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1、2022年《原子結(jié)構(gòu)教案》WORD教案
【重點知識精析】
⒈了解a粒子散射實驗,知道a粒子散射現(xiàn)象。
⑴絕大多數(shù)a粒子穿過金箔后仍沿原方向前進(jìn)。
⑵少數(shù)a粒子發(fā)生較大的偏轉(zhuǎn),極少數(shù)a粒子偏轉(zhuǎn)角超過90°,更極少數(shù)a粒子的偏轉(zhuǎn)角幾乎達(dá)到180°,a粒子散射現(xiàn)象否定了湯姆遜的原子模型,成為盧瑟福原子核式模型的實驗基礎(chǔ)。
⒉盧瑟福的原子核式結(jié)構(gòu)學(xué)說的主要內(nèi)容:
⑴在原子的中心有一個很小的核叫原子核,原子的全部正電荷和幾乎全部質(zhì)量都集中在原子核里。
⑵帶負(fù)電的電子在核外空間繞核旋轉(zhuǎn)。
⑶盧瑟福的原子核式結(jié)構(gòu)學(xué)說的局限性:原子是穩(wěn)定的,電子不會落到原子核上;原子光譜是線狀光譜而不是連續(xù)譜
2、,這些現(xiàn)象不能用經(jīng)典電磁論證和用盧瑟福模型解釋。
⒊玻爾理論的三條假設(shè):
⑴定態(tài)假設(shè):原子只能處于一系列不連續(xù)的能量狀態(tài)中,這些狀態(tài)叫定態(tài)。
⑵躍遷假設(shè):原子從一種定態(tài)遷到另一種定態(tài)時要輻射(或吸收)光子。
⑶量子化假設(shè):電子繞核運動的可能軌道的分布是不連續(xù)的,它與不同的能量狀態(tài)相對應(yīng)。
⒋了解玻爾的氫原子模型:氫原子核外電子繞核運動可能的軌道半徑rn=n2r1,原子的能級En=E1/n2(n=1、2、3…),氫原子的基態(tài)能量E1=-13.6eV,電子從激發(fā)態(tài)向較低激發(fā)態(tài)或基態(tài)躍遷時輻射的光子對應(yīng)著原子光譜的各條光譜線。
【考題解例】
例(1997年高考題)在盧瑟福a
3、粒子散射實驗中,有少數(shù)a粒子發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn),其原因是( )
A.原子的正電荷和絕大部分質(zhì)量都集中在一個很小的核里
B.正電荷在原子中是均勻分布的
C.原子中存在著帶負(fù)電的電子
D.原子只能處于一系列不連續(xù)的能量狀態(tài)中
解答:根據(jù)前述a粒子散射實驗結(jié)果,只有A正確。
例(1997年高考題)根據(jù)玻爾理論,氫原子由外層軌道躍遷到內(nèi)層軌道后( )
A.原子的能量增加,電子的動能減小
B.原子的能量增加,電子的動能增加
C.原子的能量減小,電子的動能減小
D.原子的能量減小,電子的動能增加
4、解答:電了繞核核做圓周所需的向心力由原子核對電子的電場引力提供:Ke2/r2=m/r,Ek=m/2=Ke2/2r,r減小,Ek增大,再根據(jù)能級公式En=E1/n2可知,原子的能量減小。所以正確選項為D。
【專題訓(xùn)練】
⒈(1990年高考題)按照玻爾理論,一個氫原子中的電子從半徑為ra的圓軌道自發(fā)地直接躍遷到半徑為rb的圓軌道上,且ra>rb,則在此過程中( )
A.原子要發(fā)出一系列頻率的光子
B.原子要吸收一系列頻率的光子
C.原子要發(fā)出某一頻率的光子
D.原子要吸收某一頻率的光子
⒉(1989年高考題)玻爾在他提出的原子模型中所做的假設(shè)有( )
A.原
5、子處于稱為定態(tài)的能量狀態(tài)時,雖然電子做加速運動,但并不向外輻射電磁波
B.原子的不同能量狀態(tài)與電子沿不同的圓軌道繞核運動相對應(yīng),而電子的可能軌道的分布是不連續(xù)的
C.電子從一個軌道躍遷到另一軌道時,輻射(或吸收)一定頻率的光子
D.電子躍遷時輻射的光子的頻率等于電子繞核做圓周運動的頻率
