浙江省高考物理總復(fù)習(xí) 14.1 波粒二象性 原子結(jié)構(gòu)（選考部分B版）課件.ppt

加試要求 1 能量量子化 b 2 光的粒子性 c 3 粒子的波動(dòng)性 c 4 概率波 b 5 不確定性關(guān)系 b 6 電子的發(fā)現(xiàn) a 7 原子的核式結(jié)構(gòu)模型 b 8 氫原子光譜 b 9 玻爾的原子模型 c 10 原子核的組成 a 11 放射性元素的衰變 c 12 探測(cè)射線的方法 a 13 放射性的應(yīng)用與防護(hù) a 14 核力與結(jié)合能 c 15 核裂變 c 16 核聚變 c 17 粒子和宇宙 a 第1講波粒二象性原子結(jié)構(gòu) 考點(diǎn)一光的粒子性 知識(shí)梳理 1 能量子 1 定義 普朗克認(rèn)為 帶電微粒輻射或吸收能量時(shí) 只能是輻射或吸收某個(gè)最小能量值的 這個(gè)不可再分的最小能量值 叫做能量子 2 大小 h 其中 是 h是 數(shù)值h 一般h取6 63 10 34j s 整數(shù)倍 電磁波的頻率 普朗克常量 6 626 10 34j s 2 光電效應(yīng) 1 定義照射到金屬表面的光 能使金屬中的從表面逸出的現(xiàn)象 2 光電子中發(fā)射出來(lái)的電子 3 光電效應(yīng)規(guī)律 每種金屬都有一個(gè)極限頻率 入射光的頻率必須這個(gè)極限頻率才能產(chǎn)生光電效應(yīng) 低于這個(gè)頻率的光不能產(chǎn)生光電效應(yīng) 電子 光電效應(yīng) 大于 光電子的最大初動(dòng)能與入射光的無(wú)關(guān) 只隨入射光頻率的增大而 光電效應(yīng)的發(fā)生的 一般不超過(guò)10 9s 當(dāng)入射光的頻率大于極限頻率時(shí) 飽和光電流的強(qiáng)度與入射光的強(qiáng)度成 強(qiáng)度 增大 幾乎瞬時(shí) 正比 3 愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程 1 光子說(shuō)在空間傳播的光是不連續(xù)的 而是一份一份的 每一份叫做一個(gè)光的能量子 簡(jiǎn)稱(chēng)光子 光子的能量 其中h 6 63 10 34j s 稱(chēng)為普朗克常量 2 逸出功w0使電子脫離某種金屬所做功的 3 最大初動(dòng)能發(fā)生光電效應(yīng)時(shí) 金屬表面上的吸收光子后克服原子核的引力逸出時(shí)所具有的動(dòng)能的最大值 h 最小值 電子 w0 逸出功w0 3 光電效應(yīng)的圖象分析 題組訓(xùn)練 1 基礎(chǔ)考點(diǎn) 能量子 多選 對(duì)于帶電微粒的輻射和吸收能量時(shí)的特點(diǎn) 以下說(shuō)法正確的是 a 以某一個(gè)最小能量值一份一份地輻射或吸收b 輻射和吸收的能量是某一最小值的整數(shù)倍c 吸收的能量可以是連續(xù)的d 輻射和吸收的能量是量子化的解析帶電微粒輻射和吸收能量時(shí)是以最小能量值 能量子 的整數(shù)倍一份一份地輻射或吸收的 是不連續(xù)的 故選項(xiàng)a b d正確 c選項(xiàng)錯(cuò) 答案abd 2 基礎(chǔ)考點(diǎn) 光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 多選 如圖所示 用導(dǎo)線把驗(yàn)電器與鋅板相連接 當(dāng)用紫外線照射鋅板時(shí) 發(fā)生的現(xiàn)象是 a 有光子從鋅板逸出b 有電子從鋅板逸出c 驗(yàn)電器指針張開(kāi)一個(gè)角度d 鋅板帶負(fù)電 解析用紫外線照射鋅板是能夠發(fā)生光電效應(yīng)的 