第2讲 原子和原子核 2021年高考物理一轮复习点点通 秒过基点 01 1.原子的核式结构 (1)1909～1911年，英籍物理学家 进行了α 粒子散射实验，提出了原子核式结构模型. (2)α粒子散射实验的结果：绝大多数α粒子穿过金 箔后，基本上仍沿原来的方向前进，但有 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1所示. (3)原子的核式结构模型：原子中带正电部分的体积 ，但几乎占有全部 ，电子在正电体的外面运动. 一、原子物理 卢瑟福 图1 少数 很小 质量 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：电子从能量较高的定态轨道跃迁到能量较低的定态轨道时，会放出能量为hν的光子，这个光子的能量由前后两个能级的能量差决定，即hν＝ .(h是普朗克常量，h＝6.63×10－34 J·s) 不连续 稳定 Em－En (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 ，因此电子的可能轨道也是 . 4.氢原子的能量和能级变迁 (1)能级和半径公式： ①能级公式：En＝ E1(n＝1,2,3，…)，其中E1为基态能量，其数值为E1＝ eV. ②半径公式：rn＝ (n＝1,2,3，…)，其中r1为基态轨道半径，又称玻尔半径，其数值为r1＝0.53×10－10 m. 不连续的 －13.6 n2r1 不连续的 (2)氢原子的能级图，如图2所示 图2 1.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 发现.天然放射现象的发现，说明原子核具有 的结构. (2)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、做 等. ③防护：防止放射性对人体组织的伤害. 二、天然放射现象和原子核 贝可勒尔 天然 人工 示踪原子 复杂 自发 2.原子核的组成 (1)原子核由质子和中子组成，质子和中子统称为 .质子带正电，中子不带电. (2)基本关系 ①核电荷数(Z)＝质子数＝元素的原子序数＝原子的 . ②质量数(A)＝ ＝质子数＋中子数. (3)X元素的原子核的符号为X，其中 A表示 ，Z表示核电荷数. 质量数 核外电子数 核子 核子数 3.原子核的衰变、半衰期 (1)原子核的衰变 ①原子核放出α粒子或β粒子，变成另一种 的变化称为原子核的衰变. ②分类 原子核 当放射性物质连续发生衰变时，原子核中有的发生α衰变，有的发生β衰变，同时伴随着γ辐射. ③两个典型的衰变方程 半数 (2)半衰期 ①定义：放射性元素的原子核有 发生衰变所需的时间. ②影响因素：放射性元素衰变的快慢是由核 自身的因素决定的，跟原子所处的化学状态和外部条件没有关系. 内部 (3)公式：N余＝N原· ，m余＝m原· . 核子间 4.核力和核能 (1)原子核内部， 所特有的相互作用力. (2)核子在结合成原子核时出现质量亏损Δm，其对应的能量ΔE＝ . (3)原子核分解成核子时要吸收一定的能量，相应的质量增加Δm，吸收的能量为ΔE＝ . Δmc2 Δmc2 02 考点面对面 一、玻尔理论和能级跃迁 1.定态间的跃迁———满足能级差 hν＝Em－En hν＝Em－En. 2.电离 电离态与电离能 电离态：n＝∞，E＝0 基态→电离态：E吸>0－(－13.6 eV)＝13.6 eV. 激发态→电离态：E吸>0－En＝|En|. 若吸收能量足够大，克服电离能后，获得自由的电子还携带动能. 例1 某光电管的阴极为金属钾制成的,它的逸出功为2.21 eV,如图所示是氢原子的能级图,一群处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时,辐射的光照射到该光电管的阴极上,这束光中能使金属钾发生光电效应的光谱线条数是( )。 A.2条 B.4条 C.5条 D.6条 √ 变式1（2020年北京卷） 氢原子能级示意如图。现有大量氢原子处于 能级上，下列说法正确的是（ ） A. 这些原子跃迁过程 ... ...
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