⒊(1993年高考題)用電磁波照射某原子,使它從能量為E1的基態(tài)躍遷到能量為E2的激發(fā)態(tài),則該電磁波的頻率等于__________。
⒋如圖15-7給出氫原子較低的四個能級,氫原子在這些能級之間躍遷所輻射的光子的頻率最多有_______種,其中最小的頻率等于________Hz(保
6、留兩位有效數(shù)字)。
⒌(1983年高考題)已知氫原子基態(tài)能級是E1=-13.6eV,第二能級是E2=-3.4eV,如果氫原子吸收_______eV的能量,它即可由基態(tài)躍遷到第二能級,如果氫原子再獲得1.89eV的能量,它還可以由第二能級躍遷到第三能極,因此,氫原子的第三能級是E3=_____eV。
⒍(1985年高考題)有一群處在量子數(shù)n=3的激發(fā)態(tài)中的氫原子,在他們的發(fā)光過程中發(fā)出的光譜線共有______條。
第五節(jié) 原子核的基本知識 原子核能
【重點知識精析】
⒈天然放射現(xiàn)象:原子核由于放出某種粒子而轉(zhuǎn)變?yōu)樾潞说默F(xiàn)象。
⒉衰變規(guī)律:a衰變:
b衰變
7、:
g輻射:a衰變和b衰變時產(chǎn)生的新核若處于激發(fā)態(tài),便會輻射出光子。
⒊三種射線的性質(zhì)。
⒋半衰期是放射性原子核有半數(shù)發(fā)生衰變所用的時間。半衰期大小只由原子核本身的特性決定,與物理狀態(tài)、化學(xué)狀態(tài)及環(huán)境無關(guān)。
⒌在原子核反應(yīng)中遵從能量守恒、電荷守恒、動量守恒定律。
⒍原子核的組成:原子核由質(zhì)子和中子組成,原子核中的質(zhì)子數(shù)等于原子序數(shù)、核電荷和核外電子數(shù),原子核中的中子數(shù)等于質(zhì)量數(shù)減去原子序數(shù)。
⒎核子間存在著強大的核力。核力是引力,且為短程力,僅存在于相鄰的核子之間。
⒏愛因斯坦質(zhì)能方程:E=mc2。核子組成原子核時,發(fā)生質(zhì)量虧損;原子核發(fā)生某些反應(yīng)時,會出
8、現(xiàn)質(zhì)量虧損,這時都伴隨著原子能的釋放,釋放的原子能總量恰與質(zhì)量虧損對應(yīng)的能量相符合。
⒐重核的裂變、鏈?zhǔn)椒磻?yīng)和輕核聚變會釋放核能。
【考題釋例】
例(1998年高考題)天然放射性元素(釷)經(jīng)過一系列a衰變和b衰變之后,變?yōu)?鉛),下列論斷中正確的是( )
A.鉛核比釷核少24個中子
B.鉛核比釷核少8個質(zhì)子
C.衰變過程中共有4次a衰變和8次b衰變
D.衰變過程中共有6次a衰變和4次b衰變
解答:釷核中質(zhì)子數(shù)為90,中子數(shù)為232-90=142,而鉛核中質(zhì)子數(shù)為82,中子數(shù)為208-82=126,故鉛核比釷核少8個質(zhì)子,16
9、個中子。故B選項正確,A選頂不正確。由于鉛的質(zhì)量數(shù)為208,而釷的質(zhì)量數(shù)為232,說明衰變中減少了24個核子,只有a衰變才能使質(zhì)量數(shù)改變,每次減少4個核子,故這是6次a衰變的結(jié)果,但6次a衰變質(zhì)子數(shù)應(yīng)減少12,而實際減少了8個,說明有4個中子在核反應(yīng)中轉(zhuǎn)化為質(zhì)子,由于每次b衰變中有一個中子轉(zhuǎn)化為質(zhì)子,故這過程中有4次b衰變,才能使釷核中質(zhì)子數(shù)減少8,中子數(shù)減少16。故D選項正確,C選項錯誤。所以正確選項為B、D。
例(1996年高考題)下列核反應(yīng)方程式中,表示核聚變過程的是( )
A.
B.
C.
D.
解答:本題考察考生是否能識別表示核聚變過程的核反應(yīng)方程式。核聚變是指輕核結(jié)合成質(zhì)量較大的原子核的核反應(yīng),所以在給出的4個核反應(yīng)方程式中,正確選項為B。