高考物理复习第十二章第2讲原子结构和原子核讲义（含解析）新人教版

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1、第2讲　原子结构和原子核[基础知识·填一填][知识点1]　原子结构　光谱和能级跃迁　1．电子的发现英国物理学家汤姆孙在研究阴极射线时发现了　电子　，提出了原子的“枣糕模型”．2．原子的核式结构(1)1909～1911年，英国物理学家　卢瑟福　进行了α粒子散射实验，提出了原子的核式结构模型．(2)α粒子散射实验①实验装置：如下图所示；②实验结果：α粒子穿过金箔后，绝大多数沿　原方向　前进，少数发生较大角度偏转，极少数偏转角度大于90°，甚至被弹回．(3)核式结构模型：原子中心有一个很小的核，叫做原子核，原子的全部正电荷和

2、几乎全部质量都集中在　原子核　里，带负电的　电子　在核外空间绕核旋转．3．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　波长　(频率)和强度分布的记录，即光谱．(2)光谱分类(3)氢原子光谱的实验规律：巴耳末系是氢光谱在可见光区的谱线，其波长公式＝R(n＝3,4,5，…，R是里德伯常量，R＝1.10×107m－1)．(4)光谱分析：利用每种原子都有自己的　特征谱线　可以用来鉴别物质和确定物质的组成成分，且灵敏度很高．在发现和鉴别化学元素上有着重大的意义．4．玻尔理论和能级跃迁(1)玻尔理论①

3、定态：原子只能处于一系列　不连续　的能量状态中，在这些能量状态中原子是　稳定　的，电子虽然绕核运动，但并不向外辐射能量．②跃迁：电子从能量较高的定态轨道跃迁到能量较低的定态轨道时，会放出能量为hν的光子，这个光子的能量由前后两个能级的能量差决定，即hν＝　Em-En　.(h是普朗克常量，h＝6.63×10－34J·s)③轨道：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　不连续的　，因此电子的可能轨道也是　不连续的　.(2)氢原子的能级图(如图所示)(3)氢原子的能级和半径公式①能级公式：En＝

4、E1(n＝1,2,3，…)，其中E1为基态能量，其数值为E1＝　-13.6　eV.②半径公式：rn＝　n2r1　(n＝1,2,3，…)，其中r1为基态半径，又称玻尔半径，其数值为r1＝0.53×10－10m.判断正误，正确的划“√”，错误的划“×”．(1)氢原子光谱是由不连续的亮线组成的．(√)(2)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．(×)(3)按照玻尔理论，核外电子均匀地分布在各个不连续的轨道上．(×)(4)氢原子由能量为En的定态向低能级跃迁时，氢原子辐射的光子能量为hν＝En.(×)[知识

5、点2]　原子核　核反应和核能　1．原子核的组成(1)原子核由质子和中子组成，质子和中子统称为　核子　.质子带正电，中子不带电．(2)基本关系①核电荷数＝质子数(Z)＝元素的原子序数＝　核外电子数　.②质量数(A)＝　核子数　＝质子数＋中子数．(3)X元素的原子核的符号为X，其中A表示　质量数　，Z表示核电荷数．2．天然放射现象(1)天然放射现象元素　自发　地放出射线的现象，首先由　贝可勒尔　发现．天然放射现象的发现，说明原子核具有　复杂　的结构．(2)放射性同位素的应用与防护①放射性同位素：有　天然　放射性同位素和　人

6、工　放射性同位素两类，放射性同位素的化学性质相同．②应用：消除静电、工业探伤、做　示踪原子　等．③防护：防止放射性对人体组织的伤害．3．原子核的衰变、半衰期(1)原子核的衰变①原子核放出α粒子或β粒子，变成另一种　原子核　的变化称为原子核的衰变．②分类α衰变：X→Y＋　He　.β衰变：X→Y＋　e　当放射性物质连续发生衰变时，原子核中有的发生α衰变，有的发生β衰变，同时伴随着γ辐射．③两个典型的衰变方程α衰变：U→Th＋Heβ衰变：Th→Pa＋e.(2)半衰期①定义：放射性元素的原子核有　半数　发生衰变所需的时间．②影

7、响因素：放射性元素衰变的快慢是由核　内部　自身的因素决定的，跟原子所处的化学状态和外部条件没有关系．(3)公式：N余＝N原，m余＝m原4．核力和核能(1)原子核内部，　核子间　所特有的相互作用力．(2)核子在结合成原子核时出现质量亏损Δm，其对应的能量ΔE＝　Δmc2　.(3)原子核分解成核子时要吸收一定的能量，相应的质量增加Δm，吸收的能量为ΔE＝　Δmc2　.5．核反应、核裂变、核聚变(1)核反应规律：在核反应中，　质量数　守恒，　电荷数　守恒．(2)重核裂变①定义：使重核分裂成几个质量较小的原子核的核反应．②铀核

8、裂变：用中子轰击铀核时，铀核发生裂变，一种典型的反应是生成钡和氪，同时放出三个中子，核反应方程为：U＋n→Ba＋Kr＋3n.③链式反应：由重核裂变产生中子使裂变反应一代接一代继续下去的过程叫做核裂变的链式反应．④链式反应的条件：a.要有足够浓度的U；b.铀块体积需　大于　临界体积，或铀块质量　大于　临界质量．(3)轻核聚变①定义：