第十二章物质的微观结构课件资料.docx

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第十二章物质的微观结构课件资料

A原子的核式结构

内容（课标）

第十二章物质的微观结构A原子的核式结构

学习水平要求A级

学习目标

1.知道卢瑟福α粒子散射实验，知道原子的核式结构模型。

2.通过本章的学习，感受物理学的研究方法——提出假设、建立物理模型、实验验证等方法。

3.通过了解人们对物质围观结构的认识是一个不断深化的过程，树立科学的物质观。

出自《物理教学参考资料》（高中二年级第二学期）P13

教学

重点和难点

重点：

卢瑟福α粒子散射实验的结果及卢瑟福的原子核式结构学说的主要论点。

难点：

卢瑟福α粒子散射实验装置、实验结果的理解。

由于首次接触抽象的围观现象，要学习通过收集、处理和分析微观现象所包含的信息来认识微观世界。

出自《物理教学参考资料》（高中二年级第二学期）P13

本节

知识要点

一、电子是原子的组成部分，电子的发现证实了原子是可分的。

电子的质量=9.1×10-31kg。

电荷量大小e=1.6×10-19C、带负电的粒子。

二、卢瑟福通过α粒子散射实验，否定了汤姆孙的无核原子结构模型，提出来原子核式结构模型。

关注实验现象。

三、卢瑟福的原子核式结构模型

（1）在原子中心有一个很小的核，叫做原子核。

（2）原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里。

（3）带负电的电子在核外不停地绕核运动（电子绕核运动所需的向心力就是原子核对它的电场力。

）

题目

本节建议安排1课时。

【基础类型题】：

1．最先发现电子，并确认电子是组成原子成分之一的是

A．汤姆孙B．卢瑟福C．盖革D．马斯登

2.卢瑟福提出原子的核式结构学说，其根据是用α粒子轰击金箔的实验，在实验中，他观察到α粒子

A．全部穿过金原子

B．绝大多数穿过金原子，只有少数发生大角度偏转，及少数甚至被弹回

C．绝大多数发生很大的偏转，甚至被弹回，只有少数穿过金原子

D．全部发生很大的偏转

3.卢瑟福α粒子散射实验的结果是

A．证明了质子的存在

B．证明了原子核是由质子和中子组成的

C．说明原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在一个很小的核上

D．说明原子中有中子存在

4．根据α粒子散射实验，可以估算出原子核的直径约为m，原子直径大约是m。

5．当α粒子被重核散射时,如图所示的运动轨迹中不可能存在的是

【能力提高题】：

6.对于α粒子散射实验装置的描述，下列说法中正确的是

A．主要实验器材有：

放射源、金箔、荧光屏、显微镜

B．金箔的厚度对实验无影响

C．如果改用铝箔就不能发生散射现象

D．实验装置应放在真空中

7．在α粒子散射实验中，当α粒子最接近金原子核时，α粒子符合下列情况中的

A．动能最小B．势能最小

C．和金原子组成的系统的总能量最小D．所受原子核的斥力最小

8.在α粒子散射实验中，没有考虑到α粒子跟电子的碰撞，这是由于

A.α粒子并不跟电子相互作用

B.α粒子跟电子相碰时，损失的能量很少，可忽略

C.电子的体积实在太小，α粒子碰撞不到

D.α粒子跟各电子相碰撞的效果互相抵消

参考答案

【基础类型题】：

1．A2．B3．C4．10-15—10-14，10-105．BC

【能力提高题】：

6．AD7．A8.C

B物质的放射性及其应用

内容（课标）

第十二章物质的微观结构B物质的放射性及其应用

学习水平要求A级

学习目标

