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1、第 4講 原 子 結 構 和 原 子 核 一 、 盧 瑟 福 核 式 結 構 模 型1湯姆生的“棗糕”模型(1)1897 年，_發(fā)現電子，提出原子的“棗糕”模型，揭開了人類研究原子結構的序幕湯姆生均勻(2)“棗糕”模型：原子是一個球體，正電荷_分布在整個球內，電子像棗糕里的棗子那樣鑲嵌在原子里 實驗規(guī)律盧瑟福的分析_粒子仍沿原來的方向前進原子中間絕大部分是_少數粒子發(fā)生了較_的偏轉，極少數的偏轉角超過了_，個別甚至被彈回，偏轉角幾乎達到 180粒子碰到了質量比自己大得多的帶正電的物質，原子的正電荷和幾乎全部的質量都集中在一個很小的范圍內2盧瑟福的核式結構模型絕大多數大90空隙(1)粒子散射實驗
2、裝置：如圖13-4-1 所示圖 13-4-1(2)粒子散射實驗規(guī)律及盧瑟福對實驗現象的分析 (3)原子核式結構模型在原子的中心有一個很小的核，叫_原子的全部_電荷和幾乎全部的_都集中在原子核里原子核正質量旋轉帶負電的電子在核外空間里繞著核_(4)原子核大?。簭牧Ｗ由⑸鋵嶒灥臄祿浪愠鲈雍说陌霃郊s為 10151014 m(原子的半徑約為 1010 m) 3質子和中子統(tǒng)稱_，原子核的電荷數等于其質子數，原子核的_數等于其質子數與中子數之和具有相同_數的原子屬于同一種元素；具有相同的質子數和不同的中子數的原子互稱_核子質量質子同位素 【 基 礎 檢 測 】1(2013 年 福 建 卷 )在盧瑟福粒
3、子散射實驗中，金箔中的原子核可以看做靜止不動，下列各圖畫出的是其中兩個粒子經)答 案 ： CA歷金箔散射過程的徑跡，其中正確的是(B C D 二 、 玻 爾 原 子 模 型 與 原 子 光 譜1玻爾原子模型為解決原子核結構的穩(wěn)定性和原子發(fā)光的不連續(xù)性問題，玻爾提出了三條假設：量子化能量穩(wěn)定(1)軌道假設：軌道是_的，其半徑只能是某些分立的值能量輻射吸收能級差(2)定態(tài)假設：不同的軌道對應著不同的_狀態(tài)，這些狀態(tài)中原子是_的，不向外輻射能量(3)躍遷假設：原子在不同的狀態(tài)具有不同的_，從一個定態(tài)向另一個定態(tài)躍遷時要_或_一定頻率的光子，該光子的能量等于這兩個狀態(tài)的_ 2能級：在玻爾模型中，原子的
4、可能狀態(tài)是_的，因此各狀態(tài)對應的能量也是_的，這些能量值叫能級不連續(xù)不連續(xù)3基態(tài)與激發(fā)態(tài)：能量_狀態(tài)叫做基態(tài)；其他能量狀態(tài)叫激發(fā)態(tài)最低的4 光子的輻射與吸收：原子由激發(fā)態(tài)向基態(tài)躍遷時要_光子，由基態(tài)向激發(fā)態(tài)躍遷時要_光子光子的頻率與能級的關系為_輻射吸收hE mEn 【 基 礎 檢 測 】2(多 選 ， 2014 年 山 東 卷 )氫原子能級如圖 13-4-2 所示，當氫原子從 n3 躍遷到 n2 的能級時，輻射光的波長為 656 nm.以下判斷正確的是( ) 圖 13-4-2 A氫原子從 n2 躍遷到 n1 的能級時，輻射光的波長大于 656 nmB用波長為 325 nm 的光照射時，可使氫
