2024年高考物理一轮复习(新人教版) 第16章 第2讲 原子结构 原子核.pdf

第2讲原子结构原子核

目标要求1.知道原子的核式结构，了解氢原子光谱，掌握玻尔理论及能级跃迁规律.2.了解

原子核的组成及核力的性质，了解半衰期及其统计意义.3.认识原子核的结合能，了解核裂变

及核聚变，能根据质量数、电荷数守恒写出核反应方程．

考点一原子结构和氢原子光谱

1．原子结构

(1)电子的发现：英国物理学家J·J·汤姆孙发现了电子．

(2)α粒子散射实验：1909年，英国物理学家卢瑟福和他的助手进行了用α粒子轰击金箔的实验，

实验发现绝大多数α粒子穿过金箔后基本上仍沿原来方向前进，但有少数α粒子发生了大角度

偏转，极少数α粒子偏转的角度甚至大于90°，也就是说它们几乎被“撞”了回来．

(3)原子的核式结构模型：在原子中心有一个很小的核，原子全部的正电荷和几乎全部质量都

集中在核里，带负电的电子在核外空间绕核旋转．

2．氢原子光谱

(1)光谱：用棱镜或光栅可以把光按波长(频率)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线状谱是一条条的亮线．

②连续谱是连在一起的光带．

(3)氢原子光谱的实验规律：

11

1－

①巴耳末系是氢原子光谱在可见光区的谱线，其波长公式＝R22n2(n＝3,4,5，…)，R

λ∞∞

是里德伯常量，R＝1.10×107m－1，n为量子数，此公式称为巴耳末公式．

∞

②氢光谱在红外和紫外光区的其他谱线也都满足与巴耳末公式类似的关系式．

1．在α粒子散射实验中，少数α粒子发生大角度偏转是由于它跟金原子中的电子发生了碰

撞．(×)

2．原子中绝大部分是空的，原子核很小．(√)

3．核式结构模型是卢瑟福在α粒子散射实验的基础上提出的．(√)

4．发射光谱可能是连续谱，也可能是线状谱．(√)

例1关于α粒子散射实验，下述说法中正确的是()

A．在实验中观察到的现象是绝大多数α粒子穿过金箔后，仍沿原来方向前进，少数发生了较

大偏转，极少数偏转超过90°，有的甚至被弹回接近180°

B．使α粒子发生明显偏转的力来自带正电的核及核外电子，当α粒子接近核时是核的排斥力

使α粒子发生明显偏转，当α粒子接近电子时，是电子的吸引力使之发生明显偏转

C．实验表明原子中心有一个极小的核，它占有原子体积的极小部分，实验事实肯定了汤姆

孙的原子结构模型

D．实验表明原子中心的核带有原子的全部正电及全部质量

答案A

解析在实验中观察到的现象是绝大多数α粒子穿过金箔后，仍沿原来方向前进，少数发生

了较大偏转，极少数偏转超过90°，有的甚至被弹回接近180°，所以A正确；使α粒子发生

明显偏转的力是来自带正电的核，当α粒子接近核时，核的排斥力使α粒子发生明显偏转，电

子对α粒子的影响忽略不计，所以B错误；实验表明原子中心有一个极小的核，它占有原子

体积的极小部分，实验事实否定了汤姆孙的原子结构模型，所以C错误；实验表明原子中心

的核带有原子的全部正电及绝大部分质量，所以D错误．

考点二玻尔理论能级跃迁

1．玻尔理论

(1)定态假设：电子只能处于一系列不连续的能量状态中，在这些能量状态中电子绕核的运动

是稳定的，电子虽然绕核运动，但并不产生电磁辐射．

(2)跃迁假设：电子从能量较高的定态轨道(其能量记为E)跃迁到能量较低的定态轨道(能量记

n

为E，mn)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，

m

即hν＝E－E.(h是普朗克常量，h＝6.63×10－34J·s)