鋅板上的電子吸收紫外線的能量從鋅板表面逸出 稱(chēng)之為光電子 故a錯(cuò)誤 b正確 鋅板與驗(yàn)電器相連 帶有相同電性的電荷 鋅板失去電子應(yīng)該帶正電 且失去電子越多 帶正電的電荷量越多 驗(yàn)電器指針張角越大 故c正確 d錯(cuò)誤 答案bc 3 高考熱點(diǎn) 光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)規(guī)律 多選 光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是 對(duì)某種金屬 a 無(wú)論光強(qiáng)多強(qiáng) 只要光的頻率小于極限頻率就不能產(chǎn)生光電效應(yīng)b 無(wú)論光的頻率多低 只要光照時(shí)間足夠長(zhǎng)就能產(chǎn)生光電效應(yīng)c 超過(guò)極限頻率的入射光強(qiáng)度越弱 所產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能就越小d 超過(guò)極限頻率的入射光頻率越高 所產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能就越大 解析每種金屬都有它的極限頻率 0 只有入射光子的頻率大于極限頻率 0時(shí) 才會(huì)發(fā)生光電效應(yīng) 選項(xiàng)a正確 b錯(cuò)誤 光電子的最大初動(dòng)能與入射光的強(qiáng)度無(wú)關(guān) 隨入射光頻率的增大而增大 選項(xiàng)d正確 c錯(cuò)誤 答案ad 答案ab 答案d 答案ek eb 波動(dòng) 粒子 h 粒子 波動(dòng) 普朗克常量h 運(yùn)動(dòng) 實(shí)物粒子 物質(zhì)波 3 概率波 1 光波是一種概率波光的波動(dòng)性不是光子之間相互作用的結(jié)果而是光子自身固有的性質(zhì) 光子在空間出現(xiàn)的概率可以通過(guò)確定 所以 光波是一種 2 物質(zhì)波也是一種概率波對(duì)于電子和其他微觀粒子 單個(gè)粒子的位置是 但在某點(diǎn)出現(xiàn)的概率的大小可以由確定 而且對(duì)于大量粒子 這種概率分布導(dǎo)致確定的宏觀結(jié)果 所以物質(zhì)波也是概率波 波動(dòng)規(guī)律 概率波 不確定的 波動(dòng)規(guī)律 不確定性 x p 規(guī)律方法 1 光既具有粒子性 又具有波動(dòng)性 對(duì)光的波粒二象性的理解 2 解答光的波粒二象性類(lèi)型題時(shí)應(yīng)把握以下兩點(diǎn) 1 光具有波粒二象性 光波是一種概率波 2 單個(gè)光子的落點(diǎn)位置是不確定的 大量光子運(yùn)動(dòng)時(shí)落點(diǎn)位置服從概率分布規(guī)律 題組訓(xùn)練 1 基礎(chǔ)考點(diǎn) 對(duì)概率波的理解 多選 以下說(shuō)法中正確的是 a 光波和物質(zhì)波都是概率波b 實(shí)物粒子不具有波動(dòng)性c 光的波動(dòng)性是光子之間相互作用引起的d 光通過(guò)狹縫后在屏上形成明暗相間的條紋 光子在空間出現(xiàn)的概率可以通過(guò)波動(dòng)規(guī)律確定 解析光波和物質(zhì)波都是概率波 可通過(guò)波動(dòng)規(guī)律來(lái)確定 故a d正確 b錯(cuò)誤 光的波動(dòng)性是光的屬性 不是光子間相互作用引起的 c錯(cuò)誤 答案ad 答案cd 4 高考熱點(diǎn) 對(duì)光的波粒二象性的理解 用很弱的光做雙縫干涉實(shí)驗(yàn) 