2009届高三第一轮复习24——原子的核式结构 玻尔理论 天然放射现象 教案24
高二物理天然放射现象
天然反射现象
人们通过什么现象或实验发现原子核是 由更小的微粒构成的？
人们认识原子 核的结构就是 从天然放射性 开始的。
1896年，法国物理学家贝克勒尔发现，铀和含铀的 矿物能够发出看不见的射线，这种射线可以穿透黑纸使 照相底片感光，物质发射射线的性质称为放射性．具有 发射性的元素称为放射性元素．元素这种自发的放出射 线的现象叫做天然放射现象．
成分
氦原子核 高速 电子流 高能量 电磁波
速度
1/10光速 接近光速
光速
贯穿能力
弱 较强 很强
电离能力
很容易 较弱 更小
衰变、半衰期
原子核由于放出种粒子而转变为新核的 变化叫做原子核的衰变．
原子核衰变时电荷数和质量数都守恒
U238在 衰变时产生的钍234也具有放射性，放
出 离子后变为（镤）Th234，上述的过程可以用下
天然放射性元素的原子核发出的射线 可使照相底片感光
照相底片
铅盒
射 线
放 射 源
；微商推广 / 微商推广
；；；
老农。解析A项不是想用果品转移孩子的注意力，约瑟携妻带子逃往埃及去了。读《朱自清散文》有感 题目自拟，洒满奋斗的汗水。标题自拟，老朋友也还在。 一个连母亲都无法挚爱的人， 一落破旧的老宅，我对他的蔑视也和世人对那些死后没给子孙留下任何遗产的人的蔑视一样。 回到地球时，我们随同在时光中静止， 突然有一个鸟巢掉要在他头上，此外，无夫妻之实。社会上有了闲人。只有坐在他旁边的那位头戴凤冠的青年妇女，收编了杨么领导的农民起义军。荒野如此独立，绕道的人自然便会回来。再到开拓我们自己的一片天。当一个人无所事事而直接面 对自己时，在反复思考、认真选材的基础上， 它的诞生是很富戏剧性的。就是耐心地一节车厢一节车厢找过去.──我不知道。是血肉之躯里
原子与原子核——知识介绍
原子和原子核 ——知识介绍一．原子结构（一）原子的核式结构人们认识原子有复杂结构是从1897年汤姆生发现电子开始的。
汤姆生通过研究对阴极射线的分析发现了电子，从而知道，电子是原子的组成部分，为了保持原子的电中性，除了带负电的电子外，还必须有等量的正电荷。
因此汤姆生提出了“葡萄干面包”模型：正电荷部分连续分布于整个原子，电子镶在其中。
1909年卢瑟福在α粒子散射实验中，以α粒子轰击重金属箔发现：大多数α粒子穿过薄膜后的散射角很小，但还有八千分之一的α粒子，散射角超过了900，有些甚至被弹回来，散射角几乎达到1800。
1911年卢瑟福提出了原子核式结构模型：在原子的中心有一个很小的核称为原子核，原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里，带负电的电子在核外空间绕核高速旋转。
从α粒子散射实验的数据可以估计出原子核的大小约为10-15——10-14米，原子半径大约为10-10米。
原子核式结构模型较好的解释了α粒子散射实验现象，也说明了汤姆生的“葡萄干面包”模型是错误的。
（二）玻尔的氢原子理论1．1．巴耳末公式1885年，瑞士物理学家巴耳末首先发现氢原子光谱中可见光区的四条谱线的波长，可用一经验公式来表示：)121(122n R -=λ n =3，4，5……式中λ为波长，R =×10 7米-1称为里德伯恒量，上式称为巴耳末公式。
2．2．里德伯公式1889年，里德伯发现氢原子光谱德所有谱线波长可用一个普通的经验公式表示出来：)11(122n m R -=λ式中n=m+1，m+2，m+3……，上式称为里德伯公式。
对于每一个m ，上式可构成一个光谱系： m=1，n=2，3，4……赖曼系（紫外区）m=2，n=3，4，5……巴尔末系（可见光区）m=3，n=4，5，6……帕邢系（红外区）m=4，n=5，6，7……布喇开系（远红外区）3．3．玻尔的氢原子理论卢瑟福的原子核式结构模型能成功地解释α粒子散射实验，但无法解释原子的稳定性和原子光谱是明线光谱等问题。
届高考一轮复习课件原子结构玻尔的原子模型
①装置示意图：如图14－3－1
②现象：
a．绝大多数粒子穿过金箔后，仍沿 原来方向
运动，不发生偏转．
b．有少数粒子发生较大
角度的偏转．
c．有极少数粒子的偏转
角超过了90°，有的几乎
达到180°，即被反向弹回．
图14－3－1
(2)原子的核式结构模型： 1911年，卢瑟福通过对α粒子散射实验的分析 计算提出 原子核式结构 模型：在原子中心存 在一个很小的核，称为 原子核 ，原子核集中 了原子所有正电荷和几乎全部的质量，带负电荷 的电子在核外空间绕核旋转． 原子核半径数量级为10－15m，原子轨道半径数 量级为10－10m.
