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学科网2012高考物理二轮复习精品资料Ⅰ 专题16 原子和原子核(同步课件)


专题十六 原子和原子核 【专题定位】高考对本部分内容考查的重点和热点有 以下几个方向: ①原子的能级跃迁; ②原子核的衰变规律; ③核反应方程的书写; ④质量亏损和核能的计算; ⑤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. 应考策略 由于本专题涉及的知识点多,而且多是科技 前沿的知识,题目新颖,但难度不大,因此,在复习备考中 应加强对基本概念和规律的理解. 1.原子的核式结构 原子核 (1)英籍物理学家卢瑟福和他的助手进行了 α粒子散射 原来的方向前进,但有少数 α 粒子发生较大的偏转. (2)原子的核式结构模型:在原子的中心有一个很小的核, 叫原子核.原子的全部正电荷量和几乎全部质量都集中在 原子核里,带负电的电子在核外绕核旋转. (3)具有相同的 质子数 而中子数 不同的原子,在元素周期表 中处于同一位置,互称同位素. 实 验,实验的结果是绝大多数 α 粒子穿过金箔后基本上仍沿 2.能级和能级跃迁 (1) 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?) (2) 能量 量子化 原子只能处于一系列不连续的能量状态 E1 En= 2 (n=1,2,3?) n (3)吸收或辐射能量量子化 原子在两个能级之间跃迁时只能吸收或发射一定频率 的 光子, 该光子的能量由前后两个能级的能量差决定, hν 即 =Em-En. 3.天然放射现象、衰变、放射性的应用和防护 (1)放射性元素自发地发出射线的现象叫做 天然放射现象. 放射性物质放出的射线通常有三种: α射线 、 β射线 、 γ射线 . (2)原子核放出 α 粒子或 β 粒子后,变成新的原子核,我们 把这种变化称为原子核的衰变. 在衰变过程中,电荷数 和 质量数 都守恒. (3)放射性元素的原子核有 半数 发生衰变所需的时间,叫做 这种元素的半衰期.放射性元素衰变的快慢是由 原子核 内 部本身的因素决定的,跟原子所处的 物理或化学 状态无关. (4)放射性同位素的应用:一是利用它的 射线 ;二是作为示踪 原子 . (5)α 射线、β 射线、γ 射线之间的区别 α 射线 实质 β 射线 电子流 γ 射线 ________ 氦核流 __________ 约为光速的 很强 很弱 光子 光速 很弱 最强 速度 电离作用 贯穿能力 1 10 约为光速的99% 较弱 较强 4.核反应 核能 裂变 轻核的聚变 (1)在物理学中,原子核在其他粒子的轰击下产生新原子核的 过程, 称为 核反应 . 在此过程中, 质量数和电荷数都守恒. 爱 因斯坦的质能方程是 E=mc2 或 ΔE=Δmc2. (2)核物理中, 把重核分裂成质量较小的核, 释放出核能的 反应,称为裂变;把轻核结合成质量较大的核,释放出核 能的反应,称为 聚变 . 5.核反应规律和原子核的人工转变 (1)核反应的规律为: 反应前后质量数守恒和 电荷数 守恒. (2)原子核的人工转变 卢瑟福发现质子的核反应方程为: 14 4 17 1 7N+2He→ 8O+1H 查德威克发现中子的核反应方程为: 9 Be+4n→12C+1n 4 2 6 0 约里奥· 居里夫妇发现放射性同位素和正电子的核反应方 程为: 27 4 30 0 30 30 0 13Al+2He→15P+1n,15P→14Si+1e 规 律 方 法 1.在配平核反应方程式时,一般先满足 质量数 守恒,后满 足 电荷数 守恒. 2.在处理粒子的碰撞和衰变问题时,通常应用动量守恒定 律、

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