把入射光減弱到可以認(rèn)為光源和感光膠片之間不可能同時(shí)有兩個(gè)光子存在 如圖所示是不同數(shù)量的光子照射到感光膠片上得到的照片 這些照片說(shuō)明 a 光只有粒子性沒(méi)有波動(dòng)性b 光只有波動(dòng)性沒(méi)有粒子性c 少量光子的運(yùn)動(dòng)顯示波動(dòng)性 大量光子的運(yùn)動(dòng)顯示粒子性d 少量光子的運(yùn)動(dòng)顯示粒子性 大量光子的運(yùn)動(dòng)顯示波動(dòng)性解析光具有波粒二象性 這些照片說(shuō)明少量光子的運(yùn)動(dòng)顯示粒子性 大量光子的運(yùn)動(dòng)顯示波動(dòng)性 故d正確 答案d 考點(diǎn)三電子的發(fā)現(xiàn)原子的核式結(jié)構(gòu)模型 知識(shí)梳理 1 電子的發(fā)現(xiàn) 1 英國(guó)物理學(xué)家使用氣體放電管對(duì)陰極射線進(jìn)行了一系列實(shí)驗(yàn)研究 讓陰極射線分別通過(guò)電場(chǎng)和磁場(chǎng) 根據(jù)現(xiàn)象 證明它是帶電的粒子流并求出其比荷 換用的陰極做實(shí)驗(yàn) 所得的數(shù)值都相同 是氫離子比荷的近兩千倍 證明這種粒子是構(gòu)成各種物質(zhì)的共有成分 湯姆孫 偏轉(zhuǎn) 負(fù) 不同材料 比荷 2 電子 組成陰極射線的粒子稱(chēng)為 密立根 油滴實(shí)驗(yàn) 結(jié)論 電子 2 湯姆孫原子模型湯姆孫于1898年提出了原子模型 他認(rèn)為原子是一個(gè) 彌漫性地均勻分布在整個(gè)球體內(nèi) 鑲嵌其中 球體 正電荷 電子 3 粒子散射實(shí)驗(yàn) 1 實(shí)驗(yàn)裝置 粒子源 放大鏡和 2 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 絕大多數(shù)的 粒子穿過(guò)金箔后 基本上的方向前進(jìn) 少數(shù) 粒子發(fā)生了偏轉(zhuǎn) 極少數(shù) 粒子的偏轉(zhuǎn)角度 甚至有極個(gè)別 粒子幾乎被 撞了回來(lái) 3 實(shí)驗(yàn)意義 盧瑟福通過(guò) 粒子散射實(shí)驗(yàn) 否定了湯姆孫的原子模型 建立了模型 金箔 熒光屏 仍沿原來(lái) 大角度 大于90 核式結(jié)構(gòu) 4 核式結(jié)構(gòu)模型1911年由盧瑟福提出 在原子中心有一個(gè)很小的核 叫 它集中了原子全部的和幾乎全部的 在核外空間運(yùn)動(dòng) 5 原子核的電荷與尺度 原子核 正電荷 質(zhì)量 電子 題組訓(xùn)練 1 基礎(chǔ)考點(diǎn) 對(duì)陰極射線的理解 陰極射線從陰極射線管中的陰極發(fā)出 在其間的高電壓下加速飛向陽(yáng)極 如圖所示 若要使射線向上偏轉(zhuǎn) 所加磁場(chǎng)的方向應(yīng)為 a 平行于紙面向左b 平行于紙面向上c 垂直于紙面向外d 垂直于紙面向里解析由于陰極射線的本質(zhì)是電子流 陰極射線方向向右傳播 說(shuō)明電子的運(yùn)動(dòng)方向向右 相當(dāng)于存在向左的電流 利用左手定則 使電子所受洛倫茲力方向平行于紙面向上 由此可知磁場(chǎng)方向應(yīng)為垂直于紙面向外 故選項(xiàng)c正確 答案c 2 基礎(chǔ)考點(diǎn) 粒子散射實(shí)驗(yàn) 多選 關(guān)于 粒子散射實(shí)驗(yàn) 下列說(shuō)法正確的是 a 粒子穿過(guò)原子時(shí) 由于 粒子的質(zhì)量比電子大得多 電子不可能使 粒子的運(yùn)動(dòng)方向發(fā)生明顯的改變b 由于絕大多數(shù) 