第十三章第3节 原子结构与原子核

原子结构与元素周期表教案一、教学目标：1. 让学生了解原子的基本结构，包括原子核和电子。

2. 让学生理解元素周期表的排列规律和基本概念。

3. 培养学生运用原子结构和元素周期律分析化学问题的能力。

二、教学内容：1. 原子结构：原子核、电子、质子、中子、电子云等。

2. 元素周期表：周期表的结构、周期律、主族元素、副族元素、0族元素等。

三、教学重点与难点：1. 重点：原子结构、元素周期表的排列规律。

2. 难点：原子核外电子的排布、元素周期律的应用。

四、教学方法：1. 采用讲授法，讲解原子结构和元素周期表的基本概念。

2. 利用多媒体展示原子结构和元素周期表的图像，增强学生的直观感受。

3. 进行实例分析，让学生掌握原子结构和元素周期律在实际问题中的应用。

五、教学过程：1. 引入新课：通过讲解原子的发现和历史，引发学生对原子结构的好奇心。

2. 讲解原子结构：介绍原子核、电子、质子、中子等基本概念，讲解电子云的概念。

3. 介绍元素周期表：讲解周期表的结构、周期律、主族元素、副族元素、0族元素等。

4. 实例分析：分析一些实际问题，如为什么氢原子核外只有一个电子、为什么钠元素性质活泼等，引导学生运用原子结构和元素周期律进行分析。

5. 课堂小结：对本节课的主要内容进行总结，强化学生对原子结构和元素周期表的理解。

6. 布置作业：设计一些有关原子结构和元素周期表的练习题，巩固所学知识。

六、教学评价：1. 评价学生对原子结构的理解程度，包括原子核、电子、质子、中子等基本概念的认识。

2. 评价学生对元素周期表的掌握情况，包括周期表的结构、周期律、主族元素、副族元素、0族元素等。

3. 评价学生运用原子结构和元素周期律分析化学问题的能力，通过实例分析来进行评估。

七、教学拓展：1. 介绍原子的内部结构，包括原子核的组成、质子数与中子数的关系等。

2. 讲解元素周期表的发现历史，介绍门捷列夫等科学家在元素周期表发展中的贡献。

3. 探讨元素周期律的应用，如在材料科学、药物化学、环境科学等领域的应用。

第十三章 物质结构与性质(选考)学案63 原子结构与性质[考纲要求] 1.了解原子核外电子的能级分布，能用电子排布式表示常见元素(1－36号)原子核外电子的排布。

了解原子核外电子的运动状态。

2.了解元素电离能的含义，并能用以说明元素的某些性质。

3.了解原子核外电子在一定条件下会发生跃迁，了解其简单应用。

4.了解电负性的概念，知道元素的性质与电负性的关系。

知识点一 原子核外电子排布及表示方法第1电子层：只有s 第2电子层：有s 、p 两种轨道。

第3电子层：有s 、p 、d 三种轨道。

3．构造原理 构造原理：多电子原子的核外电子排布遵循构造原理，根据构造原理可以写出元素基态原子的电子排布式。

随着__________的递增，基态原子的核外电子按照右图中箭头的方向依次排布，即1s,2s,2p ，____，____，____，____，____，____，4d,5p ……该原理适用于绝大多数基态原子的核外电子排布。

4．原子核外电子排布规律(1)能量最低原理①原子的电子排布遵循构造原理能使整个原子的能量处于最低状态。

②基态原子：______________。

当基态原子________能量后，电子会______________，变成__________原子。

(2)泡利原理一个原子轨道最多容纳____个电子，并且____________相反。

(3)洪特规则当电子排布在同一能级的不同轨道时，基态原子中的电子总是优先________________，并且__________相同。

问题思考1．电子按构造原理排布时，先排在4s轨道，再排3d轨道，为什么？而失电子时，是先失4s轨道上的，还是先失3d轨道上的？知识点二元素周期表中元素及其化合物的性质递变规律1．电离能(1)第一电离能：气态电中性基态原子____________转化为气态基态正一价离子所需要的最低能量。