1.知道原子核内部有复杂的结构，知道α、β、γ射线的本质和基本特性；了解射线的基本应用和防护方法。

2.通过对放射性探测方法的学习，认识物理实验中间接测量的方法，感受科学家利用物质放射性研究原子核内部组成的科学方法。

3.联系放射性在诊病治疗、工业探伤等方面的应用和放射线的防护，感悟科学、技术与社会的关系；通过居里夫人等科学家为科学献身的事迹的学习，领略科学家的崇高思想境界。

出自《物理教学参考资料》（高中二年级第二学期）P15

教学

重点和难点

重点：

α、β、γ射线的本质和基本特性。

难点：

应用DIS试验测量γ射线的强度与距离的关系。

出自《物理教学参考资料》（高中二年级第二学期）P15

本节

知识要点

一、概念

1.天然放射性现象：

原子核自发放出射线的现象。

物质自发地放出射线的性质叫做放射性。

具有放射性的元素叫做放射性元素。

2.三种射线

α射线是高速运动的α粒子（氦核）流。

β射线是高速电子流。

γ射线是波长很短的电磁波。

二、常用的探测射线的仪器

1．云室

2．盖革—米勒计数器

3．气泡室

4．半导体探测器

三、放射性的应用

（1）利用放射性元素放射的射线

（2）放射性同位数作为示踪原子

四、放射性辐射的防护

过量的辐射对人体有害，一般公众一年可接受的辐射剂量当量约为5000μSv。

题目

本节建议安排1课时

【基础类型题】：

1．天然放射现象显示出

　A．原子不是单一的基本粒子B．原子核不是单一的基本粒子

　C．原子内部大部分是空的D．原子有一定的能级

2．在天然放射现象中，放出的三种射线里有一种射线是带正电的。

那么，组成这种射线的粒子是

A.质子B.电子C.中子D.氦原子核

3．贝可勒尔证实了被射线是速度接近个光速的电子流，β衰变中所放出的电子，来自

　A．原子核外内层电子

B．原子核内所含电子

　C．原子核内中子衰变为质子放出的电子

D．原子核内质子衰变为中子放出的电子

4．关于β粒子的下面说法中正确的是

　A．它是从原子核放射出来的B．它和电子有相同的性质

　C．当它通过空气时电离作用很强D．它能贯穿厚纸板

5．关于γ射线的说法中，错误的是

　A．γ射线是处于激发状态的原子核放射的

　B．γ射线是从原子内层电子放射出来的

　C．γ射线是一种不带电的中子流

　D．γ射线是一种不带电的光子流

6．科学家常用中子轰击原子核，这是因为中子

　A．质量较小B．质量较大

　C．能量较大D．显电中性

7．放射性物质发射的三种射线中，其中穿透能力、电离本领最强的射线分别是

A.α射线β射线B.β射线γ射线

C.γ射线α射线D.β射线γ射线

8．在贝克勒尔发现天然放射现象后，人们对放射线的性质进行了深入的研究，发现α、β、γ射线的穿透本领不同。

下图为这三种射线穿透能力的比较，图中射线①②③分别是

A．γ、β、αB．β、γ、α

C．α、β、γD．γ、α、β

9．下列哪些应用是把放射性同位素作为示踪原子的

A．γ射线探伤仪

B．利用含有放射性碘131的油，检测地下输油管的漏油情况

C．利用钴60治疗肿瘤等疾病

D．把含有放射性元素的肥料施给农作物，用检测放射性的办法确定放射性元素在农作物内转移和分布情况，找出合理施肥的规律。

【能力提高题】

10．我国科学家在1965年9月首先用人工方法合成了牛胰岛素.为了证明人工合成的牛胰岛素与天然的是否为同一物质,在人工合成牛胰岛素过程中掺了放射性14C,然后将人工合成的牛胰岛素与天然的混合得到了放射性14C分布均匀的结晶物,从而证明了两者都是同一物质,为我国在国际上首先合成具有生物活性牛胰岛素提供了有力证据.在人工合成过程中掺入放射性14C的用途是

