1、學習好資料 歡迎下載一、學習目標專題八 波粒二象性 原子和原子核1、把握光電效應與光的粒子性 2、把握原子能級躍遷和原子核的衰變規律 3、學會核反應方程 的書寫、質量虧損和核能的運算二、課時支配 2 課時 三、教學過程（一）學問梳理 1. 氫原子能級圖 1 能級圖如圖 1 所示 . 圖 1 2 一群氫原子處于量子數為n 的激發態 時,可能輻射出的光譜線條數：NC nnn. 22. 原子核的衰變衰變類型衰變方程衰變實質衰變規律衰變 衰變A ZXA4 Z2Y4 2HeA ZXA Z1Y01e 2 個質子和 2 個中子結合成一整 體射出中子轉化為質子和電子21 11H2 0n4 2He1 0n1 1

2、H01e 電荷數守恒、質量數守恒3. 核能 1 原子核的結合能：克服核力做功,使原子核分解為單個核子時吸取的能量,或如干單個核 子在核力的作用下結合成原子核時放出的能量 . 2 質量虧損：組成原子核的核子的質量與原子核的質量之差,留意質量數與質量是兩個不同 的概念 . 學習好資料 歡迎下載3 質能方程： Emc 2,即肯定的能量和肯定的質量相聯系,物體的總能量與它的質量成正比 . 4. 光電效應的試驗規律1 任何一種金屬都有一個極限頻率,入射光的頻率必需大于這個頻率,才能產生光電效應 . 2 光電子的最大初動能與入射光的強度無關,只隨入射光的頻率增大而增大 . 3 入射光照耀到金屬板上時,光電

3、子的發射 幾乎是瞬時的,一般不會超過 109s. 4 當入射光的頻率大于極限頻率時,光電流的強度與入射光的強度成正比 . 5. 光電效應方程1 光電子的最大初動能跟入射光子的能量h和逸出功 W 0 的關系為：1 2mv 2h W 0. 2 極限頻率 cW h. （二）典例精講高考題型一 光電效應與光的粒子性【例 1】 多項 2022 全國乙卷351 改編 現用某一光電管進行光電效應試驗,當用某一頻率的光入射時,有光電流產生 . 以下說法正確選項 A. 保持入射光的頻率不變,入射光的光強變大,飽和光電流變大B. 入射光的頻率變高,飽和光電流變大C. 入射光的頻率變高,光電子的最大初動能變大D.

4、保持入射光的光強不變,不斷減小入射光的頻率,始終有光電流產生解析 在發生光電效應時,飽和光電流大小由光照強度來打算,與頻率無關,光照強度越大飽和光電流越大,因此 A正確, B錯誤；依據 Ekh W 0 可知,對于同一光電管,逸出功 W0 不變,當頻率變高時,最大初動能 Ek變大,因此 C 正確；由光電效應規律可知,當頻率低于截止頻率時無論光照強度多 大,都不會有光電流產生,因此 D錯誤 . 答案 AC 歸納小結1. 處理光電效 應問題的兩條線索一是光的頻率,二是光的強度,兩條線索對應的關系是：1 光子頻率高光子能量大產生光電子的最大初動能大 .2 光強光子數目多發射光電子數多光電流大 . 2.

5、 愛因斯坦光電效應方程 Ekh W 0 的爭論對象是金屬表面的電子,光電子的最大初動能隨入射光頻率的增大而增大 如圖 2 所示 ,直線的斜率為 h,直線與 軸的交點的物理意義是極限頻率 學習好資料. 歡迎下載c,直線與 Ek軸交點的物理意義是逸出功的負值圖 2 高考題型二原子結構和能級躍遷. 用光子能量為13.06eV 的光照耀一群處于基態【例 2】 多項 如圖 3 所示為氫原子的能級圖的氫原子,以下說法正確選項 圖 3 A. 氫原子可以輻射出連續的各種波長的光B. 氫原子可能輻射出 10 種不同波長的光C. 氫原子從 n4 的能級向 n3 的能級躍遷時輻射光的波長最短D. 輻射光中,光子能量