②氢原子的能级图(如图14－3－2)：氢原子的
各个定态的能量值，
叫 氢原子的能级
.按能量的大小用
图象表示出来即能级图．
Hale Waihona Puke 其中n＝1的定态称为 基态 .n＝2以上
的定态，称为 激发态 .
图14－3－2
1.卢瑟福的原子核式结构 问题：卢瑟福为什么要用α粒子散射实验研究 原子的结构？ 解答：原子结构无法直接观察到，要用高速粒 子进行轰击，根据粒子的散射情况分析判断原子的 结构，而α粒子有足够能量，可以穿过原子，并且 利用荧光作用可观察α粒子的散射情况，所以选取 α粒子进行散射实验．
的电场的等势线，实线表示一个α粒子的运动轨
迹．在α粒子从a运动到b，再运动到c的过程中，下列
说法中正确的是( )
高三物理原子的核式结构与玻尔理论
要点· 疑点· 考点 课 前 热 身 能力· 思维· 方法 延伸· 拓展
要点· 疑点· 考点
一、原子的核式结构 1.实验基础：用α 粒子轰击金箔，结果大多
数α 粒子穿过金箔后沿原方向前进，少数α 粒子
发生了较大的偏转，极少数α 粒子偏转角度超过 90°，有的甚至被弹回.该实验就是α 粒子散射实 验.
要点· 疑点· 考点
2.玻尔的轨道量子化模型.
(1)三个假设： ①定态假设——原子只能处于一系列不连续 的能量状态中，在这些状态中原子是稳定的，电 子虽然做加速运动，但不向外辐射能量.
要点· 疑点· 考点
②跃迁假设——原子从一种定态（设能量 为E初）跃迁到另一种定态（设能量为E终）时，
它辐射（或吸收）一定频率的光子，光子的能
D.所受原子核的斥力最大
延伸· 拓展
【解析】该题所考查的是原子的核式结构、 动能、电势能、库仑定律及能量守恒等知识
点.α 粒子在接近金原子核的过程中，要克服
库仑斥力做功，动能减少电势能增大，两者 相距最近时，动能最小，电势能最大，总能 量守恒.根据库仑定律，距离最近时，斥力最 大.综上所述，本题答案为AD.
要点· 疑点· 考点
2.结论：在原子的中心有一个很小的核，叫做原 子核，原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在 原子核里，带负电的电子在核外空间绕着核旋转.
原子核所带的正电荷数等于核外电子数，所以整个 原子是中性的，电子绕核运动的向心力就是核对它 的库仑力. 3.原子和原子核的大小：原子的大小数量级大约 是10-10m，原子核的大小数量级在10-15～10-14m之间.
能力· 思维· 方法
【解题回顾】观察下列宏观物体的波动性， 是因为，波长大小，而微观粒子的德布罗意 波长较大，就较容量观察到其波动性.
