（江苏专版）2020版高考物理第十一章第3节原子结构与原子核讲义（含解析）

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1、原子结构与原子核(1)原子中绝大部分是空的，原子核很小。(√)(2)核式结构学说是卢瑟福在α粒子散射实验的基础上提出的。(√)(3)氢原子光谱是由一条一条亮线组成的。(√)(4)玻尔理论成功地解释了氢原子光谱，也成功地解释了氦原子光谱。(×)(5)按照玻尔理论，核外电子均匀分布在各个不连续的轨道上。(×)(6)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。(√)(7)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。(×)(8)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。(×)(9)质能方程表明在一定条件下，质量可以转

2、化为能量。(×)突破点(一)　原子的核式结构1．汤姆孙原子模型(1)电子的发现：1897年，英国物理学家汤姆孙通过对阴极射线的研究发现了电子。电子的发现证明了原子是可再分的。(2)汤姆孙原子模型：原子里面带正电荷的物质均匀分布在整个原子球体中，而带负电的电子镶嵌在球内。2．α粒子散射实验(1)α粒子散射实验装置(2)α粒子散射实验的结果：绝大多数α粒子穿过金箔后基本上仍沿原来的方向前进，但少数α粒子穿过金箔后发生了大角度偏转，极少数α粒子甚至被“撞了回来”。3．原子的核式结构模型(1)α粒子散射实验结果分析①核外电子不会使α粒子的速度发生明显改变。②汤姆孙模型不能解释

3、α粒子的大角度散射。③绝大多数α粒子沿直线穿过金箔，说明原子中绝大部分是空的；少数α粒子发生较大角度偏转，反映了原子内部集中存在着对α粒子有斥力的正电荷；极少数α粒子甚至被“撞了回来”，反映了个别α粒子正对着质量比α粒子大得多的物体运动时，受到该物体很大的斥力作用。(2)原子的核式结构模型在原子的中心有一个很小的核，叫原子核，原子的所有正电荷和几乎所有质量都集中在原子核里，带负电的电子在核外绕核旋转。(3)核式结构模型的局限性卢瑟福的原子核式结构模型能够很好地解释α粒子散射实验现象，但不能解释原子光谱是特征光谱和原子的稳定性。[题点全练]1．在α粒子散射实验中，电子对

4、α粒子运动的影响可以忽略。这是因为与α粒子相比，电子的(　　)A．电量太小　　　　　　　B．速度太小C．体积太小D．质量太小解析：选D　在α粒子散射实验中，由于电子的质量太小，电子的质量只有α粒子的，它对α粒子速度的大小和方向的影响就像灰尘对枪弹的影响，完全可以忽略。故D正确，A、B、C错误。2．[多选]如图所示是英国物理学家卢瑟福用α粒子轰击金箔的实验装置。下列关于该实验的描述正确的是(　　)A．α粒子轰击金箔的实验需在真空条件下完成B．α粒子的散射实验揭示了原子核有复杂的结构C．实验结果表明绝大多数α粒子穿过金箔后没有发生散射D．α粒子从金原子内部穿出后携带了原子

5、内部结构的信息解析：选ACD　当α粒子穿过原子时，电子对α粒子影响很小，影响α粒子运动的主要是原子核，离核远则α粒子受到的库仑斥力很小，运动方向改变小。只有当α粒子与核十分接近时，才会受到很大库仑斥力，而原子核很小，所以α粒子接近它的机会就很少，所以只有极少数大角度的偏转，而绝大多数基本按直线方向前进，α粒子轰击金箔的实验需在真空条件下完成，故A正确；α粒子的散射实验揭示了原子具有复杂的核式结构，故B错误；实验结果表明绝大多数α粒子穿过金箔后没有发生散射，故C正确；α粒子从金原子内部穿出后携带了原子内部的信息，故D正确。3．如图所示为卢瑟福和他的同事们做α粒子散射实验

6、装置的示意图，荧光屏和显微镜一起分别放在图中的A、B、C、D四个位置时，关于观察到的现象，下述说法中正确的是(　　)A．放在A位置时，相同时间内观察到屏上的闪光次数最少B．放在B位置时，相同时间内观察到屏上的闪光次数最多C．放在C位置时，屏上仍能观察一些闪光，但次数极少D．放在D位置时，屏上观察不到闪光解析：选C　放在A位置时，相同时间内观察到屏上的闪光次数最多，说明大多数射线基本不偏转，故A错误；放在B位置时，相同时间内观察到屏上的闪光次数较放在A位置时少，故B错误；放在C位置时，屏上仍能观察一些闪光，但次数极少，说明极少数射线较大偏转，可知原子内部带正电的那部分物

7、质体积小且质量大，故C正确；放在D位置时，屏上可以观察到闪光，只不过很少很少，说明很少很少射线发生大角度的偏转，故D错误。突破点(二)　原子能级跃迁规律1．对氢原子能级图的理解(1)能级图如图所示。(2)能级图中相关量意义的说明：相　关　量意　义能级图中的横线表示氢原子可能的能量状态——定态横线左端的数字“1,2,3…”表示量子数横线右端的数字“－13.6，－3.4…”表示氢原子的能量相邻横线间的距离表示相邻的能量差，量子数越大相邻的能量差越小，距离越小带箭头的竖线表示原子由较高能级向较低能级跃迁，原子跃迁的条件为hν＝Em－En2．两类能级跃迁(1