(2)元素第一电离能的意义：元素的第一电离能可以衡量元素的原子失去一个电子的难易程度。

第2讲光电效应波粒二象性一、普朗克能量子假说黑体与黑体辐射1．黑体与黑体辐射（1)黑体:如果某种物质能够完全吸收入射的各种波长的电磁波而不发生反射，这种物体就是绝对黑体．(2）黑体辐射：辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关．2．普朗克能量子假说当带电微粒辐射或吸收能量时,是以最小能量值为单位一份一份地辐射或吸收的，这个最小能量值ε叫做能量子．ε＝hν。

二、光电效应及其规律1．光电效应现象在光的照射下,金属中的电子从表面逸出的现象，发射出来的电子叫光电子．2．光电效应的产生条件入射光的频率大于等于金属的极限频率．3．光电效应规律(1)每种金属都有一个极限频率，入射光的频率必须大于等于这个极限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,只随入射光频率的增大而增大．(3)光电效应的发生几乎是瞬时的，一般不超过10－9 s.(4）当入射光的频率大于等于极限频率时,饱和光电流的大小与入射光的强度成正比．4．爱因斯坦光电效应方程(1)光子说:光的能量不是连续的，而是一份一份的，每一份叫做一个光子,光子的能量ε＝hν。

(2)逸出功W0:电子从金属中逸出所需做功的最小值．(3)最大初动能：发生光电效应时,金属表面上的电子吸收光子后克服原子核的引力逸出时所具有的动能的最大值．(4）光电效应方程①表达式：hν＝E k＋W0或E k＝hν－W0。

②物理意义：金属表面的电子吸收一个光子获得的能量是hν,这些能量的一部分用来克服金属的逸出功W0,剩下的表现为逸出后电子的最大初动能．三、光的波粒二象性物质波1．光的波粒二象性(1)波动性:光的干涉、衍射、偏振现象证明光具有波动性．(2）粒子性：光电效应、康普顿效应说明光具有粒子性．(3)光既具有波动性,又具有粒子性，称为光的波粒二象性．2．物质波（1)概率波光的干涉现象是大量光子的运动遵守波动规律的表现,亮条纹是光子到达概率大的地方,暗条纹是光子到达概率小的地方，因此光波又叫概率波．（2)物质波任何一个运动着的物体，小到微观粒子大到宏观物体都有一种波与它对应,其波长λ＝错误!，p为运动物体的动量，h为普朗克常量．1．判断下列说法是否正确．(1)任何频率的光照射到金属表面都可以发生光电效应．(×)(2)要使某金属发生光电效应,入射光子的能量必须大于金属的逸出功．(√）(3）光电子的最大初动能与入射光子的频率成正比．（×）（4）光的频率越高，光的粒子性越明显,但仍具有波动性．（√）(5）德国物理学家普朗克提出了量子假说，成功地解释了光电效应规律．(×）（6）美国物理学家康普顿发现了康普顿效应，证实了光的粒子性．(√)(7）法国物理学家德布罗意大胆预言了实物粒子具有波动性．(√）2．（多选）如图1所示，用导线把验电器与锌板相连接，当用紫外线照射锌板时，发生的现象是（)图1A．有光子从锌板逸出B．有电子从锌板逸出C．验电器指针张开一个角度D．锌板带负电答案BC3．（多选)在光电效应实验中，用频率为ν的光照射光电管阴极，发生了光电效应，下列说法正确的是()A．增大入射光的强度，光电流增大B．减小入射光的强度，光电效应现象消失C．改用频率小于ν的光照射，一定不发生光电效应D．改用频率大于ν的光照射,光电子的最大初动能变大答案AD解析增大入射光强度,单位时间内照射到单位面积的光子数增加，则光电流将增大，故选项A正确；光电效应是否发生取决于入射光的频率，而与入射光强度无关，故选项B错误．用频率为ν的光照射光电管阴极，发生光电效应，用频率较小的光照射时,若光的频率仍大于等于极限频率，则仍会发生光电效应,选项C错误；根据hν－W逸＝错误!mv2可知,增加入射光频率，光电子的最大初动能增大，故选项D正确．4．有关光的本性，下列说法正确的是(）A．光既具有波动性，又具有粒子性，两种性质是不相容的B．光的波动性类似于机械波，光的粒子性类似于质点C．大量光子才具有波动性，个别光子只具有粒子性D．由于光既具有波动性，又具有粒子性,无法只用其中一种性质去说明光的一切行为，只能认为光具有波粒二象性答案D5．黑体辐射的规律如图2所示，从中可以看出，随着温度的降低，各种波长的辐射强度都________（填“增大”“减小"或“不变)，辐射强度的极大值向波长________（填“较长"或“较短”）的方向移动．图2答案减少较长解析由题图可知,随着温度的降低，相同波长的光辐射强度都会减小;同时最大辐射强度向右侧移动,即向波长较长的方向移动。

