV D．可能发出的光子的最小能量为 0.85 eV
A．红色 C．绿色
B．橙色 D．青色
答案
高考一轮总复习•物理
第28页
解析：根据玻尔原子理论可知，ENa＝hνNa，ELi＝hνLi，结合题目和题图甲数据，可得 νLi≈4.48×1014 Hz，对照题图乙可知，锂原子从激发态跃迁回基态的发光颜色为红色．故选 A．
解析
连续
特征 吸收
高考一轮总复习•物理
第8页
3．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1λ＝R∞212－n12(n＝3,4,5，…)，R∞是 里德伯常量，R∞＝1.10×107 m－1. 4．光谱分析 利用每种原子都有自己的 特征谱线 可以用来鉴别物质和确定物质的组成成分，且灵 敏度很高．在发现和鉴别化学元素上有着重大的意义．
高考一轮总复习•物理
第22页
3．谱线条数的确定方法 (1)一个氢原子跃迁发出可能的光谱线条数最多为(n－1)． (2)一群氢原子跃迁发出可能的光谱线条数的两种求解方法 ①用数学中的组合知识求解：N＝C2n＝nn2－1. ②利用能级图求解：在氢原子能级图中将氢原子跃迁的各种可能情况一一画出，然后 相加．
解析
高考一轮总复习•物理
第25页
1．[玻尔理论和光电效应的综合应用]如图所示为氢原子的能级图．大量氢原子处于 n ＝3 的激发态，在向低能级跃迁时放出光子，用这些光子照射逸出功为 2.29 eV 的金属钠．下 列说法正确的是( )