高考物理一轮复习第十六部分-原子结构原子核.doc

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1、原子结构原子核　原子结构基础知识归纳1.电子的发现和汤姆孙的原子模型电子的发现：1897年英国物理学家　汤姆孙　，对阴极射线进行了一系列的研究，从而发现了电子.使人们认识到　原子　有复杂结构，揭开了研究原子的序幕.汤姆孙的“枣糕”模型：原子是一个球体，正电荷均匀分布在整个球内，电子像枣糕里的枣子一样镶嵌在原子里.2.卢瑟福的核式结构模型(1)α粒子散射实验装置(2)α粒子散射实验的结果：α粒子通过金箔时，绝大多数不发生偏转，仍沿原来的方向前进，少数发生较大的偏转，极少数偏转角超过90°，有的甚至被弹回，偏转角几乎达到180°.(3)核式结构模型：在原子的中心有一个很小

2、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，带负电的电子在核空间里绕着核旋转.原子核所带的正电荷数等于核外的　电子数　，所以整个原子是呈电中性的.电子绕着核旋转所需的向心力就是核对它的　库仑引力　.(4)从α粒子散射实验的数据估算出原子核大小的数量级为10－15～10－14m，原子大小的数量级为10－10m.3.氢原子光谱(1)光谱分为两类，一类称为　线光谱　，另一类称为　连续光谱　；(2)各种原子的发射光谱都是线状光谱，都只能发出几种特定频率的光，不同原子的发光频率是不同的，因此线状光谱称为原子的　特征谱线　，对光谱线进行分析，就可以确定发

3、光物质，这种方法称为　光谱分析　.(3)氢原子光谱可见光谱线波长可以用公式：表示，式中R称为里德伯常量，R＝1.1×107m－1.4.玻尔的原子模型(1)原子核式结构模型与经典电磁理论的矛盾说明，经典电磁理论已不适用于原子系统，玻尔从光谱学成就得到启发，利用普朗克的能量量子化的概念，提出三个假设：①　定态假设　：原子只能处于一系列不连续的能量状态中，在这些状态中原子是稳定的，电子虽然做加速运动，但并不向外辐射能量，这些状态叫定态.②　跃迁假设　：原子从一个定态(设能量为E2)跃迁到另一定态(设能量为E1)时，它辐射或吸收一定频率的光子，光子的能量由这两个定态的能量差决

4、定，即hν＝E2－E1.③　轨道量子化假设　：原子的不同能量状态，跟电子不同的运行轨道相对应.原子的能量不连续，因而电子可能轨道的分布也是不连续的.(2)玻尔的氢原子模型①氢原子的能级公式和轨道半径公式：玻尔在三条假设基础上，利用经典电磁理论和牛顿力学，计算出氢原子核外电子的各条可能轨道的半径，14以及电子在各条轨道上运动时原子的能量.氢原子中电子在第n条可能轨道上运动时，氢原子的能量En和电子轨道半径rn分别为En＝、rn＝n2r1(n＝1、2、3…).其中E1、r1为离核最近的第一条轨道(即n＝1)的氢原子能量和轨道半径.即E1＝－13.6eV，r1＝0.53×1

5、0－10m(以电子距原子核无穷远时电势能为零计算).②氢原子的能级图：氢原子的各个定态的能量值，叫　氢原子的能级　.按能量的大小用图象表示出来即能级图.其中n＝1的定态称为　基态　，n＝2以上的定态，称为　激发态　.5.原子核结构(1)汤姆孙发现电子，说明　原子　不是最小的微粒；卢瑟福α粒子散射实验，说明原子里存在一个很小的　原子核　；卢瑟福用α粒子轰击氮原子核，获得质子，说明　原子核　也不是最小的微粒.(2)原子核是由　质子　和　中子　组成的；质子和中子统称为　核子　，原子核的核电荷数等于　质子数　，等于原子的核外　电子数　；原子核的质量数等于原子核内的　核子数　.

6、(3)质子数相同而中子数不同的原子核互称　同位素　，原子的化学性质决定于原子的核外　电子数　；同位素具有相同的质子数，相同的核外电子数，因而具有相同的　化学性质　.重点难点突破一、为什么用α粒子散射实验研究原子结构原子结构无法直接观察到，要用高速粒子进行轰击，根据粒子的散射情况分析判断原子的结构，而α粒子有足够的能量，可以穿过原子，并且利用荧光作用可观察α粒子的散射情况，所以选取α粒子进行散射实验.二、氢原子怎样吸收能量由低能级向高能级跃迁此类问题可分为三种情况：1.光子照射氢原子，当光子的能量小于电离能时，只能满足光子的能量为两定态间能级差时才能被吸收.2.光子照射

7、氢原子，当光子的能量大于电离能时，任何能量的光子都能被吸收，吸收的能量一部分用来使电子电离，另一部分可用来增加电子离开核的吸引后的动能.3.当粒子与原子碰撞(如电子与氢原子碰撞)时，由于粒子的动能可全部或部分被氢原子吸收，故只要入射粒子的动能大于或等于原子两能级的能量差，就可以使原子受激发而向高能级跃迁.典例精析1.α粒子散射实验与核式结构模型【例1】卢瑟福通过对α粒子散射实验结果的分析，提出(　　)A.原子的核式结构模型B.原子核内有中子存在C.电子是原子的组成部分D.原子核是由质子和中子组成的【解析】卢瑟福精确统计了向各个方向散射的α粒子的数目，