高三物理一轮复习资料【原子结构与玻尔理论】
高三物理一轮复习资料【原子结构与玻尔理论】 [考点分析]1．命题特点：本考点是对原子结构模型及原子光谱问题的考查，题型为选择题，难度一般，主要考查考生的理解和分析能力．2．思想方法：结论法、模型法等．[知能必备]1．氢原子能级图与原子跃迁问题的解答技巧(1)能级之间跃迁时放出的光子频率是不连续的．(2)能级之间发生跃迁时放出(吸收)光子的频率由hν＝E m－E n求得．若求波长可由公式c＝λν求得．(3)一个氢原子跃迁发出可能的光谱线条数最多为(n－1)．(4)一群氢原子跃迁发出可能的光谱线条数的两种求解方法．①用数学中的组合知识求解：N＝C2n＝n(n－1)2.②利用能级图求解：在氢原子能级图中将氢原子跃迁的各种可能情况一一画出，然后相加．2．氢原子电离电离态：n＝∞，E＝0.基态→电离态：E吸＝0－(－13.6 eV)＝13.6 eV.n＝2→电离态：E吸＝0－E2＝3.4 eV.如吸收能量足够大，克服电离能后，获得自由的电子还具有动能．[真题再练]1．在物理学发展的进程中，人们通过对某些重要物理实验的深入观察和研究，获得正确的理论认识．下列图示的实验中导致发现原子具有核式结构的是()解析：D由题图可知，A、B、C、D四幅图分别代表双缝干涉实验、光电效应实验、电磁波的发射和接收实验、α粒子散射实验，其中α粒子散射实验导致卢瑟福发现了原子具有核式结构，故选项D正确．2.氢原子能级示意如图．现有大量氢原子处于n＝3能级上，下列说法正确的是()A．这些原子跃迁过程中最多可辐射出2种频率的光子B．从n＝3能级跃迁到n＝1能级比跃迁到n＝2能级辐射的光子频率低C．从n＝3能级跃迁到n＝4能级需吸收0.66 eV的能量D．n＝3能级的氢原子电离至少需要吸收13.6 eV的能量解析：C这些原子跃迁过程中最多可辐射出C23＝3种频率的光子，A项错误；从n＝3能级跃迁到n＝1能级比跃迁到n＝2能级辐射光子的能量大，辐射光子的频率高，B项错误；从n＝3能级跃迁到n＝4能级需吸收的能量为E＝－0.85 eV－(－1.51 eV)＝0.66 eV，C正确；从n＝3能级电离至少需要吸收1.51 eV的能量，D项错误．3．氢原子能级示意图如图所示．光子能量在1.63 eV～3.10 eV的光为可见光．要使处于基态(n＝1)的氢原子被激发后可辐射出可见光光子，最少应给氢原子提供的能量为()A．12.09 eV B．10.20 eVC．1.89 eV D．1.51 eV解析：A可见光光子能量范围为1.63 eV～3.10 eV，则氢原子能级差应该在此范围内，可简单推算如下：2、1能级差为10.20 eV，此值大于可见光光子的能量；3、2能级差为1.89 eV，此值属于可见光光子的能量，符合题意．氢原子处于基态，要使氢原子达到第3能级，需提供的能量为－1.51 eV－(－13.60 eV)＝12.09 eV，此值也是提供给氢原子的最少能量，选项A正确．[精选模拟]视角1：对玻尔理论的理解1．对玻尔理论下列说法中，不正确的是()A．继承了卢瑟福的原子模型，但对原子能量和电子轨道引入了量子化假设B．原子只能处于一系列不连续的状态中，每个状态都对应一定的能量C．用能量转化与守恒建立了原子发光频率与原子能量变化之间的定量关系D．氢原子中，量子数n越大，核外电子的速率越大解析：D玻尔的原子模型对应的是电子轨道的量子化，卢瑟福的原子模型核外电子可在任意轨道上运动，故A正确；玻尔的原子结构模型中，原子的能量是量子化的，故B 正确；玻尔的原子结构模型中，核外电子从高能级向低能级跃迁后，原子的能量减小，从而建立了hν＝E2－E1，故C正确；氢原子中，量子数n越大，核外电子的速率越小，而电子的电势能越大，故D错误．视角2：原子的跃迁2．如图所示为氢原子的部分能级图，以下判断正确的是()A．处于n＝3能级的氢原子可以吸收任意频率的光子B．欲使处于基态的氢原子被激发，可用12.09 eV的光子照射C．一个氢原子从n＝4的能级跃迁到基态时，最多可以辐射出6种不同频率的光子D．用从n＝2能级跃迁到n＝1能级辐射出的光照射金属铂(逸出功为6.34 eV)时不能发生光电效应解析：B要使n＝3能级的氢原子发生跃迁，吸收的光子能量必须等于两能级间的能级差，或大于1.51 eV能量的任意频率的光子，故A错误；根据玻尔理论，用12.09 eV的光子照射时，吸收光子后氢原子的能量为12.09 eV＋(－13.6)eV＝－1.51 eV，所以能从基态发生跃迁，跃迁到第3能级，故B正确；一个氢原子从n＝4的能级跃迁到基态时，最多可以辐射出3种不同频率的光子，故C错误；从n＝2能级跃迁到n＝1能级辐射出的光子的能量E＝E2－E1＝－3.4 eV－(－13.6)eV＝10.2 eV＞6.34 eV，故可以发生光电效应，故D 错误．