人教版高考总复习一轮物理精品课件 第14单元 波粒二象性和原子物理 第36讲 原子结构 原子核.ppt

;落实基础主干;落实基础主干;一、原子结构

1.电子的发现:英国物理学家汤姆孙发现了电子。

2.原子的核式结构

(1)α粒子散射实验:英国物理学家卢瑟福和他的助手进行了α粒子散射实验,实验发现,

绝大多数α粒子穿过金箔后基本上仍沿原来的方向前进,但有少数α粒子发生了大角度偏转,极少数偏转的角度甚至大于90°,也就是说,它们几乎被“撞了回来”,如图所示。;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:巴耳末系是氢原子在可见光区的谱线,其波长λ满足(n=3,4,5,…),式中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.玻尔理论的三条假设

(1)定态假设:原子的能量只能取一系列特定的值,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)跃迁假设:原子从一种定态跃迁到另一种定态时,会辐射或吸收一定频率的光子,光子的能量由前后两个能级的能量差决定,即hν=En-Em。(h是普朗克常量,h=6.63×10-34J·s)

(3)轨道假设: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。;5.氢原子的能级、能级公式

(1)氢原子的能级

氢原子能级图如图所示;(2)氢原子的能级和轨道半径

①氢原子的能级公式:En=E1(n=1,2,3,…),其中基态能量E1最低,其数值为E1=-13.6eV。

②氢原子的半径公式: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。;二、原子核

1.天然放射现象

放射性元素自发地放出射线的现象,首先由贝克勒尔发现。天然放射现象的发现,说明原子核内部是有结构的。

2.原子核的组成:原子核是由质子和中子组成的,原子核的电荷数等于核内的质子数。;3.原子核的衰变

(1)衰变:原子核自发地放出α粒子或β粒子,变成另一种原子核的变化。

(2)分类;4.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工放射性???位素两类,放射性同位素的化学性质相同。

(2)应用:射线测厚仪、放射治疗、做示踪原子等。

(3)防护:防止放射性对人体组织的伤害。

5.核力和核能

(1)核力:原子核内部,核子间所特有的相互作用力。

(2)核能

①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。

②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。;6.裂变反应和聚变反应

(1)重核裂变

①定义:质量数较大的原子核受到高能粒子的轰击而分裂成几个质量数较小的原子核的过程。;(2)轻核聚变

①定义:两个轻核结合成质量较大的核的反应过程。轻核聚变反应必须在高温下进行,因此又叫热核反应。;[练一练]

1.判断下列说法对错

(1)人们认识原子具有复杂结构是从物理学家卢瑟福研究阴极射线发现电子开始的。()

(2)原子中绝大部分是空的,原子核很小。()

(3)按照玻尔理论,核外电子均匀分布在各个不连续的轨道上。()

(4)如果某放射性元素的原子核有100个,经过一个半衰期后一定还剩50个原子核没有衰变。()

(5)质能方程表明在一定条件下,质量可以转化为能量。();2.如图为研究放射性元素射线性质的实验装置,两块平行放置的金属板A、B分别与电源的正负极连接。放射源发出的射线从其上方小孔向外射出,分裂成三束,分别为α、β、γ三种射线。对于三种射线,下列说法正确的是();解析根据题意可知,A板带正电,B板带负电,带正电的粒子将向B板偏转,带负电的粒子将向A板偏转,α射线为氦核流,带正电,将向B板偏转,且α射线电离能力最强,穿透能力最弱,故A、B错误;β射线为电子流,带负电,将向A板偏转,且β射线是原子核内的中子转化为质子时放出的,其转变方程为

,故C正确;γ射线为光子流,不带电,在电场中不会发生偏转,但可以用于治疗肿瘤,故D错误。;3.物理学家卢瑟福用α粒子轰击金箔,研究α粒子被散射的情况,关于α粒子散射实验,下列说法正确的是()

A.原子中除了质子外还存在中子

B.原子中的质量和正电荷是均匀分布的

C.原子的结构类似于太阳系的球形结构

D.原子中几乎全部的质量和全部正电荷都集中在很小的区域内;解析α粒子散射实验说明原子内存在一个集中了几