第41讲 原子结构 原子核(原卷版) 1．知道氢原子光谱、原子核的组成、放射性、原子核衰变、半衰期放射性同位素 2．知道核力、核反应方程结合能、质量亏损裂变反应和聚变反应、裂变反应堆 射线的危害和防护、氢原子的能级结构、能级公式. 一、原子结构 1.电子的发现 (1)英国物理学家 使用气体放电管对阴极射线进行了一系列实验研究。 ①让阴极射线分别通过电场和磁场，根据 现象，证明它是带负电的粒子流并求出其比荷。 ②换用 的阴极做实验，所得 的数值都相同，是氢离子比荷的近两千倍。证明这种粒子是构成各种物质的共有成分。 (2)电子 ①组成阴极射线的粒子称为 。 ②密立根“油滴实验”结论 2.汤姆孙原子模型 汤姆孙于1898年提出了原子模型，他认为原子是一个 ， 弥漫性地均匀分布在整个球体内， 镶嵌其中。 3.α粒子散射实验 (1)实验装置：α粒子源、 、放大镜和 。 (2)实验现象： ①绝大多数的α粒子穿过金箔后，基本上 的方向前进； ②少数α粒子发生了 偏转； ③极少数α粒子的偏转角度 ，甚至有极个别α粒子几乎被“撞了回来”。 (3)实验意义：卢瑟福通过α粒子散射实验，否定了汤姆孙的原子模型，建立了 模型。 4.核式结构模型 1911年由卢瑟福提出，在原子中心有一个很小的核，叫 。它集中了原子全部的正电荷和几乎全部的 ， 在核外空间运动。 5.原子核的电荷与尺度 二、氢原子光谱 1.氢原子光谱的实验规律 巴耳末线系是氢原子光谱在可见光区的谱线，其波长公式＝ (n＝3，4，5，…)，R是里德伯常量，R＝1.10×107 m－1，n为量子数。 2.玻尔理论 (1)定态：原子只能处于一系列 的能量状态中，在这些能量状态中原子是 的，电子虽然绕核运动，但并不向外辐射能量。 (2)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hν＝ 。(h是普朗克常量，h＝6.63×10－34 J·s) (3)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 的。 3.氢原子的能级、能级公式 (1)氢原子的能级图，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E1为基态能量，其数值为E1＝－13.6 eV。 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＝0.53×10－10 m。 三、原子核、天然放射现象 1.原子核的组成 (1)质子的发现：1919年，卢瑟福用 轰击氮原子核发现了质子，质子是 的组成部分。 (2)中子的发现：卢瑟福猜想原子核内存在着一种质量与质子 ，但 的粒子，称为中子。查德威克利用云室进行实验验证了中子的存在，中子是原子核的组成部分。 (3)原子核的组成：原子核由 组成，质子和中子统称为 。 (4)原子核的符号 X元素符号原子核的质量数＝质子数＋中子数核电荷数＝原子核的质子数，即原子的原子序数 (5)同位素：具有相同的 而 不同的原子核，在元素周期表中处于 ，它们互称为同位素。例如，氢有三种同位素H、H、H。 2.天然放射现象 (1)天然放射现象 元素 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 具有复杂的结构。 (2)放射性和放射性元素 物质发射某种看不见的射线的性质叫 。具有放射性的元素叫 元素。 (3)三种射线：放射性元素放射出的射线共有三种，分别是 、 、 。 (4)放射性同位素的应用与防护 ①放射性同位素：有 放射性同位素和 放射性同位素两类，放射性同位素的化学性质相同。 ②应用：消除静电、工业探伤、作 等。 ③防护：防止放射性对人体组织的伤害。 3.原子核的衰变 (1)衰变：原子核放出α粒子或β粒子，变成另一种 的变化称为 的衰变。 (2)分类 α衰变：X→Y＋ β衰变：X→Y＋ (3)半衰期 ... ...
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