一、选择题1．(2012·天津高考)下列说法正确的是()A．采用物理或化学方法可以有效地改变放射性元素的半衰期B．由玻尔理论知道氢原子从激发态跃迁到基态时会放出光子C．从高空对地面进行遥感摄影是利用紫外线良好的穿透能力D．原子核所含核子单独存在时的总质量小于该原子核的质量2．(2012·北京高考)一个氢原子从n＝3能级跃迁到n＝2能级，该氢原子()A．放出光子，能量增加B．放出光子，能量减少C．吸收光子，能量增加D．吸收光子，能量减少3．(2013·重庆高考)铀是常用的一种核燃料，若它的原子核发生了如下的裂变反应：23592U ＋10n→a＋b＋210n，则a＋b可能是()A.14054Xe＋9336KrB.14156Ba＋9236KrC.14156Ba＋9338SrD.14054Xe＋9438Sr4.(2014·江西重点中学联考)如图3－7所示，氢原子在下列各能级间跃迁：(1)从n＝2到n＝1；(2)从n＝5到n＝3；(3)从n＝4到n＝2。

在跃迁过程中辐射的电磁波的波长分别用λ1、λ2、λ3表示。

波长λ1、λ2、λ3大小的顺序是()图3－7A．λ1<λ2<λ3B．λ1<λ3<λ2C．λ3<λ2<λ1D．λ2＝λ3<λ15．(2013·上海高考)在一个23892U原子核衰变为一个20682Pb原子核的过程中，发生β衰变的次数为()A．6次B．10次C．22次D．32次6．(2014·宝鸡检测)红宝石激光器的工作物质红宝石含有铬离子的三氧化二铝晶体，利用其中的铬离子产生激光。

铬离子的能级如图3－8所示，E1是基态，E2是亚稳态，E3是激发态，若以脉冲氙灯发出波长为λ1的绿光照射晶体，处于基态的铬离子受激发跃迁到E3，然后自发跃迁到E 2，释放波长为λ2的光子，处于亚稳态E 2的离了跃迁到基态时辐射出的光就是激光，这种激光的波长λ为( )图3－8A.λ1λ2λ2－λ1B.λ1λ2λ1－λ2C.λ1－λ2λ1λ2D.λ2－λ1λ1λ27．(多选)下列说法正确的是( )A ．发现中子的核反应方程是94Be ＋42He ―→12 6C ＋10n B ．20个238 92U 的原子核经过两个半衰期后剩下5个238 92UC.235 92U 在中子轰击下生成9438Sr 和140 54Xe 的过程中，原子核中的平均核子质量变小D ．原子从一种定态跃迁到另一种定态时，一定要辐射出一定频率的光子8．(2014·济南模拟)一个电子(质量为m ，电量为－e )和一个正电子(质量为m ，电量为e )，以相等的初动能E k 相向运动，并撞到了一起，发生“湮灭”，产生两个频率相同的光子，设产生光子的频率为ν；若这两个光子的能量都是hν，动量分别为p 和p ′，下列关系中正确的是( )A ．hν＝mc 2B ．hν＝12mc 2，p ＝p ′C ．hν＝mc 2＋E k ，p ＝－p ′D ．hν＝12(mc 2＋E k )，p ＝－p ′二、五选三型选择题9．下列说法正确的是________。

九年级物理全册知识点总结第十三章·分子动理论+内能1．分子动理论的内容是：（1）物质由分子组成的，分子间有空隙；（2）一切物体的分子都永不停息地做无规则运动；（3）分子间存在相互作用的引力和斥力。

