高考物理二轮复习 第15讲 原子与原子核课件.ppt

专题整合突破 专题六原子物理与物理学史 第15讲原子与原子核 1 微网构建 2 高考真题 3 热点聚焦 4 复习练案 微网构建 高考真题 解析 氘核聚变反应的质量亏损为 m 2 2 0136u 3 0150u 1 0087u 0 0035u 释放的核能为 e mc2 0 0035 931mev c2 c2 3 3mev b正确 b b bc 解析 设该金属的逸出功为w 根据爱因斯坦光电效应方程有ek h w 同种金属的w不变 则逸出光电子的最大初动能随 的增大而增大 b正确 又ek eu 则最大初动能与遏止电压成正比 c正确 根据上述有eu h w 遏止电压u随 增大而增大 a错误 又有h ek w w相同 则d错误 解析 光子的能量e h c 联立解得e 2 10 18j b正确 b a 解析 a是氢元素的两种同位素氘和氚聚变成氦元素的核反应方程 b是用 粒子轰击氮原子核发现质子的核反应方程 c属于原子核的人工转变 d属于重核的裂变 因此只有a符合要求 2 质子 h 和 粒子 he 被加速到相同动能时 质子的动量 选填 大于 小于 或 等于 粒子的动量 质子和 粒子的德布罗意波波长之比为 bc 小于 2 1 热点聚焦 热点一光电效应现象和规律 2 研究光电效应的两条线索3 光电效应中的两条对应关系 1 光照强度大 光子数目多 发射光电子多 光电流大 2 光子频率高 光子能量大 产生光电子的最大初动能大 典例1 大于 小于 解析 1 黑体辐射以电磁辐射的形式向外辐射能量 温度越高 辐射强度越大 并且向波长较短的方向移动 根据图象知t1 t2 2 甲光的截止电压小于丙光的截止电压 所以甲光对应的光电子最大初动能小于丙光的光电子最大初动能 故填 小于 方法总结 a 若增加电路中电源电压 电路中光电流一定增大b 若将电源极性反接 电路中一定没有光电流产生c 若换用波长为 1 1 0 的光照射阴极k时 电路中一定没有光电流d 若换用波长为 2 2 0 的光照射阴极k时 电路中一定有光电流 d 解析 光电流的强度与入射光的强度有关 当光越强时 光电子数目会增多 初始时电压增加光电流可能会增加 当达到饱和光电流后 再增大电压 则光电流也不会增大了 故a错误 将电路中电源的极性反接 电子受到电场阻力 到达a极的数目减小 则电路中电流会减小 甚至没有电流 故b错误 若换用波长为 1 1 0 的光的频率有可能大于极限频率 电路中可能有光电流 故c错误 若换用波长为 2 2 0 的光的频率一定大于极限频率 电路中一定有光电流 故d正确 所以d正确 abc错误 热点二玻尔理论 氢原子能级 5 氢原子还可吸收外来实物粒子的能量而被激发 由于实物粒子的动能可全部或部分地被原子吸收 所以只要入射粒子的能量大于或等于两能级差 均可使原子发生能级跃迁 6 跃迁时电子动能 原子电势能与总能量变化 当轨道半径减小时 库仑引力做正功 原子电势能减小 电子动能增大 原子总能量减小 反之 轨道半径增大时 原子电势能增大 电子动能减小 原子总能量增大 a n 1 13 22ev e 13 32evb n 2 13 22ev e 13 32evc n 1 12 75ev e 13 06evd n 2 12 75ev e 13 06ev 典例2 ad 当 n 2时 n 2 调整后的能级为n 4 此时能级差为 e 0 85 13 6 12 75ev 因此提高电子的动能应该大于此时的能级差 但是应该小于基态和第5能级之间的能级差 否则将跃迁到更高能级 即小于 e 0 54 13 6 13 06ev 所以 n 2 12 75ev e 13 06ev 故ad正确 a h 3 1 b h 5 6 c h 3d h 4 c 1 衰变及核反应方程的书写和核能的计算 1 原子核的衰变 衰变实质 衰变是原子核中的2个质子和2个中子结合成一个氦核并射出 衰变是原子核中的中子转化为一个质子和一个电子 再将电子射出 衰变伴随着 衰变或 衰变同时发生 不改变原子核的质量数与电荷数 以光子形式释放出衰变过程中产生的能量 衰变的快慢由原子核内部因素决定 跟原子所处的物理 化学状态无关 半衰期是统计规律 对个别 少数原子无意义 热点三核反应方程与核能 2 核反应方程的书写 核反应过程一般不可逆 所以核反应方程中用 表示方向而不能用等号代替 核反应方程遵循质量数 电荷数守恒 但核反应前后的总质量一般会发生变化 质量亏损 且释放出核能 核反应的生成物一定要以实验为基础 不能只依据两个守恒规律凭空杜撰出生成物来写核反应方程 3 核能的计算方法 根据爱因斯坦质能方程 用核反应的质量亏损的千克数乘以真空中光速c的平方 即 e mc2 j 根据1原子质量单位 u 相当于931 5兆电于伏 mev 能量 用核反应的质量亏损的原子质量单位数乘以931 5mev 即 e m 931 5 mev 如果核反应时释放的核能是以动能形式呈现 则核反应过程中系统动能的增量即为释放的核能 典例3 b 解析 根据结合能的定义可知 分散的核子组成原子核时放出的能量叫做原子核结合能 所以从理论上来说 原子核的结合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量 故a错误 一重原子核衰变成 粒子和另一原子核 该过程中要释放能量 所以衰变产物的结合能之和一定大于原来重核的结合能 故b正确 核子结合成原子核时会出现质量亏损 质量亏损以能量的形