A.催化剂B.媒介质C.组成元素D.示踪原子

11．同位素是指

A.质子数相同而核子数不同的原子B.核子数相同而中子数不同的原子

C.核子数相同而质子数不同的原子D.中子数相同而核子数不同的原子

参考答案

【基础类型题】：

1．B2．D3．C4．ABD5．BC

6．C7．C.8．C9．BD

【能力提高题】：

10．D11．A

C原子核的组成

内容（课标）

第十二章物质的微观结构C原子核的组成

学习水平要求A级

学习目标

1.知道原子核是由核子（中子和质子）组成的；知道原子核内的核子间存在强大的核力。

2.通过虚拟实验等过程认识原子核人工转变的实验及其结果，感受到科学家探索原子核内部结构的研究方法。

3.从质子和中子的发现过程，感悟到科学家在探索真理道路上的曲折和艰辛。

出自《物理教学参考资料》（高中二年级第二学期）P16

教学

重点和难点

重点：

通过人工转变发现了原子核是由核子（质子和中子）组成的。

难点：

查德威克发现中子过程的分析推理过程。

出自《物理教学参考资料》（高中二年级第二学期）P17

本节

知识要点

一、质子的发现

卢瑟福用α粒子轰击氮核，第一次通过人工转变证实了原子核中有质子。

二、中子的发现

查德威克通过实验和分析，发现了不带电的中子。

三、原子核的组成

1.原子核是由质子和中子组成的，质子和中子统称为核子。

2.核子数A等于质子数Z与中子数N之和，即A=Z+N

3.原子核常用符号

。

X是元素符号，Z为原子核的质子数，A为原子核的质量数。

题目

本节建议安排1课时。

【基础类型题】：

1．1919年卢瑟福首创有用原子核人工转变的方法，做了实验，从原子中打出了质子，1932年，他的学生，通过实验和推算发现了中子。

2．一个原子序数是Z、质量数是A的原子核，它是由个质子和个中子组成，组成该原子核的核子数有有个

3．由30个质子、34个中子组成的锌原子核，原子序数是，原子核的质量数是。

4．在原子核12C中有个质子、个中子；在原子和56Fe中，有个质子、个中子。

5．下列各种粒子中，哪些是一切原子核的组成部分

A.质子B.电子C.α粒子D.中子

6．第一个发现中子的科学家是

A.居里夫人B.卢瑟福C.贝可勒尔D.查德威克

7．一个锶（Sr）核的原子序数是38，质量数是95，那么

A.核外有38个电子，核内有95个质子

B.核外有38个电子，核内有57个中子

C.核外有57个电子，核内有57个中子

D.核外有57个电子，核内有38个中子

8．氢、氘、氚是同位素那么

A.它们的核内有相同的质子数B.它们的核内有相同的中子数

C.它们的核内有相同的电子数D.它们的核内有相同的核子数

9.完成下列核反应方程：

2713A1→P3015+_________.147N+10n→146C+__________________.

146C→147N+__________________.

10.用中子轰击硼核105B发生的核反应是：

105B+10n→73Li+X,其中的X粒子应是

A.α粒子B.β粒子C.质子D.中子

【能力提高题】：

11．元素X是A的同位素,分别进行下列哀变X

.则下面说法中正确的是

A.Q和S不是同位素B.X和R的原子序数相同

C.X和R的质量数相同D.R的质子数多于前述任何元素

12.β衰变中放出的电子来自

A.原子核外轨道上的电子

B.原子核内所含有的电子

C.原子核内中子转变为质子时放出的电子

D.原子核内质子转变为中子时放出的电子

13.如图所示是放射源放射出的三种射线在电场中偏转的情况，由图可知

A.射线Ⅰ电离本领最强B.射线Ⅱ电离本领最强

C.射线Ⅰ贯穿本领最强D.射线Ⅲ贯穿本领最强

14.写出下列核反应方程式

（1）卢瑟福用α粒子轰击氮14核发现质子_________________________________；

（2）查德威克用α粒子轰击铍9核发现中子_________________________________；

参考答案

【基础类型题】：

1．用α粒子轰击氮核查德威克2．AA-ZZ3．3064

4．6626305．A

6．D7．B8．A9．

10．A

【能力提高题】：

11．D12.C13.A

14.

（1）

（2）

D重核裂变链式反应

内容（课标）

第十二章物质的微观结构D重核裂变链式反应

学习水平要求A级

学习目标

1．知道重核裂变是获取核能的有效途径之一；知道链式反应和产生链式反应的条件。

2．通过重核裂变和链式反应的学习过程，感受虚拟实验的方法。

3．了解核能的开发与利用的巨大经济价值，懂得核裂变技术是一把双刃剑，感悟核问题对建立一个和平、和谐世界的重要意义。

出自《物理教学参考资料》（高中二年级第二学期）P18

教学

重点和难点

重点：

链式反应及其产生条件。

难点：

是对“核能是怎样产生的？

”不易理解。

出自《物理教学参考资料》（高中二年级第二学期）P18

本节

知识要点

一、核能

原子核的结构发生变化时放出的能量，叫做核能。

二、裂变

重核受到其他粒子（如中子）轰击时分裂成两块或者两块以上中等质量的核的过程称为裂变。

裂变过程放出中子并释放大量能量。

三、链式反应

重核裂变时放出的中子引起其他重核的裂变，可使裂变不断进行下去，这就是链式反应

链式反应使核能的大规模利用称为可能。

能够发生链式反应的铀块的最小体积叫做它的临界体积。

题目

本节建议安排1课时。

【基础类型题】：

1．原子核裂变过程中伴有大量释放，用人工加速的带电粒子轰击原子核，发生的也能释放。

2．1g铀235在裂变后所释放的能量是多少？

（每个铀235裂变可释放200MeV能量，铀235的摩尔质量是235g/mol）

3.铀核受中子轰击时发生裂变时，能放出个中子和一定的。

这些中子又引起其余铀核的裂变，这样的裂变就会连续不断的继续下去，实现连续不断的裂变的过程叫做，它使大规模利用核能成为现实。

4.铀块产生链式反应的条件是。

5.关于原子核能,下列说法中正确的是

A.使原子核分解为粒子时放出的能量

B.核子结合成原子核时需要供给的能量’

C.核子结合成原子核时吸收的能最或原子核分解为核子时放出的能量

D.核子结合成原子核时放出的能量或原子核分解成粒子时所吸收的能量

6．原子反应堆是实现可控制的重核裂变链式反应的一种装置，它主要有哪四部分组成

A.原于燃料、减速剂、冷却系统和控制调节系统.