粒子穿過(guò)金箔后仍按原來(lái)方向前進(jìn) 所以使 粒子發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn)的原因是在原子中極小的區(qū)域內(nèi)集中著對(duì) 粒子產(chǎn)生庫(kù)侖力的正電荷c 使 粒子穿過(guò)原子時(shí) 只有少數(shù)粒子發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn)的原因是原子核很小 粒子接近原子核的機(jī)會(huì)很小d 粒子發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn)的原因是 粒子穿過(guò)原子時(shí) 原子內(nèi)部?jī)蓚?cè)的正電荷對(duì) 粒子的斥力不相等 解析電子的質(zhì)量很小 當(dāng)和 粒子作用時(shí) 對(duì) 粒子運(yùn)動(dòng)的影響極其微小 a正確 粒子發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn) 說(shuō)明原子核的正電荷和幾乎全部質(zhì)量集中在一個(gè)很小的區(qū)域內(nèi) 所以b c正確 d錯(cuò)誤 答案abc 3 高考熱點(diǎn) 原子的核式結(jié)構(gòu) 多選 在 粒子散射實(shí)驗(yàn)中 當(dāng) 粒子最接近金原子核時(shí) 粒子符合下列哪種情況 a 動(dòng)能最小b 電勢(shì)能最小c 粒子與金原子核組成的系統(tǒng)能量很小d 所受金原子核的斥力最大解析 粒子在接近金原子核的過(guò)程中 要克服庫(kù)侖斥力做功 動(dòng)能減少 電勢(shì)能增大 兩者相距最近時(shí) 動(dòng)能最小 電勢(shì)能最大 總能量守恒 根據(jù)庫(kù)侖定律 距離最近時(shí)斥力最大 答案ad 考點(diǎn)四氫原子光譜玻爾的原子模型 知識(shí)梳理 1 氫原子光譜的實(shí)驗(yàn)規(guī)律 2 玻爾理論 1 定態(tài) 原子只能處于一系列的能量狀態(tài)中 在這些能量狀態(tài)中原子是的 電子雖然繞核運(yùn)動(dòng) 但并不向外輻射能量 2 躍遷 原子從一種定態(tài)躍遷到另一種定態(tài)時(shí) 它輻射或吸收一定頻率的光子 光子的能量由這兩個(gè)定態(tài)的能量差決定 即h h是普朗克常量 h 6 63 10 34j s 3 軌道 原子的不同能量狀態(tài)跟電子在不同的圓周軌道繞核運(yùn)動(dòng)相對(duì)應(yīng) 原子的定態(tài)是的 因此電子的可能軌道也是的 不連續(xù) 穩(wěn)定 em en 不連續(xù) 不連續(xù) 3 能級(jí) 題組訓(xùn)練 1 基礎(chǔ)考點(diǎn) 對(duì)玻爾理論的理解 多選 關(guān)于玻爾的原子模型理論 下列說(shuō)法正確的是 a 原子可以處于連續(xù)的能量狀態(tài)中b 原子的能量狀態(tài)不可能是連續(xù)的c 原子的核外電子在軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí) 要向外輻射能量d 原子的核外電子在軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí) 不向外輻射能量解析由玻爾的原子模型知原子的能量是不連續(xù)的 是量子化的 電子在定態(tài)軌道上繞核運(yùn)動(dòng)時(shí) 不向外輻射能量 處于定態(tài) 只有從高能級(jí)軌道向低能級(jí)軌道躍遷時(shí) 才向外輻射能量 答案bd 2 高考熱點(diǎn)