5、原子從 n1 躍遷到 n2 的能級C一群處于 n3 能級上的氫原子向低能級躍遷時最多產生 3 種譜線D用波長為 633 nm 的光照射，不能使氫原子從 n2 躍遷到 n3 的能級 解 析 ： 根 據 氫 原 子 的 能 級 圖 和 能 級 躍 遷 規(guī) 律 ， 當 氫 原 子 從n 2 能 級 躍 遷 到 n 1 的 能 級 時 ， 輻 射 光 的 波 長 一 定 小 于 656nm， 因 此 A選 項 錯 誤 ； 根 據 發(fā) 生 躍 遷 只 能 吸 收 和 輻 射 一 定 頻 率的 光 子 ， 可 知 B選 項 錯 誤 ， D選 項 正 確 ； 一 群 處 于 n 3能 級 上的 氫 原 子
6、向 低 能 級 躍 遷 時 可 以 產 生 3 種 頻 率 的 光 子 ， 所 以 C選項 正 確 答 案 ： CD 三 、 原 子 核1天然放射現象的發(fā)現貝克勒爾(1)_發(fā)現天然放射現象，使人們認識到原子核也有復雜結構，揭開了人類研究原子核結構的序幕(2)通過對天然放射現象的研究，人們發(fā)現原子序數大于或等于_的所有天然存在的元素都具有放射性，原子序數小于_的天然存在的元素有些也具有放射性，它們放射出來的射線常見的有三種：_.8383 射線、射線、射線 2天然衰變中核的變化規(guī)律在核的天然衰變中，核變化的最基本的規(guī)律是_守恒和_守恒質量數電荷數3半衰期(1)定義：放射性元素的原子核有_發(fā)生衰變所
7、需要的時間半數快慢物理狀態(tài)化學狀態(tài)(2)意義：反映了核衰變過程的_程度，具有統(tǒng)計性(3) 特征：只由核本身的因素所決定，而與原子所處的_或_無關 質子中子 四 、 核 力 、 核 能 、 重 核 的 裂 變 和 輕 核 的 聚 變1核力：原子核的半徑很小，其中的質子之間的庫侖力很大，受到這么大的庫侖斥力卻能處于穩(wěn)定狀態(tài)，一定還有別的力把各核子緊緊地拉在一起，這種力叫做核力核力具有以下特點：(1)核力是很強的力(2)核力作用范圍很小，只在 2.01015 m 的短距離內起作用相鄰(3)每個核子只跟它_的核子發(fā)生核力作用 2核能原子核原子核質量虧損Emc2(1) 結合能：核子結合成_ 時放出一定的
8、能量，_分解成核子時吸收一定的能量，這種能量叫結合能(2)質量虧損：核子結合生成原子核，所生成的原子核的質量比生成它的核子的總質量要小些，這種現象叫做_(3)愛因斯坦質能方程：物體的能量和質量之間存在著密切的聯(lián)系，它們的關系是_，這就是愛因斯坦質能方程，其另一個表達形式是Emc 2. 3獲得核能的途徑中等10較大 【 基 礎 檢 測 】 考 點 1 氫 原 子 的 能 級 躍 遷 重 點 歸 納 2光子的吸收與輻射原子從一種定態(tài)(能量為 E初)躍遷到另一種定態(tài)(能量為E末)，它輻射或吸收一定頻率的光子，光子的能量由這兩種定態(tài)的能級差決定，即hE初-E末若E初E末，則輻射光子；若E初E末，則吸收
9、光子3氫原子能級圖：如圖13-4-3所示圖 13-4-3 典 例 剖 析例 1： (多 選 ， 2016 年 河 北 衡 水 中 學 檢 測 )氫原子能級如圖13-4-4，當氫原子從n3躍遷到n2的能級時，輻射光的波長為 656 nm，以下判斷正確的是( )圖 13-4-4 A氫原子從 n2 躍遷到 n1 的能級時，輻射光的波長大于 656 nmB用波長為 325 nm 的光照射，可使氫原子從 n1 躍遷到n2 的能級C一群處于 n3 能級上的氫原子向低能級躍遷時最多產生 3 種譜線D用波長為 633 nm 的光照射，不能使氫原子從 n2 躍遷到 n3 的能級 答 案 ： CD 【 考 點 練
