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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2022/7/10,#,第,2,讲原子结构原子核,一,、原子的核式结构模型,1,电子的发现：,英国物理学,家,_,发,现了电子。,2,粒子散射实,验,(1),装置：,1909,1911,年，英国物理学,家,_,和,他的助手进行了用,粒子轰击金箔的实验，实验装置如图所示。,汤姆孙,卢瑟福,(2),现象：实验发现绝大多数,粒子穿过金箔后基本上仍,沿,_,方,向前进，但有少数,粒子发生了大角度偏转，偏转的角度,甚,至,大于,90,，也就是说它们几乎被,“,撞,”,了回来。,(,如图所示,),3,原子的核式结构模型：,在原子中心有一个很小的核，原子全部,的,_,和,几乎全,部,_,都,集中在核里，带负电荷的电子在核外空间绕核旋转。,二、氢原子光谱,1,光谱：,用光栅或棱镜可以把各种颜色的光按波长展开，获得光,的,_,(,频率,),和强度分布的记录，即光谱。,原来,正电荷,质量,波长,2,光谱分类,特征谱线,三、玻尔的原子模型,1,玻尔原子模型的三条假设,定态假设,原子只能处于一系,列,_,的,能量状态中，在这些能量状态中原子,是,_,的,，电子虽然绕核运动，但并不向外辐射能量,跃迁假设,原子从一种定态跃迁到另一种定态时，它辐射或吸收一定频率的光子，光子的能量由这两个定态的能量差决定，即,h,_,。,(,m,n,，,h,是普朗克常量，,h,6.63,10,34,Js),轨道假设,原子的不同能量状态跟电子在不同的圆周轨道绕核运动相对应。原子的定态,是,_,的,，因此电子的可能轨道也,是,_,的,不连续,稳定,E,n,E,m,不连续,不连续,2,氢原子的能量和能级跃迁,(1),氢原子的能级图：如图所示。,13.6,n,2,r,1,四、天然放射现象和原子核,1,天然放射现象,(1),发现：由,_,发现。,(2),概念：元素,_,地发出射线的现象。,(3),意义：天然放射现象的发现，说明原子核具有复杂的,_,。,贝克勒尔,自发,结构,核子,质量数,核外电子数,核子数,半数,内部,没有关系,4,放射性同位素,(1),放射性同位素：,有,_,放,射性同位素,和,_,放,射性同位素两类，放射性同位素的化学性质相同。,(2),应用：射线测厚仪、放射治疗、培优保鲜,、,_,等,。,(3),防护：防止放射性对人体组织的伤害。,5,核力和核能,(1),核力,概念：原子核内部,，,_,所,特有的相互作用力。,特点：核力是强相互作用力、短程力，只发生在相邻的核子间。,天然,人工,示踪原子,核子间,(2),核能,质能关系：,E,mc,2,核能的释放：核子在结合成原子核时出现质量亏损,m,，其释放的能,量,E,_,。,核能的吸收：原子核分解成核子时要吸收一定的能量，相应的质量增加,m,，吸收的能量为,E,mc,2,。,6,裂变反应和聚变反应,(1),重核裂变,定义：质量数较大的原子核受到高能粒子的轰击而分裂成几个质量数较小的原子核的过程。,mc,2,中子,链式反应,原子弹,镉棒,质量较大,热核反应,微点判断,(1),原子中绝大部分是空的，原子核很小,。,(),(2),按照玻尔理论，核外电子均匀分布在各个不连续的轨道上,。,(),(3),如果某放射性元素的原子核有,100,个，经过一个半衰期后还剩,50,个,。,(),(4),质能方程表明在一定条件下，质量可以转化为能量,。,(,),(5),核式结构学说是卢瑟福在,粒子散射实验的基础上提出的,。,(,),(6),人们认识原子核具有复杂结构是从卢瑟福发现质子开始的,。,(,),(7),人们认识原子具有复杂结构是从英国物理学家汤姆孙研究阴极射线发现电子开始的,。,(,),(,一,),原子的核式结构,题点全练通,1,粒子散射实验现象,如图是卢瑟福的,粒子散射实验装置，在一个小铅盒里放有少量的放射性元素钋，它发出的,粒子从铅盒的小孔射出，形成很细的一束射线，射到金箔上，最后打在荧光屏上产生闪烁的光点。下列说法正确的,是,(,),A,该实验是卢瑟福建立原子核式结构模型的重要依据,B,该实验证实了汤姆孙原子模型的正确性,C,粒子与原子中的电子碰撞会发生大角度偏转,D,绝大多数的,粒子发生大角度偏转,解析,：,卢,瑟福根据,粒子散射实验，提出了原子核式结构模型，,A,正确；卢瑟福提出了原子核式结构模型的假设，从而否定了汤姆孙原子模型的正确性，,B,错误；电子质量太小，对,粒子的影响不大，,C,错误；绝大多数,粒子穿过金箔后，几乎仍沿原方向前进，,D,错误。,答案：,A,2,卢瑟福的原子核式结构模型,卢瑟福通过对,粒子散射实验结果的分析，提出了原子内部存,在,(,),A,电子,B,中子,C,质子,D,原子核,解析,：,卢,瑟福在,粒子散射实验中观察到绝大多数,粒子穿过金箔后几乎不改变运动方向，只有极少数的,粒子发生了大角度的偏转，说明在原子的中央存在一个体积很小的带正电荷的物质，将其称为原子核，,D,正确,。,答案：,D,3,粒子散射实验分析,1909,年，英国物理学家卢瑟福和他的学生盖革、马斯顿一起进,行,了,著名的,“,粒子散射实验,”,，实验中大量的粒子穿过金箔前,后,的运,动模型如图所示。