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1、第4讲原子结构和原子核一、卢瑟福核式结构模型1.汤姆生的“枣糕”模型汤姆生均匀(1)1897 年，_发现电子，提出原子的“枣糕”模型，揭开了人类研究原子结构的序幕.(2)“枣糕”模型：原子是一个球体，正电荷_分布在整个球内，电子像枣糕里的枣子那样镶嵌在原子里.2.卢瑟福的核式结构模型(1)粒子散射实验装置：如图 11-4-1 所示.图 11-4-1实验规律卢瑟福的分析 _粒子仍沿原来的方向前进原子中间绝大部分是_少数粒子发生了较_的偏转，极少数的偏转角超过了 _，个别甚至被弹回，偏转角几乎达到 180粒子碰到了质量比自己大得多的带正电的物质，原子的正电荷和几乎全部的质量都集中在一个很小的范围内
2、(2)粒子散射实验规律及卢瑟福对实验现象的分析绝大多数空隙大9010(3)原子核式结构模型原子核正质量在原子的中心有一个很小的核，叫_.原子的全部_电荷和几乎全部的_都集中在原子核里.旋转核子质量质子同位素带负电的电子在核外空间里绕着核_.(4)原子核大小：从粒子散射实验的数据估算出原子核的半径约为 101514m(原子的半径约为 1010m).3.质子和中子统称_，原子核的电荷数等于其质子数，原子核的_数等于其质子数与中子数之和.具有相同_数的原子属于同一种元素；具有相同的质子数和不同的中子数的原子互称_.【基础检测】1.(多选)如图 11-4-2 所示为卢瑟福和他的同事们做粒子散射实验装置
3、的示意图，荧光屏和显微镜一起分别放在图中的 A、)B、C、D 四个位置时观察到的现象，下述说法中正确的是(图 11-4-2A.放在 A 位置时，相同时间内观察到屏上的闪光次数最多B.放在 B 位置时，相同时间内观察到屏上的闪光次数只比A 位置时稍少些C.放在 C、D 位置时，屏上观察不到闪光D.放在 D 位置时，屏上仍能观察到一些闪光，但次数极少答案：AD二、玻尔原子模型与原子光谱1.玻尔原子模型量子化能量稳定为解决原子核结构的稳定性和原子发光的不连续性问题，玻尔提出了三条假设：(1)轨道假设：轨道是_的，其半径只能是某些分立的值.(2)定态假设：不同的轨道对应着不同的_状态，这些状态中原子是
4、_的，不向外辐射能量.(3) 跃 迁 假 设 ： 原 子 在 不 同 的 状 态 具 有 不 同 的_，从一个定态向另一个定态跃迁时要_或_一定频率的光子，该光子的能量等于这两个状态的_.能量吸收辐射能级差2.能级：在玻尔模型中，原子的可能状态是_的，因此各状态对应的能量也是_的，这些能量值叫能级.3.基态与激发态：能量_状态叫做基态；其他能量状态叫激发态.不连续不连续最低的4. 光子的辐射与吸收 ： 原子由激发态向基态 跃 迁 时 要_光子，由基态向激发态跃迁时要_光子.光子的频率与能级的关系为_.5.原子光谱(1)光谱分析：利用元素的特征谱线(线状谱)分析和确定物质的组成成分.辐射吸收hE
5、mEn【基础检测】2.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(三、原子核贝克勒尔83831.天然放射现象的发现射线、射线、射线(1)_发现天然放射现象，使人们认识到原子核也有复杂结构，揭开了人类研究原子核结构的序幕.(2)通过对天然放射现象的研究，人们发现原子序数大于或等于_的所有天然存在的元素都具有放射性，原子序数小于_的天然存在的元素有些也具有放射性，它们放射出来的射线常见的有三种：_.2.天然衰变中核的变化规律在核的天然衰变中，核变化的最基本的规律是_守恒和_
