高考物理二轮专题突破 专题八 波粒二象性 原子和原子核教案-人教版高三全册物理教案VIP专享VIP免费

专题八波粒二象性原子和原子核一、学习目标1、掌握光电效应与光的粒子性2、掌握原子能级跃迁和原子核的衰变规律3、学会核反应方程的书写、质量亏损和核能的计算二、课时安排2课时三、教学过程（一）知识梳理1.氢原子能级图(1)能级图如图1所示.图1(2)一群氢原子处于量子数为n的激发态时，可能辐射出的光谱线条数：N＝C＝.2.原子核的衰变衰变类型α衰变β`衰变衰变方程X→Y＋HeX→Y＋e衰变实质2个质子和2个中子结合成一整体射出中子转化为质子和电子2H＋2n→Hen→H＋e衰变规律电荷数守恒、质量数守恒3.核能(1)原子核的结合能：克服核力做功，使原子核分解为单个核子时吸收的能量，或若干单个核子在核力的作用下结合成原子核时放出的能量.(2)质量亏损：组成原子核的核子的质量与原子核的质量之差，注意质量数与质量是两个不同的概念.(3)质能方程：E＝mc2，即一定的能量和一定的质量相联系，物体的总能量与它的质量成正比.4.光电效应的实验规律(1)任何一种金属都有一个极限频率，入射光的频率必须大于这个频率，才能产生光电效应.(2)光电子的最大初动能与入射光的强度无关，只随入射光的频率增大而增大.(3)入射光照射到金属板上时，光电子的发射几乎是瞬时的，一般不会超过10－9s.(4)当入射光的频率大于极限频率时，光电流的强度与入射光的强度成正比.5.光电效应方程(1)光电子的最大初动能跟入射光子的能量hν和逸出功W0的关系为：mv2＝hν－W0.(2)极限频率νc＝.（二）典例精讲高考题型一光电效应与光的粒子性【例1】(多选)(2016·全国乙卷·35(1)改编)现用某一光电管进行光电效应实验，当用某一频率的光入射时，有光电流产生.下列说法正确的是()A.保持入射光的频率不变，入射光的光强变大，饱和光电流变大B.入射光的频率变高，饱和光电流变大C.入射光的频率变高，光电子的最大初动能变大D.保持入射光的光强不变，不断减小入射光的频率，始终有光电流产生解析在发生光电效应时，饱和光电流大小由光照强度来决定，与频率无关，光照强度越大饱和光电流越大，因此A正确，B错误；根据Ek＝hν－W0可知，对于同一光电管，逸出功W0不变，当频率变高时，最大初动能Ek变大，因此C正确；由光电效应规律可知，当频率低于截止频率时无论光照强度多大，都不会有光电流产生，因此D错误.答案AC归纳小结1.处理光电效应问题的两条线索一是光的频率，二是光的强度，两条线索对应的关系是：(1)光子频率高→光子能量大→产生光电子的最大初动能大.(2)光强→光子数目多→发射光电子数多→光电流大.2.爱因斯坦光电效应方程Ek＝hν－W0的研究对象是金属表面的电子，光电子的最大初动能随入射光频率的增大而增大(如图2所示)，直线的斜率为h，直线与ν轴的交点的物理意义是极限频率νc，直线与Ek轴交点的物理意义是逸出功的负值.图2高考题型二原子结构和能级跃迁【例2】(多选)如图3所示为氢原子的能级图.用光子能量为13.06eV的光照射一群处于基态的氢原子，下列说法正确的是()图3A.氢原子可以辐射出连续的各种波长的光B.氢原子可能辐射出10种不同波长的光C.氢原子从n＝4的能级向n＝3的能级跃迁时辐射光的波长最短D.辐射光中，光子能量为0.31eV的光波长最长解析氢原子只能辐射出不连续的几种波长的光.故A错误；因为(－13.6＋13.06)eV＝－0.54eV，知氢原子能够跃迁到第5能级，根据C＝10知可能观测到氢原子辐射的不同波长的光有10种.故B正确；从n＝5能级跃迁到n＝1能级辐射的光子能量最大，波长最短.故C错误；从n＝5能级跃迁到n＝4能级辐射的光子能量最小，波长最长.光子能量为E5－E4＝[－0.54－(－0.85)]eV＝0.31eV.故D正确.答案BD归纳小结1.汤姆孙发现了电子，密立根测出了电子的电荷量，卢瑟福根据α粒子散射实验构建了原子的核式结构模型.玻尔提出的原子模型很好地解释了氢原子光谱的规律.卢瑟福用α粒子轰击氮核实验发现了质子，查德威克用α粒子轰击铍核发现了中子.贝可勒尔发现了天然放射现象，揭示了原子核是有结构的.居里夫妇首次发现了放射性同位素.2.原子的核式结构模型(1)在原子的中心有一个体积很小、带正电荷的核，叫做原子核，而电子在核外绕核运动；(2)原子的全部正电荷和几乎全部的质量都集中在原...