2．扩散：不同物质相互接触，彼此进入对方现象。

3．固体、液体压缩时分子间表现为斥力大于引力。

固体很难拉长是分子间表现为引力大于斥力。

4. 分子是原子组成的，原子是由原子核和核外电子组成的，原子核是由质子和中子组成的。

5. 汤姆逊发现电子（1897年）；卢瑟福发现质子（1919年）；查德威克发现中子（1932年）；盖尔曼提出夸克设想（1961年）。

6. 加速器是探索微小粒子的有力武器。

7. 银河系是由群星和弥漫物质集会而成的一个庞大天体系统，太阳只是其中一颗普通恒星。

8. 宇宙是一个有层次的天体结构系统，大多数科学家都认定：宇宙诞生于距今150亿年的一次大爆炸，这种爆炸是整体的，涉及宇宙全部物质及时间、空间，爆炸导致宇宙空间处处膨胀，温度则相应下降。

9. (一个天文单位)是指地球到太阳的距离。

10. (光年)是指光在真空中行进一年所经过的距离。

内能知识点总结1．内能：物体内部所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和叫内能。

（内能也称热能）2．物体的内能与温度有关：物体的温度越高，分子运动速度越快，内能就越大。

3．热运动：物体内部大量分子的无规则运动。

4．改变物体的内能两种方法：做功和热传递，这两种方法对改变物体的内能是等效的。

5．物体对外做功，物体的内能减小；外界对物体做功，物体的内能增大。

6．物体吸收热量，当温度升高时，物体内能增大；物体放出热量，当温度降低时，物体内能减小。

7．所有能量的单位都是：焦耳。

8．热量（Q）：在热传递过程中，传递能量的多少叫热量。

（物体含有多少热量的说法是错误的）9．比热（c ）：单位质量的某种物质温度升高（或降低）1℃，吸收（或放出）的热量叫做这种物质的比热。

10．比热是物质的一种属性，它不随物质的体积、质量、形状、位置、温度的改变而改变，只要物质相同，比热就相同。

第一章原子的组成与结构“原子”一词最早来源于古希腊语，意思为“不可分割”。

当时认为原子是构成物质的基本单元。

19世纪，人们开始确切地认识到，原子只不过是物质结构的一个层次。

导致这一结论的重要发现有：1806年，法国普鲁斯特(J.L.Prust)发现化合物分子的定组成定律：一种化合物，不论是天然存在的还是人工合成的，不论是用哪种方法制备的，它的化学组成总是确定的。

1807年，英国道尔顿(J.Dalton)发现倍比定律，并第一次明确提出原子论。

如果甲、乙两元素能相互化合生成几种不同的化合物，则与一定量甲元素相化合的乙元素的质量互成简单整数比。

这是人们承认原子学说的重要依据。

1808年，法国盖·吕萨克(J.L.Gay-Lussac)发现气体化合时，各气体的体积成简比的定律，并由之认为元素气体在相等体积中的重量应正比于它的原子量。

1811年，意大利化学家阿伏伽德罗(A.Avogadro)提出阿佛伽德罗假说：同体积气体在同温同压下含有同数目的分子。

进而指出阿伏伽德罗数是1摩尔物质所含的分子数，其数值是 6.0221367×1023，是自然科学的重要的基本常数之一。

1833年，英国法拉第(M.Faraday)提出电解定律，是基本电荷存在的有力证据。

电解第一定律：在电极上析出（或溶解）的物质的质量同通过电解液的总电量（即电流强度与通电时间的乘积）成正比。

电解第二定律：当通过各电解液的总电量相同时，在电极上析出（或溶解）的物质的质量同各物质的化学当量（即原子量与原子价之比值）成正比。

电解第二定律也可表述为物质的电化学当量同其化学当量成正比。

1869年，俄国门捷列夫提出元素周期律。

指明元素的化学和物理性质随原子序数周期性变化, 原子表现为电中性，最小的原子为氢原子。

1.1原子的质量和大小由于原子的质量非常小，一般在10-23克量级，故化学和物理学上都采用它们质量的相对值：即把碳在自然界中含量最丰富的一种同位素(C12)的质量定为12个单位作为原子量的标准，其他原子的质量同碳12比较，定出质量值，称为原子量。