第3单元 原子结构和原子核 必备知识要打牢 抓双基 固本源 得基础分 掌握程度 BIBEI ZHISHIYAO DALAO 知识点一 原子结构 记一记 1.原子的核式结构 (1)1909~1911年,英国物理学家卢瑟福进行了a粒 子散射实验,提出了核式结构模型。 荧光屏 粒子源c粒子束 金箔② (2)粒子散射实验: 真小 ①实验装置:如图13-3-1所示。 图13-3-1 MYKONGLONG
原子结构 [记一记] 1．原子的核式结构 (1)1909～1911年，英国物理学家 进行了α粒 子散射实验，提出了核式结构模型。 (2)α粒子散射实验： ①实验装置：如图13－3－1所示。 图13－3－1 卢瑟福
②实验结果:a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。 2.氢原子光谱 氢原子光谱线是最早发现、研究的光谱线,这些光谱 线可用一个统一的公式表示: RO n=3,45 MYKONGLONG
②实验结果：α粒子穿过金箔后，绝大多数沿 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。 原方向 2．氢原子光谱 氢原子光谱线是最早发现、研究的光谱线，这些光谱 线可用一个统一的公式表示： 1 λ＝R( 1 2 2－ 1 n 2) n＝3,4,5……
3.玻尔的原子模型 (1)玻尔理论: ①轨道假设:原子中的电子在库仑引力的作用下,绕原 子核做圆周运动,电子绕核运动的可能轨道是不连续的 ②定态假设:电子在不同的轨道上运动时,原子处于不 同的状态,因而具有不同的能量,即原子的能量是不连续的。 这些具有确定能量的稳定状态称为定态,在各个定态中,原 子是稳定的,不向外辐射能量。 ③跃迁假设:原子从一个能量状态向另一个能量状态跃 迁时要放出或吸收一定频率的光子,光子的能量等于两个状 态的能量差,即h=Em=En。 MYKONGLONG
3．玻尔的原子模型 (1)玻尔理论： ①轨道假设：原子中的电子在库仑引力的作用下，绕原 子核做圆周运动，电子绕核运动的可能轨道是 。 ②定态假设：电子在不同的轨道上运动时，原子处于不 同的状态，因而具有不同的能量，即原子的能量是不连续的。 这些具有确定能量的稳定状态称为定态，在各个定态中，原 子是稳定的，不向外辐射能量。 ③跃迁假设：原子从一个能量状态向另一个能量状态跃 迁时要放出或吸收一定频率的光子，光子的能量等于两个状 态的能量差，即hν＝ 。 不连续的 Em－En
(2)几个概念: ①能级:在玻尔理论中,原子各个状态的能量值。 ②基态:原子能量最低的状态。 ③激发态:在原子能量状态中除基态之外的其他较高 的状态。 ④量子数:原子的状态是不连续的,用于表示原子状 态的正整数。 (3)氢原子的能级和轨道半径: ①氢原子的半径公式:rn=_m2(n=1,2,3.),其中 为基态半径,r1=0.53×10-10m。 ②氢原子的能级公式:En=n2E1(n=12,3…),其中E1 为基态能量,E1=-136eV MYKONGLONG
(2)几个概念： ①能级：在玻尔理论中，原子各个状态的能量值。 ②基态：原子能量 的状态。 ③激发态：在原子能量状态中除基态之外的其他较高 的状态。 ④量子数：原子的状态是不连续的，用于表示原子状 态的 。 (3)氢原子的能级和轨道半径： ①氢原子的半径公式：rn ＝ (n＝1,2,3…)，其中 r1为基态半径，r1 ＝0.53×10－10 m。 最低 正整数 n 2 r1 ②氢原子的能级公式：En＝ 1 n 2E1(n＝1,2,3…)，其中 E1 为基态能量，E1＝－13.6 eV