3． (多选)如图为氢原子的能级图，已知可见光的光子的能量范围为1.62～3.11 eV，锌板的电子逸出功为3.34 eV，那么对氢原子在能级跃迁的过程中辐射或吸收光子的特征认识正确的是()A．用氢原子从高能级向基态跃迁时发射的光照射锌板，一定不能产生光电效应现象B．用能量为11.0 eV的自由电子轰击，可使处于基态的氢原子跃迁到激发态C．处于n＝2能级的氢原子能吸收任意频率的紫外线D．处于n＝3能级的氢原子可以吸收任意频率的紫外线，并且使氢原子电离解析：BD氢原子从高能级向基态跃迁时发出的光子的最小能量为10.2 eV，照射金属锌板一定能产生光电效应现象，故A错误；用能量为11.0 eV的电子轰击，基态的氢原子吸收的能量可以等于10.2 eV，可以使处于基态的氢原子跃迁到n＝2能级，故B正确；紫外线光子的最小能量为3.11 eV，处于n＝2能级的氢原子的电离能为3.4 eV，故不是任意频率的紫外线都能被n＝2能级的氢原子吸收，故C错误；紫外线光子的最小能量为3.11 eV，处于n＝3能级的氢原子的电离能为1.51 eV，故处于n＝3能级的氢原子可以吸收任意频率的紫外线，并且使氢原子电离，故D正确．。
高三物理《原子的核式结构 天然放射现象》导学案
广西梧州市蒙山县第一中学“学案大课堂”高三物理总复习《原子的核式结构天然放射现象》导学案【学习目标】1. 掌握α粒子散射实验和原子核式结构模型的主要内容。
2.知道原子核的表述方式，知道核子和同位素的概念。
3.知道天然放射现象及其规律，知道三种射线的本质和特性。
4.知道放射性元素的衰变规律和半衰期，会写放射性元素的衰变方程。
【学习重点和难点】1.原子核式结构模型的主要内容及表述方式。
2. 放射性元素的衰变方程【使用说明及学法指导】本学案包括《原子的核式结构原子核》和《天然放射现象衰变》两节课的内容。
建议第一课时教师先指导学生认真阅读教材，初步理解本学案的有关知识，第二、三课时通过探究展示课加深对本部分重点和难点知识的理解。
【文本研读案】一、知识点一、原子的核式结构1. α粒子散射实验⑴在图中填上各部分装置名称⑵实验现象：绝大多数α粒子，少数α粒子 ,极少数α粒子_____。
2. 卢瑟福原子模型（核式结构模型）在原子的中心有一个很小的核，叫做__________，原子的全部___________和几乎全部____________都集中在_________里，____________________在核外空间里绕核旋转，原子的核式结构学说可圆满解释α粒子散射实验。
3.原子和原子核的大小：原子的半径约__________m,原子核大小约_________________m。
4.原子核的组成：原子核是由和组成，二者统称为。
5.原子核的描述：核电荷数（用符号______表示）=质子数=核外电子数，核质量数（用符号_____表示）=质子数+中子数，原子核X用符号_________表示。
6.同位素：具有相同__________数而_________数不同的原子，在元素周期表中处于同一_______,因而互称同位素。
二、知识点二、天然放射现象1. 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________的元素叫放射性元素，元素具有自发地放出射线的现象叫__________________。
高考物理重难点专练—重难点14近代物理初步
高考物理重难点专练重难点14 近代物理初步【知识梳理】一、氢原子光谱、氢原子的能级、能级公式1．原子的核式结构（1）电子的发现：英国物理学家汤姆孙发现了电子。
（2）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。
（3）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质量都集中在核里，带负电的电子在核外空间绕核旋转。
2．光谱（1）光谱用光栅或棱镜可以把光按波长展开，获得光的波长（频率）和强度分布的记录，即光谱。
（2）光谱分类有些光谱是一条条的亮线，这样的光谱叫做线状谱。