卢瑟福通过对实验结果的分析和研究，,于,1911,年建立了他自己的原子结构模型。下列关于,“,粒子穿过金箔后,”,的描述中，正确的,是,(,),A,绝大多数,粒子穿过金箔后，都发生了大角度偏转,B,少数,粒子穿过金箔后，基本上沿原来方向前进,C,通过,粒子散射实验，确定了原子核半径的数量级为,10,15,m,D,通过,粒子散射实验，确定了原子半径的数量级为,10,15,m,解析,：,绝,大多数,粒子穿过金箔后，基本上沿原来方向前进。少数,粒子穿过金箔后，发生大角度偏转，,A,、,B,错误；通过,“,粒子散射实验,”,卢瑟福确定了原子核半径的数量级为,10,15,m,，,C,正确；原子半径的数量级为,10,10,m,，不是通过,粒子散射实验确定的，,D,错误,。,答案：,C,(,二,),氢原子能级及能级跃迁,研清微点,1,氢原子的能级跃迁问题,1.,(,2022,广东湛江模拟,),氢原子的能级图如图所示，当氢原子从,n,3,的,能级跃迁到,n,1,的能级时，能够辐射出,a,、,b,、,c,三种频率的,光,子,，设,a,、,b,、,c,三种频率光子的频率和能量分别是,a,、,b,、,c,和,E,a,、,E,b,、,E,c,，下列说法正确,的是,(,),A,E,b,E,1,E,3,B,E,a,E,b,E,c,C,a,b,c,D,a,c,b,解析,：,由,玻尔理论可知，,E,b,E,3,E,1,，,E,a,E,2,E,1,，,E,c,E,3,E,2,，则,E,a,E,b,E,c,，故,A,错误，,B,正确；由,E,h,可知，,h,a,h,b,h,c,，可得,a,b,c,，故,C,、,D,错误,。,答案：,B,一点一过,定态间的跃迁,满足能级差,研清微点,2,谱线条数的确定,2,(,多选,),氢原子各个能级的能量如图所示，氢原子由,n,1,能级跃,迁到,n,4,能级，在它回到,n,1,能级过程中，下列说法中正确的,是,(,),A,可能激发出频率不同的光子只有,6,种,B,可能激发出频率不同的光子只有,3,种,C,可能激发出的光子的最大能量为,12.75 eV,D,可能激发出的光子的最大能量为,0.66 eV,解析,：,氢,原子由,n,4,能级跃迁到,n,1,能级，可能发出的谱线条数为,C,4,2,，即,6,种频率或能量不同的光子，,A,正确，,B,错误；能激发出的光子的最大能量为从,n,4,能级跃迁到,n,1,能级所对应的，为,(,0.85 eV),(,13.6 eV),12.75 eV,，,C,正确，,D,错误。,答案：,AC,研清微点,3,受激跃迁与电离,3,氦原子被电离一个核外电子，形成类氢结构的氦离子，已知基态,的,氦,离子能量为,E,1,54.4 eV,，氦离子的能级示意图如图所示。在,具,有,下列能量的光子或者电子中，不能被基态氦离子吸收而发生跃,迁,的是,(,),A,42.8 eV(,光子,),B,43.2 eV(,电子,),C,41.0 eV(,电子,)D,54.4 eV(,光子,),解析,：,入,射光子使原子跃迁时，其能量应正好等于原子的两能级间的能量差，而电子使原子跃迁时，其能量大于等于原子两能级间的能量差即可，发生电离而使原子跃迁时入射光子的能量要大于等于,54.4 eV,，故选,A,。,答案：,A,一点一过,1,受激跃迁：低能级,高能级，吸收能量,(1),光照,(,吸收光子,),：光子的能量必须恰等于能级差，,h,E,。,(2),碰撞、加热等：只要入射粒子能量大于或等于能级差即可，,E,外,E,。,2,电离：由基态或低能级,电离态,(,1),基态,电离态：,E,吸,0,(,13.6 eV),13.6 eV,电离能。,(2),n,2,能级,电离态：,E,吸,0,E,2,3.4 eV,(3),如吸收能量足够大，克服电离能后，获得自由的电子还携带动能。,(,三,),原子核的衰变及半衰期,研清微点,1,三种射线的性质和特点,1,如图所示，某放射性元素衰变过程中释放出,、,、,三种射线，,分,别进入匀强磁场和匀强电场中，关于三种射线，下列说法,正,确的是,(,),A,表示,射线，其速度最慢、电离能力最弱,B,表示,射线，其穿透能力和电离能力都很强,C,表示,射线，是原子核内释放出的高频电磁波,D,表示,射线，是高速电子流，可以穿透几毫米厚的铝板,解析,：,射线是高速粒子流，粒子带正电，,射线为高速电子流，带负电，,射线为高频电磁波，结合题图及左手定则可知：,为,射线，,为,射线，,为,射线。,射线的速度最小但电离能力最强，,射线是由原子核内释放出的高频电磁波，其穿透能力很强，但电离能力很弱，故,C,正确，,A,、,B,、,D,错误。,答案：,C,一点一过,三种射线的成分和性质,答案：,BC,答案：,C,答案：,BC,(,四,),核反应方程,1,核反应的四种类型,续表,答案：,A,解析,：,(,1),式是,衰变，,(2),式是,衰变，均有能量放出，故,A,错误；,(3),式是人工核转变，故,B,错误；,(3),式是人类第一次实现原子核转变的方程，故,C,正确；利用激光引发可控的,(4),式核聚变是正在尝试的技术之一，故,D,正确,。,答案：,CD,答案：,AC,答案：,B,答案：,C,答案：,BC,
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