2020版物理新增分大一轮新高考(京津鲁琼)讲义：第十二章 近代物理初步 第2讲 含解析.pdfVIP

第2讲 原子和原子核 一、原子物理 1.原子的核式结构 (1)1909～1911 年，英籍物理学家卢瑟福进行了α粒子散射实验，提出了原子核式结构模型. 图1 (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，但有少数α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1 所示. (3)原子的核式结构模型：原子中带正电部分的体积很小，但几乎占有全部质量，电子在正电体的外面 运动. 2.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 1 1 1 (3)氢原子光谱的实验规律：巴耳末系是氢原子光谱在可见光区的谱线，其波长公式 ＝R( － )(n＝ λ 22 n2 7 －1 3,4,5…R是里德伯常量，R＝1.10×10 m ). (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. 3.玻尔理论 (1)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＝E －E .(h是普朗克常量，h＝6.63 ×10－34 J· s) m n (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. 4.氢原子的能量和能级变迁 (1)能级和半径公式： 1 ①能级公式：E ＝ E (n＝1,2,3…)，其中E 为基态能量，其数值为E ＝－13.6 eV. n n2 1 1 1 2 － ②半径公式：r ＝n r(n＝1,2,3…)，其中r 为基态轨道半径，又称玻尔半径，其数值为r ＝0.53 ×10 n 1 1 1 10 m. (2)氢原子的能级图，如图2 所示 图2 自测1 (多选)如图3 所示为α粒子散射实验装置的示意图，荧光屏和显微镜一起分别放在图中的A、 B、C、D 四个位置时观察到的现象，下述说法中正确的是( ) 图3 A.放在A 位置时，相同时间内观察到屏上的闪光次数最多 B.放在B位置时，相同时间内观察到屏上的闪光次数只比A位置时稍少些 C.放在C、D位置时，屏上观察不到闪光 D.放在D位置时，屏上仍能观察到一些闪光，但次数极少 答案 ABD 解析 根据 α粒子散射现象，绝大多数α粒子沿原方向前进，少数α粒子发生较大偏转，A 、B 、D 正确. 自测2 一个氢原子从n＝3 能级跃迁 n＝2 能级，该氢原子( ) A.放出光子，能量增加 B.放出光子，能量减少 C.吸收光子，能量增加 D.吸收光子，能量减少 答案 B 二、天然放射现象和原子核 1.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，