试一试] 1.卢瑟福利用a粒子轰击金箔的实验研究原子结构,正 确反映实验结果的示意图是 B D 图13-3-2 解析:α粒子轰击金箔后偏转,越靠近金原子核,偏 转的角度越大,所以A、B、C错误,D正确 答案:D MYKONGLONG
[试一试] 1．卢瑟福利用α粒子轰击金箔的实验研究原子结构，正 确反映实验结果的示意图是 ( ) 图13－3－2 解析：α粒子轰击金箔后偏转，越靠近金原子核，偏 转的角度越大，所以A、B、C错误，D正确 答案：D
知识点二 原子核 「想一想] 如升如圈B=3-3甲是队7三种线穿透能力的示 意图,图乙是工业上利用射线的穿透性来检查金属内部 的伤痕的示意图。 Q射线源 纸 铝 钢板 a射线一 射线 Y射线 计数器 图13-3-3 MYKONGLONG
原子核 [想一想] 如图13－3－3甲是α、β、γ三种射线穿透能力的示 意图，图乙是工业上利用射线的穿透性来检查金属内部 的伤痕的示意图。 图13－3－3
请思考:(1)图甲中到达铝板和到达混凝土的射线 各是什么射线? (2)图乙中用于金属内部探伤的是哪种射线? 「提示](1)射线的穿透能力很弱,一张纸就能挡 住,β射线的穿透能力很强,能穿透几毫米厚的铝板, γ射线的穿透能力更强,可以穿透几厘米厚的铅板,故 到达铝板的为和射线,到达混凝土的是γ射线。 (2)只有γ射线才具有足够的穿透力,能进行金属内 部的伤痕检查。 MYKONGLONG
请思考：(1)图甲中到达铝板和到达混凝土的射线 各是什么射线？ (2)图乙中用于金属内部探伤的是哪种射线？ [提示] (1)α射线的穿透能力很弱，一张纸就能挡 住，β射线的穿透能力很强，能穿透几毫米厚的铝板， γ射线的穿透能力更强，可以穿透几厘米厚的铅板，故 到达铝板的为β和γ射线，到达混凝土的是γ射线。 (2)只有γ射线才具有足够的穿透力，能进行金属内 部的伤痕检查
记一记 四个概念 (1)放射性:物质放射出射线的性质。 (2)放射性元素:具有放射性的元素。 (3)同位素:具有相同质子数和不同中子数的原子核 (4)放射性同位素:具有放射性的同位素。 MYKONGLONG
[记一记] 1．四个概念 (1)放射性：物质放射出 的性质。 (2)放射性元素：具有 的元素。 (3)同位素：具有相同 数和不同 数的原子核。 (4)放射性同位素：具有 的同位素。 射线 放射性 质子 中子 放射性
2.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 (2)核电荷数(Z:等于核内质子数,也等于核 外电子数,还等于元素周期表中的_原子序数 (3)核质量数()}等于核内的核子数,即 质子数与中子数之和。 MYKONGLONG
2．原子核的组成 (1)原子核：由 和 组成，质子和中子 统称为 。 (2)核电荷数(Z)：等于核内 ，也等于核 外 ，还等于元素周期表中的 。 (3)核质量数(A)：等于核内的 ，即 与 之和。 质子 中子 核子 质子数 电子数 原子序数 核子数 质子数 中子数
3.原子核的衰变 (1)三种射线的比较: 种类a射线 阝射线 射线 高速氢核|高速电子 光子流(高 组成 流 流 频电磁波) 带电荷量 2e e 4 质量m1=167× 1840 静止质量为零 1027kg) MYKONGLONG
3．原子核的衰变 (1)三种射线的比较： 种类 α 射线 β 射线 γ 射线 组成 高速 _____ 流 高速 流 流(高 频电磁波) 带电荷量 _____ 0 质量 4mp (mp＝1.67× 10－27 kg) mp 1 840 静止质量为零 氦核 电子 光子 2e －e