第2讲 原子结构 原子核 考纲考情 核心素养 ?氢原子光谱Ⅰ ?氢原子能级结构、能级公式Ⅰ ?原子核的组成、放射性、原子核的衰变、半衰期Ⅰ ?放射性同位素Ⅰ ?核力、核反应方程Ⅰ ?结合能、质量亏损Ⅰ ?裂变反应和聚变反应、裂变反应堆Ⅰ ?射线的危害和防护Ⅰ ?原子核式结构、氢原子能级结构． ?放射性、原子核的衰变、半衰期、结合能和质量亏损的概念． ?原子核衰变、核反应的规律. 物理观念 全国卷5年8考 高考指数★★★★★ ?能用氢原子能级结构和能级公式解释氢原子跃迁现象． ?能够区别原子核的衰变方程和核反应方程． ?理解爱因斯坦质能方程，能够利用爱因斯坦质能方程求解核能问题. 科学思维 知识点一 原子结构 1．电子的发现：英国物理学家汤姆孙发现了电子． 2．原子的核式结构 (1)α粒子散射实验：1909～1911年，英国物理学家卢瑟福和他的助手进行了用α粒子轰击金箔的实验，实验发现绝大多数α粒子穿过金箔后基本上仍沿原来方向前进，但有少数α粒子发生了大角度偏转，偏转的角度甚至大于90°，也就是说它们几乎被“撞”了回来。(如图所示) (2)原子的核式结构模型：在原子中心有一个很小的核，原子全部的正电荷和几乎全部的质量都集中在核里，带负电的电子在核外空间绕核旋转． 知识点二 氢原子光谱 1．光谱：用光栅或棱镜可以把各种颜色的光按波长展开，获得光的波长(频率)和强度分布的记录，即光谱． 2．光谱分类 3．氢原子光谱的实验规律： 巴耳末系是氢光谱在可见光区的谱线，其波长公式＝R，(n＝3,4,5，…，R是里德伯常量，R＝1.10×107 m－1)． 4．光谱分析：利用每种原子都有自己的特征谱线可以用来鉴别物质和确定物质的组成成分，且灵敏度很高．在发现和鉴别化学元素上有着重大的意义． 知识点三 氢原子的能级、能级公式 1．玻尔理论 (1)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． (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＝Em－En.(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不连续的． 2．氢原子的能级、能级公式 (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. 知识点四 原子核的组成、放射性、原子核的衰变、半衰期、放射性同位素 1．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． 2．天然放射现象 元素自发地放出射线的现象，首先由贝克勒尔发现．天然放射现象的发现，说明原子核具有复杂的结构． 3．放射性同位素的应用与防护 (1)放射性同位素：有天然放射性同位素和人工放射性同位素两类，放射性同位素的化学性质相同． (2)应用：消除静电、工业探伤、做示踪原子等． (3)防护：防止放射性对人体组织的伤害． 4．原子核的衰变 (1)衰变：原子核放出α粒子或β粒子，变成另一种原子核的变化称为原子核的衰变。 (2)分类 α衰变：X→Y＋He 如：U→Th＋He； β衰变：X→Y＋e 如：Th→Pa＋e. (3)半衰期：放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间．半衰期由原子核内部的因素决定，跟原子所处的化学状态和外部条件没有关系． 知识点五 核力和核能 裂变和聚变 1．核力 原子核内部，核子间所特有的相互作用力． 2．核能 (1)核子在结合成原子核时出现质量亏损Δm，其对应的能量ΔE＝Δmc2. (2)原 ... ...
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