《原子结构原子核.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《原子结构原子核.doc（4页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、原子结构原子核知识呈现：一原子的核式结构1电子的发现：1897年，英国物理学家汤姆生通过对阴极射线的研究发现了电子2原子的核式结构卢瑟福的原子核式结构模型在原子的中心有一个很小的核，叫原子核，原子的所有正电荷和几乎所有质量都集中在原子核里，带负电的电子在核外绕核旋转3. 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二氢原子光谱1.玻尔理论定态：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跃迁：原子从一种定态跃迁到另一种定态时，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定，即hEmEn.(h
2、是普朗克常量，h6.631034 Js)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2氢原子的能级、能级公式(1)氢原子的能级：能级图如图所示(2)氢原子的能级和轨道半径氢原子的能级公式：EnE1(n1，2，3，)，其中E1为基态能量，其数值为E113.6 eV.氢原子的半径公式：rnn2r1(n1，2，3，)，其中r1为基态半径，又称玻尔半径，其数值为r10.531010 m.总结：认识原子结构的线索气体放电的研究阴极射线发现电子汤姆孙的“枣糕”模型卢瑟福核式结构模型玻尔模型3氢原子跃迁时电子动能、电势能与原子能量的变化(1
3、)原子能量：EnEknEpn，随n增大而增大，其中E113.6 eV.(2)电子动能：电子绕氢原子核运动时静电力提供向心力，即km，所以Eknk，随r增大而减小(3)电势能通过库仑力做功判断电势能的增减当轨道半径减小时，库仑力做正功，电势能减小；反之，轨道半径增大时，电势能增加4记住一些结论(1)一群氢原子处于量子数为n的激发态时可能辐射的光谱条数为N.(2)只有光子能量恰好等于跃迁所需的能量(hEmEn)时，光子才被吸收(3)入射光子能量大于电离能(hEEn) 时，光子一定能被原子吸收并使之电离，剩余能量为自由电子的动能三天然放射现象、三种射线1天然放射现象：放射性元素自发地发出射线的现象，
4、首先由贝可勒尔发现天然放射现象的发现，说明原子核具有复杂的结构2三种射线的比较 射线名称比较项目射线射线射线组成高速氦核流高速电子流光子流(高频电磁波)带电量2ee0质量4mp mp1671027 kg静止质量为零符号Hee速度0.1c0.99cc垂直电磁场偏转情况偏转偏转不偏转贯穿本领最弱用一张薄纸能挡住较强穿透几厘米厚的铝板最强穿透几厘米厚的铅板对空气的电离作用很强较弱很弱在空气中的径迹粗、短、直细、较长、曲折最长通过胶片感光感光感光3.原子核的衰变(1)原子核放出粒子或粒子，变成另一种原子核的变化称为原子核的衰变(2)分类衰变：XYHe衰变：XYe(3)半衰期：放射性元素的原子核有半数发
5、生衰变所需的时间半衰期由核内部本身的因素决定，跟原子所处的物理或化学状态无关四结合能、质量亏损1核能核子结合为原子核时释放的能量或原子核分解为核子时吸收的能量，叫做原子核的结合能，亦称核能2质能方程、质量亏损爱因斯坦质能方程Emc2，原子核的质量必然比组成它的核子的质量和要小m，这就是质量亏损由质量亏损可求出释放的核能Emc2五核反应的四种类型类型可控性核反应方程典例衰变衰变自发UThHe衰变自发ThPae人工转变人工控制NHeOH(卢瑟福发现质子)HeBeCn(查德威克发现中子)AlHePn约里奥居里夫妇发现放射性同位素，同时发现正电子PSie重核裂变比较容易进行人工控制UnBaKr3nUn
6、XeSr10n轻核聚变HHHen模型一 能级跃迁问题1.如图所示，氢原子从n2的某一能级跃迁到n2的能级，辐射出能量为2.55 eV的光子问：(1)最少要给基态的氢原子提供多少电子伏特的能量，才能使它辐射上述能量的光子？(2)请在图中画出获得该能量后的氢原子可能的辐射跃迁图2.图所示为氢原子的四个能级，其中E1为基态，若氢原子A处于激发态E2，氢原子B处于激发态E3，则下列说法正确的是()A原子A可能辐射出3种频率的光子B原子B可能辐射出3种频率的光子C原子A能够吸收原子B发出的光子并跃迁到能级E4D原子B能够吸收原子A发出的光子并跃迁到能级E43.用频率为0的光照射大量处于基态的氢原子，在所
7、发射的光谱中仅能观测到频率分别为1、2、3的三条谱线，且321，则()A01 B321 C0123 D.4.氢原子部分能级的示意图如图所示不同色光的光子能量如下表所示.色光红橙黄绿蓝靛紫光子能量范围(eV)1.612002.002072.072142.142532.532762.76310处于某激发态的氢原子，发射的光的谱线在可见光范围内仅有2条，其颜色分别为()A红、蓝靛 B黄、绿 C红、紫 D蓝靛、紫5.氢原子从能级m跃迁到能级n时辐射红光的频率为1，从能级n跃迁到能级k时吸收紫光的频率为2，已知普朗克常量为h，若氢原子从能级k跃迁到能级m，则()A吸收光子的能量为h1h2B辐射光子的能量
8、为h1h2C吸收光子的能量为h2h1D辐射光子的能量为h2h16.已知氢原子的基态能量为E1，激发态能量En，其中n2，3，.且h表示普朗克常量，c表示真空中的光速能使氢原子从第一激发态电离的光子的最大波长为()A B C D7.在光电效应实验中，某金属的截止频率相应的波长为0，该金属的逸出功为_若用波长为(0)单色光做实验，则其截止电压为_已知电子的电荷量，真空中的光速和普朗克常量分别为e，c和h.模型二 核能的计算和核反应方程8.裂变反应是目前核能利用中常用的反应，以原子核U为燃料的反应堆中，当U俘获一个慢中子后发生裂变反应可以有多种方式，其中一种可表示为()UnXeSr3n235043
9、91.008 7138.917 893.915 4反应方程下方的数字是中子及有关原子的静止质量(以原子质量单位u为单位)已知1 u的质量对应的能量为9.3102 MeV，此裂变反应释放出的能量是_MeV.9.(1)太阳能来源于轻核的聚变，太阳中存在的主要元素是氢，氢核的聚变反应可以看作是4个氢核(H)结合成1个氦核(He)下表中列出了部分粒子的质量.粒子名称质子p粒子电子e中子n质量/u1.007 34.001 50.000 551.008 7以下说法中正确的是()A核反应方程为4HHe2eB核反应方程为4HHe2eC4个氢核结合成1个氦核时的质量亏损约为0.026 6 uD聚变反应过程中释放的能量约为24.8 MeV(2)一个氘核(H)和一个氚核(H)结合成一个氦核并放出一个中子时，质量亏损为m，已知阿伏加德罗常数为NA，真空中的光速为c，若1 mol氘和1 mol 氚完全发生上述核反应，则在核反应中释放的能量为_ANAmc2 B2NAmc2 C.NAmc2 D5NAmc2