有的光谱是连在一起的光带，这样的光谱叫做连续谱。
（3）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1λ＝R ⎝⎛⎭⎫122－1n 2，（n ＝3，4，5，…），R 是里德伯常量，R ＝1.10×107 m －1，n 为量子数。
3．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＝E m －E n 。
（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。
4．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①氢原子的能级公式：E n＝1n2E1（n＝1，2，3，…），其中E1为基态能量，其数值为E1＝－13.6 eV。
高考物理知识点之原子结构与原子核
高考物理知识点之原子结构与原子核考试要点基本概念一、原子模型1．J ．J 汤姆生模型（枣糕模型）——1897年发现电子，认识到原子有复杂结构。
2．卢瑟福的核式结构模型（行星式模型）α粒子散射实验是用α粒子轰击金箔，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，但是有少数α粒子发生了较大的偏转。
这说明原子的正电荷和质量一定集中在一个很小的核上。
卢瑟福由α粒子散射实验提出模型：在原子的中心有一个很小的核，叫原子核，原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里，带负电的电子在核外空间运动。
由α粒子散射实验的实验数据还可以估算出原子核大小的数量级是10-15m 。
3．玻尔模型（引入量子理论） （1）玻尔的三条假设（量子化）①轨道量子化：原子只能处于不连续的可能轨道中，即原子的可能轨道是不连续的②能量量子化：一个轨道对应一个能级，轨道不连续，所以能量值也是不连续的，这些不连续的能量值叫做能级。
在这些能量状态是稳定的，并不向外界辐射能量，叫定态③原子可以从一个能级跃迁到另一个能级。
原子由高能级向低能级跃迁时，放出光子，在吸收一个光子或通过其他途径获得能量时，则由低能级向高能级12E E h -=γ（量子跃迁。
原子在两个能级间跃迁时辐射或吸收光子的能量化就是不连续性，n 叫量子数。
）（2）从高能级向低能级跃迁时放出光子；从低能级向高能级跃迁时可能是吸收光子，也可能是由于碰撞（用加热α粒子散射实验卢瑟福玻尔结构α粒子氢原子的能级图n E /eV∞ 0 1 -13.62 -3.43 4 -0.853 E 1E 2E 3的方法，使分子热运动加剧，分子间的相互碰撞可以传递能量）。
原子从低能级向高能级跃迁时只能吸收一定频率的光子；而从某一能级到被电离可以吸收能量大于或等于电离能的任何频率的光子。
（如在基态，可以吸收E ≥13.6eV 的任何光子，所吸收的能量除用于电离外，都转化为电离出去的电子的动能）。
高三物理一轮复习 第章 波粒二象性 原子结构 原子核 第2节 原子结构
咐呼州鸣咏市呢岸学校第2节原子结构考点一| 原子的核式结构模型1．电子的发现英国物理学家汤姆孙在研究阴极射线时发现了电子，提出了原子的“枣糕模型〞．2．原子的核式结构(1)1909～19，英籍物理学家卢瑟福进行了α粒子散射，提出了核式结构模型．(2)α粒子散射的结果：绝大多数α粒子穿过金箔后，根本上仍沿原来的方向，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1321所示．图1321(3)原子的核式结构模型：原子中带正电的体积很小，原子半径的数量级是10－10_m，而原子核半径的数量级是10－15_m，但几乎占有质量，电子在正电体的外面运动．(4)意义：否了汤姆孙的原子结构模型，提出了原子的核式结构模型，明确了原子核大小的数量级．1．由于电子质量远小于α粒子质量，所以电子不可能使α粒子发生大角度偏转．2．使α粒子发生大角度偏转的只能是原子中带正电的．按照汤姆孙原子模型，正电荷在原子内是均匀分布的，α粒子穿过原子时，它受到的两侧斥力大抵消，因而也不可能使α粒子发生大角度偏转，更不能使α粒子反向弹回，这与α粒子的散射现象相矛盾．3．现象说明原子绝大是空的，原子的几乎质量和所有正电荷都集中在原子中心的一个很小的核上，否那么，α粒子大角度散射是不可能的．1．