原子和原子核.doc

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1、第2講　原子和原子核一、原子物理1.原子的核式結(jié)構(gòu)(1)1909～1911年，英籍物理學(xué)家盧瑟福進(jìn)行了α粒子散射實驗，提出了核式結(jié)構(gòu)模型.(2)α粒子散射實驗的結(jié)果：絕大多數(shù)α粒子穿過金箔后，基本上仍沿原來的方向前進(jìn)，但有少數(shù)α粒子發(fā)生了大角度偏轉(zhuǎn)，偏轉(zhuǎn)的角度甚至大于90°，也就是說它們幾乎被“撞了回來”，如圖1所示.圖1(3)原子的核式結(jié)構(gòu)模型：原子中帶正電部分的體積很小，但幾乎占有全部質(zhì)量，電子在正電體的外面運(yùn)動.2.氫原子光譜(1)光譜：用光柵或棱鏡可以把各種顏色的光按波長展開，獲得光的波長(頻率)和強(qiáng)度分布的記錄，即光譜.(2)光譜

2、分類(3)氫原子光譜的實驗規(guī)律：巴耳末系是氫原子光譜在可見光區(qū)的譜線，其波長公式＝R(－)(n＝3,4,5，…，R是里德伯常量，R＝1.10×107m－1).(4)光譜分析：利用每種原子都有自己的特征譜線可以用來鑒別物質(zhì)和確定物質(zhì)的組成成分，且靈敏度很高.在發(fā)現(xiàn)和鑒別化學(xué)元素上有著重大的意義.3.玻爾理論(1)定態(tài)：原子只能處于一系列不連續(xù)的能量狀態(tài)中，在這些能量狀態(tài)中原子是穩(wěn)定的，電子雖然繞核運(yùn)動，但并不向外輻射能量.(2)躍遷：電子從能量較高的定態(tài)軌道躍遷到能量較低的定態(tài)軌道時，會放出能量為hν的光子，這個光子的能量由前后兩個能級的能量

3、差決定，即hν＝Em－En.(h是普朗克常量，h＝6.63×10－34J·s)(3)軌道：原子的不同能量狀態(tài)跟電子在不同的圓周軌道繞核運(yùn)動相對應(yīng).原子的定態(tài)是不連續(xù)的，因此電子的可能軌道也是不連續(xù)的.4.氫原子的能量和能級變遷(1)能級和半徑公式：①能級公式：En＝E1(n＝1,2,3，…)，其中E1為基態(tài)能量，其數(shù)值為E1＝－13.6eV.②半徑公式：rn＝n2r1(n＝1,2,3，…)，其中r1為基態(tài)軌道半徑，又稱玻爾半徑，其數(shù)值為r1＝0.53×10－10m.(2)氫原子的能級圖，如圖2所示圖2自測1　(多選)如圖3所示為盧瑟福和他的

4、同事們做α粒子散射實驗裝置的示意圖，熒光屏和顯微鏡一起分別放在圖中的A、B、C、D四個位置時觀察到的現(xiàn)象，下述說法中正確的是(　　)圖3A.放在A位置時，相同時間內(nèi)觀察到屏上的閃光次數(shù)最多B.放在B位置時，相同時間內(nèi)觀察到屏上的閃光次數(shù)只比A位置時稍少些C.放在C、D位置時，屏上觀察不到閃光D.放在D位置時，屏上仍能觀察到一些閃光，但次數(shù)極少答案　ABD解析　根據(jù)α粒子散射現(xiàn)象，絕大多數(shù)α粒子沿原方向前進(jìn)，少數(shù)α粒子發(fā)生較大偏轉(zhuǎn)，A、B、D正確.自測2　一個氫原子從n＝3能級躍遷到n＝2能級，該氫原子(　　)A.放出光子，能量增加B.放出

5、光子，能量減少C.吸收光子，能量增加D.吸收光子，能量減少答案　B二、天然放射現(xiàn)象和原子核1.天然放射現(xiàn)象(1)天然放射現(xiàn)象元素自發(fā)地放出射線的現(xiàn)象，首先由貝可勒爾發(fā)現(xiàn).天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)，說明原子核具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu).(2)放射性同位素的應(yīng)用與防護(hù)①放射性同位素：有天然放射性同位素和人工放射性同位素兩類，放射性同位素的化學(xué)性質(zhì)相同.②應(yīng)用：消除靜電、工業(yè)探傷、做示蹤原子等.③防護(hù)：防止放射性對人體組織的傷害.2.原子核的組成(1)原子核由質(zhì)子和中子組成，質(zhì)子和中子統(tǒng)稱為核子.質(zhì)子帶正電，中子不帶電.(2)基本關(guān)系①核電荷數(shù)(Z)＝質(zhì)子數(shù)＝元素

6、的原子序數(shù)＝核外電子數(shù).②質(zhì)量數(shù)(A)＝核子數(shù)＝質(zhì)子數(shù)＋中子數(shù).(3)X元素的原子核的符號為X，其中A表示質(zhì)量數(shù)，Z表示核電荷數(shù).3.原子核的衰變、半衰期(1)原子核的衰變①原子核放出α粒子或β粒子，變成另一種原子核的變化稱為原子核的衰變.②分類α衰變：X→Y＋Heβ衰變：X→Y＋e當(dāng)放射性物質(zhì)連續(xù)發(fā)生衰變時，原子核中有的發(fā)生α衰變，有的發(fā)生β衰變，同時伴隨著γ輻射.③兩個典型的衰變方程α衰變：U→Th＋Heβ衰變：Th→Pa＋e.(2)半衰期①定義：放射性元素的原子核有半數(shù)發(fā)生衰變所需的時間.②影響因素：放射性元素衰變的快慢是由核內(nèi)部自身

7、的因素決定的，跟原子所處的化學(xué)狀態(tài)和外部條件沒有關(guān)系.(3)公式：N余＝N原·，m余＝m原·.4.核力和核能(1)原子核內(nèi)部，核子間所特有的相互作用力.(2)核子在結(jié)合成原子核時出現(xiàn)質(zhì)量虧損Δm，其對應(yīng)的能量ΔE＝Δmc2.(3)原子核分解成核子時要吸收一定的能量，相應(yīng)的質(zhì)量增加Δm，吸收的能量為ΔE＝Δmc2.自測3　(2015·福建理綜·30(1))下列有關(guān)原子結(jié)構(gòu)和原子核的認(rèn)識，其中正確的是(　　)A.γ射線是高速運(yùn)動的電子流B.氫原子輻射光子后，其繞核運(yùn)動的電子動能增大C.太陽輻射能量的主要來源是太陽中發(fā)生的重核裂變D.Bi的半衰期

8、是5天，100克Bi經(jīng)過10天后還剩下50克答案　B解析　β射線是高速電子流，而γ射線是一種電磁波，選項A錯誤.氫原子輻射光子后，繞核運(yùn)動的電子距核更近，動能增大，選項B正確.太