6、守恒.质量数电荷数3.半衰期半数快慢(1)定义：放射性元素的原子核有_发生衰变所需要的时间.物理状态化学状态(2)意义：反映了核衰变过程的_程度，具有统计性.(3) 特征：只由核本身的因素所决定，而与原子所处的_或_无关.质子中子四、核力、核能、重核的裂变和轻核的聚变1.核力：原子核的半径很小，其中的质子之间的库仑力很大，受到这么大的库仑斥力却能处于稳定状态，一定还有别的力把各核子紧紧地拉在一起，这种力叫做核力.核力具有以下特点：(1)核力是很强的力.相邻(2)核力作用范围很小，只在 2.01015m 的短距离内起作用.(3)每个核子只跟它_的核子发生核力作用.2.核能原子核原子核(1) 结合
7、能：核子结合成_ 时放出一定的能量，_分解成核子时吸收一定的能量，这种能量叫结合能.(2)质量亏损：核子结合生成原子核，所生成的原子核的质量比生成它的核子的总质量要小些，这种现象叫做_.(3)爱因斯坦质能方程：物体的能量和质量之间存在着密切的联系，它们的关系是_，这就是爱因斯坦质能方程，其另一个表达形式是Emc2.质量亏损Emc23.获得核能的途径(1)重核的裂变重核俘获一个中子后分裂为两个或几个_质量数的原子核，则这样的反应叫做重核的裂变.在裂变的同时，还会放出几个中子和大量能量.(2)轻核的聚变某些轻核结合成质量数_的原子核的反应过程叫做轻核的聚变，同时放出大量的能量.轻核聚变只能发生在超
8、高温条件下，故轻核聚变也叫做热核反应.中等10较大【基础检测】考点 1氢原子的能级跃迁重点归纳3.解答氢原子能级图与原子跃迁问题的注意事项(1)氢原子能级图：如图 11-4-3 所示.图 11-4-3【考题题组】1.(多选)如图 11-4-4 所示是氢原子的能级图，大量处于 n4 激发态的氢原子向低能级跃迁时，一共可以辐射出 6 种不同频率的光子，其中巴耳末系是指氢原子由高能级向 n2 能级跃迁时释放的光子，则()图 11-4-4A.6 种光子中波长最长的是 n4 激发态跃迁到基态时产生的B.6 种光子中有 2 种属于巴耳末系C.使 n4 能级的氢原子电离至少要 0.85 eV 的能量D.若从
9、 n2 能级跃迁到基态释放的光子能使某金属板发生光电效应，则从 n3 能级跃迁到 n2 能级释放的光子也一定能使该板发生光电效应答案：BC2.(多选，2017 年湖北荆门模拟)氢原子核外电子发生了两次跃迁，第一次从外层轨道跃迁到 n3 轨道；第二次核外电子再从 n3 轨道跃迁到 n2 轨道，下列说法中正确的是()A.两次跃迁原子的能量增加相等B.第二次跃迁原子的能量减小量比第一次的大C.两次跃迁原子的电势能减小量均大于电子的动能增加量D.两次跃迁原子均要放出光子，第一次放出的光子能量要大于第二次放出的光子能量解析：氢原子核外电子从外层轨道跃迁到内层轨道这一过程中，原子的能量减小，原子要放出光子
10、，由能量守恒定律可知原子的电势能减小量大于电子的动能增加量.又由氢原子能级图知因跃迁到 n3 轨道放出的光子能量(或原子的能量减小量)最多为 1.51 eV，而氢原子核外电子从 n3 轨道跃迁到 n2轨道放出的光子的能量(或原子的能量减小量)为 1.89 eV，B、C 正确.答案：BC考点2原子核与原子核的衰变重点归纳1.衰变规律及实质(1)两种衰变的比较答案：A考点3核反应类型、核能重点归纳1.核反应类型(1)核反应的四种类型：衰变、人工转变、裂变和聚变.(2)核反应过程一般都是不可逆的，所以核反应方程只能用单向箭头连接并表示反应方向，不能用等号连接.(3)核反应的生成物一定要以实验为基础，不能凭空只依据两个守恒规律杜撰出生成物来写核反应方程.(4)核反应遵循质量数守恒而不是质量守恒，核反应过程中反应前后的总质量一般会发生变化.(5)核反应遵循电荷数守恒.)关于这两个方程的下列说法正确的是(A.方程(1)属于衰变B.方程(1)属于重核裂变C.方程(2)属于轻核聚变D.方程(1)中 k10，方程(2)中 d1答案：BCD