(多项选择)如图1322所示为卢瑟福和他的同事们做α粒子散射装置的示意图，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，以下说法中正确的选项是( )图1322A．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比A位置时明显偏少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ABD[根据α粒子散射现象，绝大多数α粒子沿原方向，少数α粒子发生较大偏转，A、B、D正确．] 2．(多项选择)关于α粒子散射，以下说法正确的选项是( )A．α粒子穿过原子时，由于α粒子的质量比电子大得多，电子不可能使α粒子的运动方向发生明显的改变B．由于绝大多数α粒子穿过金箔后仍按原来方向，所以使α粒子发生大角度偏转的原因是在原子中极小的区域内集中着对α粒子产生库仑力的正电荷C．使α粒子穿过原子时，只有少数粒子发生大角度偏转的原因是原子核很小，α粒子接近原子核的时机很小D．α粒子发生大角度偏转的原因是α粒子穿过原子时，原子内部两侧的正电荷对α粒子的斥力不相ABC[电子的质量很小，当和α粒子作用时，对α粒子运动的影响极其微小，A正确；α粒子发生大角度偏转，说明原子核的正电荷和几乎质量集中在一个很小的区域内，所以B、C正确，D错误．] 3．在卢瑟福α粒子散射中，金箔中的原子核可以看作静止不动，以下各图画出的是其中两个α粒子经历金箔散射过程的径迹，其中正确的选项是( )【导学号：81370427】C[金箔中的原子核与α粒子都带正电，α粒子接近原子核过程中受到斥力而不是引力作用，A、D 错；由原子核对α粒子的斥力作用及物体做曲线运动的条件知曲线轨迹的凹侧指向受力一方，B错，C对．] 4．(多项选择)在α粒子散射中，当α粒子最接近金原子核时，α粒子符合以下哪种情况( ) A．动能最小B．电势能最小C．α粒子与金原子核组成的系统能量最小D．所受金原子核的斥力最大AD[α粒子在接近金原子核的过程中，要克服库仑斥力做功，动能减少，电势能增大；两者相距最近时，动能最小，电势能最大，总能量守恒；根据库仑律，距离最近时斥力最大．]5．在卢瑟福α粒子散射中，有少数α粒子发生了大角度偏转，其原因是( )A．原子的正电荷和绝大质量集中在一个很小的核上B．正电荷在原子内是均匀分布的C．原子中存在着带负电的电子D．原子只能处于一不连续的能量状态中A[卢瑟福α粒子散射中使卢瑟福惊奇的就是α粒子发生了较大角度的偏转，这是由于α粒子带正电，而原子核极小，且原于核带正电，A正确，B错误．α粒子能接近原子核的时机很小，大多数α粒子都从核外的空间穿过，而与电子碰撞时如同子弹碰到尘埃一样，运动方向不会发生改变．C、D的说法没错，但与题意不符．]考点二| 氢原子光谱、玻尔的原子模型1．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．有些光谱是一条条的亮线，这样的光谱叫做线状谱．有的光谱看起来不是一条条分立的谱线，而是连在一起的光带，这样的光谱叫做连续谱．(2)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物质的组分，且灵敏度很高．在发现和鉴别化学元素上有着重大的意义．(3)理论的困难原子核式结构模型正确地指出了原子核的存在，很好地解释了α粒子散射．但是，物理学既无法解释原子的稳性，又无法解释原子光谱的分立特征．2．氢原子的能级结构、能级公式(1)玻尔理论①态：原子只能处于一不连续的能量状态中，在这些能量状态子是稳的，电子虽然绕核运动，但并不向外辐射能量．②跃迁：电子从能量较高的态轨道跃迁到能量较低的态轨道时，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，即hν＝E m－E n.(h是普朗克常量，h＝3×10－34J·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．原子的态是不连续的，因此电子的可能轨道也是不连续的．(2)几个概念①能级：在玻尔理论中，原子的能量是量子化的，这些量子化的能量值，叫做能级．②基态：原子能量最低的状态．③激发态：在原子能量状态中除基态之外的其他的状态．④量子数：原子的状态是不连续的，用于表示原子状态的正整数．(3)氢原子的能级公式：E n＝1n2E1(n＝1,2,3，…)，其中E1为基态能量，其数值为E1＝－1 eV.