选修原子结构原子核学习教案

会计学1第一页，共57页。氢原子的光谱氢原子的光谱 氢原子的能级结构、能级公式氢原子的能级结构、能级公式(gngsh)(考纲要求考纲要求)1第1页/共57页第二页，共57页。图图131卢瑟福的原子核式结构模型卢瑟福的原子核式结构模型在原子的中心有一个很小的核，叫原子核，原子的所有正电荷和在原子的中心有一个很小的核，叫原子核，原子的所有正电荷和几乎所有质量几乎所有质量(zhling)都集中在原子核里，带负电的电子在核外都集中在原子核里，带负电的电子在核外绕核旋转绕核旋转原子核的尺度：原子核直径的数量级为原子核的尺度：原子核直径的数量级为1015 m，原子直径的，原子直径的数量级约为数量级约为1010 m.原子核的组成：原子核是由质子和中子组成的，原子核的电荷原子核的组成：原子核是由质子和中子组成的，原子核的电荷数等于核内的质子数数等于核内的质子数第2页/共57页第三页，共57页。(2)玻尔理论玻尔理论定态：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，但并不向外辐射状态中原子是稳定的，电子虽然绕核运动，但并不向外辐射(fsh)能量能量跃迁：原子从一种定态跃迁到另一种定态时，它辐射跃迁：原子从一种定态跃迁到另一种定态时，它辐射(fsh)或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，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，即即hEmEn.(h是普朗克常量，是普朗克常量，h6.631034 Js)2第3页/共57页第四页，共57页。图图1323第4页/共57页第五页，共57页。相关量相关量表示意义表示意义能级图中的横线能级图中的横线表示氢原子可能的能量状态表示氢原子可能的能量状态定态定态横线左端的数字横线左端的数字“1,2,3”表示量子数表示量子数横线右端的数字横线右端的数字“13.6，3.40”表示氢原子的能级表示氢原子的能级相邻横线间的距离相邻横线间的距离表示相邻的能级差，量子数越大相邻表示相邻的能级差，量子数越大相邻的能级差越小的能级差越小带箭头的竖线带箭头的竖线表示原子由较高能级向较低能级跃迁，表示原子由较高能级向较低能级跃迁，原子跃迁的条件为原子跃迁的条件为hEmEn第5页/共57页第六页，共57页。第6页/共57页第七页，共57页。第7页/共57页第八页，共57页。第8页/共57页第九页，共57页。第9页/共57页第十页，共57页。原子核的组成原子核的组成(z chn)、放射性、原子核的衰变、半、放射性、原子核的衰变、半衰期、放射性同位素衰期、放射性同位素(考纲要求考纲要求)1第10页/共57页第十一页，共57页。 射线名称射线名称比较项目比较项目射线射线射线射线射线射线组成组成高速氦核流高速氦核流高速电子流高速电子流光子流光子流(高高频电磁波频电磁波)带电荷量带电荷量2ee0质量质量4mp mp1671027 kg静止质静止质量为零量为零符号符号He速度速度0.1c0.99cc垂直电磁场垂直电磁场偏转情况偏转情况偏转偏转偏转偏转不偏转不偏转第11页/共57页第十二页，共57页。 射线名称射线名称比较项目比较项目射线射线射线射线射线射线贯穿本领贯穿本领最弱最弱用一张薄用一张薄纸能挡住纸能挡住较强较强穿透几厘米穿透几厘米厚的铝板厚的铝板最最强穿透几厘强穿透几厘米厚的铅板米厚的铅板对空气的对空气的电离作用电离作用很强很强较弱较弱很弱很弱在空气中在空气中的径迹的径迹粗、短、直粗、短、直细、较长、细、较长、曲折曲折最长最长通过胶片通过胶片感光感光感光感光感光感光第12页/共57页第十三页，共57页。2.核内部核内部(nib)本身本身物理物理(wl)或化学或化学状态状态半数半数第13页/共57页第十四页，共57页。3质子质子(zhz)数数 中子中子(zhngz)数数同位素同位素第14页/共57页第十五页，共57页。衰变衰变类型类型衰变衰变衰变衰变衰变衰变方程方程衰变衰变实质实质2个质子和个质子和2个中子结个中子结合成一个整体射出合成一个整体射出中子转化为中子转化为质子和电子质子和电子衰变衰变规律规律电荷数守恒、质量数守恒电荷数守恒、质量数守恒第15页/共57页第十六页，共57页。第16页/共57页第十七页，共57页。核力、结合能、质量亏损核力、结合能、质量亏损(ku sn)(考纲要考纲要求求)1.23相邻相邻(xin ln)结合结合mc2mc2核子核子第17页/共57页第十八页，共57页。_.3裂变反应裂变反应(fnyng)和聚变反应和聚变反应(fnyng)、裂变反、裂变反应应(fnyng)堆堆核反应核反应(fnyng)方程方程(考纲要求考纲要求)1.3大于大于等于等于(dngy)质量较大质量较大热核热核反应反应第18页/共57页第十九页，共57页。