6、為 0.31eV 的光波長最長解析 氫原子只能輻射出不連續的幾種波長的光 . 故 A 錯誤；由于 13.6 13.06 eV 20.54eV ,知氫原子能夠躍遷到第 5 能 級,依據 C 510 知可能觀測到氫原子輻射的不同波長的光有 10種. 故 B正確；從 n5 能級躍遷到 n1 能級輻射的光子能量最大,波長最短 . 故 C錯誤；從 n5 能級躍遷到 n4 能級輻射的光子能量最小,波長最長 . 光子能量為 E5E4 0.54 0.85eV 0.31eV. 故 D正確 . 答案 BD 歸納小結1. 湯姆孫發覺了電子,密立根測出了電子的電荷量,盧瑟福依據 粒子散射試驗構建了原子的核式結構模型

7、. 玻爾提出的原子模型很好地說明了氫原子光譜的規律 . 盧瑟福用 粒子轟擊氮核試驗發覺了質子,查德威克用 粒子轟擊鈹核發覺了中子 . 貝可勒爾發覺了自然放射現象,揭示了原子核是有結構的學習好資料. 歡迎下載. 居里夫婦首次發覺了放射性同位素2. 原子的核式結構模型 1 在原子的中心有一個體積很小、帶正電荷的核,叫做原子核,而電子在核外繞核運動；2 原子的全部正電荷和幾乎全部的質量都集中在原子核上,帶負電的電子在核外空間繞核旋 轉. 3. 能級和能級躍遷：1 軌道量子化核外電子只能在一些分立的軌道上運動rnn2r 1 n1,2,3 , 2 能量量子化原子只能處于一系列不連續的能量狀態 3 吸取或

8、輻射能量量子化EnE1 n 2 n 1,2,3 , 原子在兩個能級之間躍遷時只能吸取或輻射肯定頻率的光子,該光子的能量由前后兩個能級的能量差打算,即 h EmEn mn. 高考題型三 核反應和核能的運算【例 3】2022 全國甲卷351 在以下描述核過 程的方程中,屬于 衰變的是 _,屬于 衰變的是 _,屬于裂變的是 _,屬于聚變的是 _. 填正確答案標號 14 14 0A. 6 C7 N1e 32 32 0B. 15P16S1e 238 234 4C. 92 U90 Th2He 14 4 17 1D. 7 N2He8 O1H 235 1 140 94 1E. 92 U0n54 Xe38Sr2

9、 0n 3 2 4 1F. 1H1H2He0n 4 0解析 衰變的反應物只有一個,生成物有 2He 或 1e；重核裂變的反應物是重核和中子,生成中等質量的核并再次放出多個中子；輕核聚變是輕核合成為中等質量的核,故屬于 衰變的是 C；屬于 衰變的是 A、B；屬于裂變的是 E；屬于聚變的是 F. 答案 C AB E F 歸納小結1. 射線、 射線、 射線之 間的區分 射 線射線名稱射線實質學習好資料歡迎下載光子氦核流電子流速度約為光速的1約為光速的99%光速10電離作用很強較弱很弱貫穿才能很弱較強最強2. 核反應、核能、裂變、輕核的聚變1 在物理學中,原子核在其他粒子的轟擊下產生新原子核的過程,稱

10、為核反應. 核反應方程遵2Emc循質量數守恒和電荷數守恒的規律. 2 質能方程：肯定的能量和肯定的質量相聯系,物體的總能量和它的質量成正比,即 或 E mc 2. 3 把重核分裂成質量較小的核,釋放出核能的反應,稱為裂變；把輕核結合成質量較大的核,釋放出核能的反應,稱為聚變 . 4 核 能 的 計 算 ： E mc 2 , 其 中 m 為 核 反 應 方 程 中 的 質 量 虧 損 ； E m 931.5MeV,其中質量虧損 m以原子質量單位u 為單位 . 5 原子核的人工轉變 盧瑟福發覺質子的核反應方程為：14 7 N4 2He17 8 O1 1H 查德威克發覺中子的核反應方程為：9 4Be4 2He126C1 0n 27 13Al 4 2He30 15P1 0n,30 15P30 14Si約里奧 居里夫婦發覺放射性同位素和正電子的核反應方程為：0 1e 四、板書設計 1、光電效應與光的粒子性 2、原子能級躍遷和原子核的衰變