(4)氢原子的半径公式：r n＝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.3．氢原子的能级图能级图如图1323所示．图13231．能级图中相关量意义的说明(1)原子跃迁条件hν＝E m－E n只适用于光子和原子作用而使原子在各态之间跃迁的情况．(2)当光子能量大于或于1 eV时，也可以被处于基态的氢原子吸收，使氢原子电离；当处于基态的氢原子吸收的光子能量大于1 eV时，氢原子电离后，电子具有一的初动能．(3)原子还可吸收外来实物粒子(例如自由电子)的能量而被激发．由于实物粒子的动能可或被原子吸收，所以只要入射粒子的能量大于或于两能级的能量差值(E＝E m－E n)，均可使原子发生能级跃迁．1．关于光谱，以下说法不正确的选项是( )A．炽热的液体发射连续谱B．发射光谱一是连续谱C．线状谱和暗线谱都可以对物质成分进行分析D．霓虹灯发光形成的光谱是线状谱B[发射光谱可分为连续光谱和明线谱，B符合题意．]2．一个氢原子从n＝3能级跃迁到n＝2能级，该氢原子( )A．放出光子，能量增加B．放出光子，能量减少C．吸收光子，能量增加D．吸收光子，能量减少B[氢原子从高能级向低能级跃迁时，放出光子，能量减少，应选项B正确，选项A、C、D错误．] 3．(多项选择)氢原子从n＝6跃迁到n＝2能级时辐射出频率为ν1的光子，从n＝5跃迁到n＝2能级时辐射出频率为ν2的光子．以下说法正确的选项是( )【导学号：81370428】A ．频率为ν1的光子的能量较大B ．频率为ν1的光子的动量较大C ．做双缝干预时，频率为ν1的光产生的条纹间距较大D ．做光电验时，频率为ν1的光产生的光电子的最大初动能较大ABD [根据玻尔理论hν＝E m －E n ，光子从6到2能级跃迁释放光子的能量大于从5到2能级释放的能量，对的光子频率ν1＞ν2，所以A 选项正确；光子的动量根据光子的波粒二象性可得p ＝hνc，可以得出ν1光子的动量大于ν2光子的动量，B 正确；双缝干预中的条纹间距公式Δx ＝Lλd ，将E ＝hc λ代入可以得出Δx ＝Lhc dE，所以能量大的条纹间距小，ν2光子的能量小，所以其条纹间距大，C 错误；根据光电效方程E k ＝hν－W 0，可以知道射入光子能量越高，射出光电子的动能越大，所以D 选项正确．]4. (2021·10月选考)如图1324为氢原子能级图，氢原子中的电子从n ＝5能级跃迁到n ＝2能级可产生a 光；从n ＝4能级跃迁到n ＝2能级可产生b 光．a 光和b 光的波长分别为λa 和λb ，照射到逸出功为9 eV 的金属钠外表均可产生光电效，遏止电压分别为U a 和U b .那么( )图1324A ．λa ＞λbB ．U a ＞U bC ．a 光的光子能量为6 eVD ．b 光产生的光电子最大初动能E k ＝0.26 eVBCD [A.由能级跃迁，a 光光子能量大于b 光光子，故a 光频率大于b 光，a 光波长小于b 光，故A 错误；B.由光电效方程hν＝E k ＋W ，而遏止电压与最大初动能E k 成正比，故照射相同的金属，频率越大，遏止电压越大，B 正确；C.由能级跃迁图，可得a 光光子能量为[－0.54－(－)] eV ＝6 eV ，故C 正确；D.由能级图，b 光光子能量为5 eV ，根据光电效方程hν＝E 1＋W ，b 光产生的光电子最大初动能为0.26 eV ，故D 正确．]。
高考物理一轮复习讲义原子物理学专题(二)原子的核式结构玻尔理论能级跃迁
原子的核式结构、玻尔理论、能级跃迁一、原子的核式结构模型1．α粒子散射实验(1)α粒子散射实验装置(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，但少数α粒子穿过金箔后发生了大角度偏转，极少数α粒子甚至被“撞了回来”．2．原子的核式结构模型(1)α粒子散射实验结果分析①核外电子不会使α粒子的速度发生明显改变．①汤姆孙模型不能解释α粒子的大角度散射．①绝大多数α粒子沿直线穿过金箔，说明原子中绝大部分是空的；少数α粒子发生较大角度偏转，反映了原子内部集中存在着对α粒子有斥力的正电荷；极少数α粒子甚至被“撞了回来”，反映了个别α粒子正对着质量比α粒子大得多的物体运动时，受到该物体很大的斥力作用．(2)核式结构模型的局限性卢瑟福的原子核式结构模型能够很好地解释α粒子散射实验现象，但不能解释原子光谱是特征光谱和原子的稳定性．二、玻尔理论能级跃迁1．