类型类型可控性可控性核反应方程典例核反应方程典例衰衰变变衰变衰变自发自发衰变衰变自发自发人工人工转变转变人工人工控制控制(卢瑟福发现质子卢瑟福发现质子)(查德威克发现中子查德威克发现中子)约里奥约里奥居里夫妇发居里夫妇发现放射性同位素，现放射性同位素，同时发现正电子同时发现正电子重核重核裂变裂变比较容易比较容易进行人工进行人工控制控制轻核轻核聚变聚变很难很难控制控制2第19页/共57页第二十页，共57页。污染与污染与防护防护举例与举例与措施措施说明说明污染污染核爆炸核爆炸核爆炸的最初几秒钟辐射出来的主要是强烈核爆炸的最初几秒钟辐射出来的主要是强烈的的射线和中子流，长期存在放射性污染射线和中子流，长期存在放射性污染核泄漏核泄漏核工业生产和核科学研究中使用放射性原材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料，一旦泄露就会造成严重污染医疗照射医疗照射医疗中如果放射线的剂量过大，也会导致病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人受到损害，甚至造成病人的死亡防护防护密封防护密封防护把放射源密封在特殊的包壳里，或者用特殊把放射源密封在特殊的包壳里，或者用特殊的方法覆盖，以防止射线泄漏的方法覆盖，以防止射线泄漏距离防护距离防护距放射源越远，人体吸收的剂量就越少，受距放射源越远，人体吸收的剂量就越少，受到的危害就越轻到的危害就越轻时间防护时间防护 尽量减少受辐射的时间尽量减少受辐射的时间屏蔽防护屏蔽防护在放射源与人体之间加屏蔽物能起到防护作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用铅的屏蔽作用最好射线的危害和防护射线的危害和防护(fngh)(考纲要求考纲要求)第20页/共57页第二十一页，共57页。第21页/共57页第二十二页，共57页。答案答案D1第22页/共57页第二十三页，共57页。2第23页/共57页第二十四页，共57页。3第24页/共57页第二十五页，共57页。第25页/共57页第二十六页，共57页。5根据玻尔理论，在氢原子根据玻尔理论，在氢原子(yunz)中量子数中量子数n越大，则越大，则 ()A电子轨道半径越小电子轨道半径越小 B核外电子速度越小核外电子速度越小C原子原子(yunz)能级能量越小能级能量越小 D原子原子(yunz)的电的电势能越小势能越小答案答案B6第26页/共57页第二十七页，共57页。图图1337A射线射线(shxin) B射线射线(shxin)C射线射线(shxin) D三种射线三种射线(shxin)都可以都可以答案答案C第27页/共57页第二十八页，共57页。图图1348第28页/共57页第二十九页，共57页。第29页/共57页第三十页，共57页。9第30页/共57页第三十一页，共57页。第31页/共57页第三十二页，共57页。10第32页/共57页第三十三页，共57页。第33页/共57页第三十四页，共57页。考点一能级跃迁考点一能级跃迁(yuqin)问题问题【典例【典例1】图图135第34页/共57页第三十五页，共57页。第35页/共57页第三十六页，共57页。第36页/共57页第三十七页，共57页。【变式变式1】图图136第37页/共57页第三十八页，共57页。第38页/共57页第三十九页，共57页。考点二考点二 核反应方程及核反应类型核反应方程及核反应类型(lixng)的判断的判断【典例典例2】第39页/共57页第四十页，共57页。第40页/共57页第四十一页，共57页。第41页/共57页第四十二页，共57页。【变式变式2】第42页/共57页第四十三页，共57页。第43页/共57页第四十四页，共57页。考点三考点三 核能核能(hnng)的计算的计算【典例典例3】第44页/共57页第四十五页，共57页。第45页/共57页第四十六页，共57页。量进行计算量进行计算第46页/共57页第四十七页，共57页。粒子名称粒子名称质子质子p粒子粒子电子电子e中子中子n质量质量/u1.007 34.001 50.000 551.008 7【变式变式3】第47页/共57页第四十八页，共57页。第48页/共57页第四十九页，共57页。第49页/共57页第五十页，共57页。考点四核反应与动量考点四核反应与动量(dngling)守恒的综合应用守恒的综合应用【典例典例4】第50页/共57页第五十一页，共57页。图图137第51页/共57页第五十二页，共57页。第52页/共57页第五十三页，共57页。第53页/共57页第五十四页，共57页。【变式变式4】第54页/共57页第五十五页，共57页。第55页/共57页第五十六页，共57页。第56页/共57页第五十七页，共57页。