10、 透 】1(2015 年 天 津 六 校 聯(lián) 考 )氫原子能級的示意圖如圖13-4-5所示，大量氫原子從 n4 的能級向 n2 的能級躍遷時輻射出可見光 a，從 n3 的能級向n2 的能級躍遷時輻射出可見光 b，則( ) 圖 13-4-5 A氫原子在 n2 的能級時可吸收能量為 3.6 eV 的光子而發(fā)生電離B氫原子從 n4 的能級向 n3 的能級躍遷時輻射出光子的能量可以小于 0.66 eVCb 光比 a 光的波長短D氫原子從 n4 的能級可輻射出 5 種頻率的光子 答 案 ： A 考 點 2 核 衰 變 及 三 種 射 線 重 點 歸 納1核衰變 2三種射線的本質和特性 典 例 剖 析例
11、2： (2016 年 云 南 玉 溪 第 一 中 學 期 中 )下列說法正確的是( ) 答 案 ： ACD 【 考 點 練 透 】2(2016 年 廣 西 桂 林 第 十 八 中 學 月 考 )關于天然放射性，下列說法正確的是( )A所有元素都有可能發(fā)生衰變B放射性元素的半衰期與外界的溫度無關C放射性元素與別的元素形成化合物時仍具有放射性D、和三種射線中，射線的穿透能力最強E一個原子核在一次衰變中可同時放出、和三種射線 解 析 ： 原 子 核 可 以 自 發(fā) 地 衰 變 ， 但 不 是 所 有 元 素 都 可 以 發(fā)生 衰 變 ， 選 項 A 錯 誤 ； 放 射 性 元 素 的 半 衰 期 由
12、 原 子 核 決 定 ， 與外 界 的 溫 度 無 關 ， 選 項 B 正 確 ； 放 射 性 元 素 的 放 射 性 與 核 外 電子 無 關 ， 故 放 射 性 元 素 與 別 的 元 素 形 成 化 合 物 時 仍 具 有 放 射 性 ，選 項 C正 確 ； 、 和 三 種 射 線 中 ， 射 線 的 穿 透 能 力 最 強 ，電 離 能 力 最 弱 ， 選 項 D正 確 ； 一 個 原 子 核 在 一 次 衰 變 中 不 能 同時 放 出 、 和 三 種 射 線 ， 選 項 E 錯 誤 答 案 ： BCD 考 點 3 核 反 應 方 程 與 核 能 計 算 重 點 歸 納 2核能的計算
13、方法(1)根據Emc2計算，計算時m的單位是“kg”，c的單位是“m/s”，E 的單位是“J”(2)根據Em931.5 MeV 計算因 1 原子質量單位(u)相當于931.5 MeV的能量，所以計算時m的單位是“u”，E的單位是“MeV”(3)根據核子比結合能來計算核能：原子核的結合能核子比結合能核子數 典 例 剖 析 【 考 點 練 透 】解 析 ： 靜 止 的 放 射 性 原 子 核 發(fā) 生 了 衰 變 放 出 粒 子 后 ， 新 核的 速 度 與 粒 子 速 度 方 向 相 反 ， 放 出 的 粒 子 與 新 核 所 受 的 洛 倫 茲力 方 向 相 同 ， 根 據 左 手 定 則 判 斷 粒 子 與 新 核 的 電 性 關 系 ， 即 可判 斷 發(fā) 生 了 哪 種 衰 變 即 可 根 據 電 荷 數 守 恒 及 質 量 數 守 恒 寫 出核 反 應 方 程 式 答 案 ： D
高考物理一輪總復習 專題十三 第4講 原子結構和原子核課件 新人教版
