第1页高考一轮总复习•物理第2讲原子结构与原子核第十五章近代物理初步第2页高考一轮总复习•物理素养目标1.知道原子核式结构、氢原子能级结构.(物理观念)2.了解放射性、原子核的衰变、半衰期、结合能和质量亏损的概念.(物理观念)3.了解原子核衰变、核反应的规律.(物理观念)4.能用氢原子能级结构和能级公式解释氢原子跃迁现象.(科学思维)5.能够区别原子核的衰变方程和核反应方程.(科学思维)6.理解爱因斯坦质能方程,能够利用爱因斯坦质能方程求解核能问题.(科学思维)第3页高考一轮总复习•物理理清教材强基固本第4页高考一轮总复习•物理一、原子结构1.电子的发现:英国物理学家发现了电子.汤姆孙第5页高考一轮总复习•物理2.原子的核式结构(1)α粒子散射实验:1909~1911年,英国物理学家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,如图所示.直观情境(2)原子的核式结构模型:在原子中心有一个很小的核,原子全部的和几乎全部的都集中在核里,带负电的电子在核外空间绕核旋转.卢瑟福原来正电荷质量第6页高考一轮总复习•物理二、氢原子光谱1.光谱:用光栅或棱镜可以把各种颜色的光按波长展开,获得光的(频率)和强度分布的记录,即光谱.2.光谱分类波长连续吸收特征第7页高考一轮总复习•物理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∞122-1n2(n=3,4,5,…),R∞是里德伯常量,R∞=1.10×107m-1.4.光谱分析利用每种原子都有自己的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.特征谱线第8页高考一轮总复习•物理三、氢原子的能级、能级公式1.玻尔理论(1)定态:原子只能处于一系列的能量状态中,在这些能量状态中原子是的,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=.(h是普朗克常量,h=6.63×10-34J·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.原子的定态是的,因此电子的可能轨道也是的.不连续稳定Em-En不连续不连续第9页高考一轮总复习•物理2.氢原子的能级、能级公式(1)氢原子的能级公式:En=1n2E1(n=1,2,3,…),其中E1为基态能量,其数值为E1=-13.6eV.(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,其数值为r1=0.53×10-10m.第10页高考一轮总复习•物理四、原子核的组成、放射性、原子核的衰变、半衰期、放射性同位素1.原子核的组成:原子核是由和中子组成的,原子核的电荷数等于核内的.2.天然放射现象元素地放出射线的现象,首先由发现.天然放射现象的发现,说明原子核具有的结构.3.放射性同位素的应用与防护(1)放射性同位素:有放射性同位素和放射性同位素两类,放射性同位素的化学性质相同.(2)应用:消除静电、工业探伤、做等.(3)防护:防止放射性对人体组织的伤害.质子质子数自发贝克勒尔复杂天然人工示踪原子第11页高考一轮总复习•物理4.原子核的衰变(1)衰变:原子核放出α粒子或β粒子,变成另一种的变化称为的衰变.(2)分类α衰变:AZX―→A-4Z-2Y+.如:23892U―→23490Th+42He.β衰变:AZX―→AZ+1Y+.如:23490Th―→23491Pa+0-1e.(3)半衰期:放射性元素的原子核有发生衰变所需的时间.半衰期由原子核内部的因素决定,跟原子核所处的和没有关系.原子核原子核42He0-1e半数化学状态外部条件第12页高考一轮总复习•物理五、核力和核能裂变和聚变1.核力原子核内部所特有的相互作用力.2.结合能(1)结合能:核子结合为原子核时的能量或原子核分解为核子时的能量,叫作原子核的结合能.(2)比结合能①定义:原子核的结合能与核子数之比,称作比结合能,也叫平均结合能.②特点:不同原子核的比结合能不同,原子核的比结合能越大,表示原子核中核子结合得越牢固,原子核越稳定.核子间...