B.原子燃料、减速剂、发热系统和传热系统.

C.原子燃料、调速剂、碰撞系统和传热系统.

D.原子燃料、中子源、原子能聚存系统和输送系统.

7．对于下述四个核反应方程说法中正确的有

①

②

能量

③

④

A．①是发现中子的核反应方程B.②是链式反应方程

C．③是核裂变方程,其中x=10D.④是α衰变方程,其中Y是质子

【能力提高题】：

8．

吸收一个慢中子后，分裂成

和

，同时还放出（）

A．1个α粒子B．1个氘核C．2个中子D．3个中子

关于铀核裂变，下列说法中正确的是（）

A．铀核裂变的产物是多种多样的，但只能裂变成两块.

B．铀核裂变时还能同时放出2～3个中子.

C．为了使裂变的链式反应容易发生，最好用纯铀235.

D．铀块的体积对于产生链式反应无影响.

9．科学家正在设法探寻“反物质”，所谓“反物质”是由“反粒子”构成的若有“反α粒子”，其符号是

A．

B．

C．

D．

10.能使裂变反应发生的是

A.铀238俘获快中子B.铀238俘获慢中子

C.铀235俘获快中子D.铀235俘获慢中子

参考答案

【基础类型题】：

1．能量、人工转变、核能2．8.2×1010J3．2―3、能量、链式反应

4．体积大于临界体积，保持足够数量的慢中子5．D6．A7．AC

【能力提高题】：

8．BC9．B10.D

E反应堆核电站

内容（课标）

第十二章物质的微观结构E反应堆核电站

学习水平要求A级

学习目标

1.知道反应堆、核电站的基本构成和基本原理；知道核能在能源、军事、生命科学等领域的应用。

2.通过阅读、提问、讨论交流，认识反应堆和核电站，通过小组课题研究、信息查找、撰写小论文，感悟核利用与防范的重要性。

3.了解我国核物理研究和核工业发展取得的成就以及有关政策。

通过对核泄漏事件的了解，懂得核安全的重要性，感悟邓稼先等科学家乐于奉献、报效祖国的精神，树立献身科学的远大理想。

出自《物理教学参考资料》（高中二年级第二学期）P19

教学

重点和难点

重点：

反应堆、核电站的基本构成。

难点：

有关“我国核电事业的发展现状与前景”的课题选择和研究方案制定。

出自《物理教学参考资料》（高中二年级第二学期）P19

本节

知识要点

三、反应堆

用人工方法控制核裂变链式反应速度并获得核能的装置，叫做反应堆。

反应堆主要由核燃料棒、减速剂、控制棒、冷却系统和防护层等构成。

四、核电站

利用反应堆中的核燃料裂变放出的核能转变为电能的发电厂，叫做核电站。

核电站由核岛、常规岛、及配套设施组成。

核电站与一般电厂的区别主要在核岛部分，核岛的主要部分是反应堆。

题目

完成本节课约需1课时

【基础类型题】：

1．中广核集团现拥有大亚湾核电站、岭澳核电站一期、岭澳核电站二期等在运行的核电机组，核电站利用的是

A.放射性元素衰变放出的能量

B.人工放射性同位素放出的能量

C.重核裂变放出的能量

D.轻核聚变放出的能量

2．在核反应堆中，为了使快中子的速度减慢，可选用作中子减速剂的物质是

A．氢B．镉C．压力容器D．水

3．反应堆中的石墨起作用；镉棒起作用。

4．核电站由、及配套设施组成。

5．反应堆主要由、、、和等构成。

6．核电站为防止放射性物质的泄漏设置了四道屏障，它们是、、、。

7.核电是、、的能源，与火力发电站相比更有利于。

8.铀核裂变产生的是速度很大的，为了使链式反应持续下去，要设法使变成，为此必须在铀棒周围放上使中子减速的。

【能力提高题】：

9.冷却剂通常是、、。

10．减速剂通常是、、。

11．太阳辐射能量主要来自太阳内部的

A．化学反应B．放射性衰变C．裂变反应D．热核反应

参考答案

【基础类型题】：

1．C2．D3．使快中子减速、吸收中子，控制链式反应速度

4．核岛、常规岛5．核燃料棒、减速剂、控制棒、冷却系统和防护层

6．陶瓷芯块、铝合金制成的燃料包壳、压力壳、安全壳

7．安全、经济、干净保护环境

8．、快中子、快中子、慢中子、减速剂

【能力提高题】：

9．水、液态金属钠、空气10．石墨、重水、普通水11．D