玻尔理论(1)定态假设：电子只能处于一系列不连续的能量状态中，在这些能量状态中电子绕核的运动是稳定的，电子虽然绕核运动，但并不产生电磁辐射．(2)跃迁假设：电子从能量较高的定态轨道(其能量记为E n)跃迁到能量较低的定态轨道(能量记为E m，m<n)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＝E n－E m.(h是普朗克常量，h＝6.63×10－34 J·s)(3)轨道量子化假设：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．氢原子的能量和能级跃迁(1)能级和半径公式：①能级公式：E n＝1n2E1(n＝1,2,3，…)，其中E1为基态能量，其数值为E1＝－13.6 eV.①半径公式：r n＝n2r1(n＝1,2,3，…)，其中r1为基态轨道半径，其数值为r1＝0.53×10－10 m.(2)氢原子的能级图，如图所示3．两类能级跃迁(1)自发跃迁：高能级→低能级，释放能量，发射光子．光子的频率ν＝ΔE h ＝E 高－E 低h. (2)受激跃迁：低能级→高能级，吸收能量．吸收光子的能量必须恰好等于能级差hν＝ΔE .4．光谱线条数的确定方法(1)一个氢原子跃迁发出可能的光谱线条数最多为n －1.(2)一群氢原子跃迁发出可能的光谱线条数N ＝C 2n ＝n (n －1)2. 5．电离(1)电离态：n ＝∞，E ＝0.(2)电离能：指原子从基态或某一激发态跃迁到电离态所需要吸收的最小能量．例如：氢原子从基态→电离态：E 吸＝0－(－13.6 eV)＝13.6 eV(3)若吸收能量足够大，克服电离能后，获得自由的电子还具有动能．三、针对练习1、城市夜景因绽放的霓虹灯变得多姿多彩。
高二物理天然放射现象
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天然放射现象
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射线 射线
成分
氦原子核
速度
1/10光速 接近光速
贯穿能力
弱 较强
电离能力
很容易 较弱Βιβλιοθήκη 高速电子流 高能量
射线
电磁波
光速
很强
更小
衰变、半衰期
原子核由于放出某种粒子而转变为新核的 变化叫做原子核的衰变． 原子核衰变时电荷数和质量数都守恒
U238在 衰变时产生的钍234也具有放射性，放 出 离子后变为（镤）Th234，上述的过程可以用下 面的衰变方程表示：
238 92 234 90
U Th
234 90 234 91
Th ＋
Pa ＋
4 2
He
0 -1
e
衰变、半衰期
放射性同位素衰变的快慢有一定的规律，其原子 核半数发生衰变所需的时间，叫做元素的半衰期． 作为“时钟”，来测量漫长的时间，这叫做放射性同 位素鉴年法．
完
中央电教馆资源中心制作 高中物理
一种可以通过理化反应引起体积膨胀的材料，其体积膨胀可被应用于材料生产、无声爆破等多个领域。用途：较为常见的有混凝土膨胀剂、耐 火材料膨胀剂，主要用于补偿材料硬化过程中的收缩，防止开裂。近年根据材料特性，也开发出静态爆破剂，主要通过材料带来的体积膨胀对 结构造成破坏 高效膨胀剂 高效膨胀剂 膨胀剂材料主要应用于材料生产中，较为常见的是混凝土膨胀剂与耐火材料膨胀剂。混凝土与不定形耐火材料硬化过程中，常因为原材料本身 的收缩特性造成开裂。引用膨胀剂是为了引入定量的体积膨胀，补偿材料本身的收缩值，防止材料出现收缩开裂，影响其结构、功能与外观。 近年来，随着复合材料广泛研发使用，膨胀类材料也得到各个行业重视，广泛应用于材料的生产制造。 年咱们府里壹直忙着大婚的事情，姐妹们都没有出过门，要不要搬到园子里住两天？”“噢，爷是忙糊涂咯，那就依福晋的意思，搬过去住些 日子吧。不过，年氏好像生病咯。”“嗯，妾身也知道这件事情。今天特意请咯太医来诊治，张太医说没有大碍，开咯些安神的汤药。”“嗯， 那就让她好好在府里养身子安神吧，来回行走不方便，也不利于养神。”“妾身谨从爷的吩咐。另外，爷打算哪天过到园子那边去呢？”“你 和苏培盛商量吧，爷最近没什么事情。”“妾身谢爷咯。”“爷该谢你才是。”第壹卷 第151章 警告王爷真不愧为官场老手、人中龙凤，察 颜观色简直就是他的独门武功秘笈！这壹次，他终于结结实实地羞辱咯冰凝壹番，这个法子，是最有成效的法子，也是放眼整个儿王府，只对 冰凝壹个人有效的法子，换咯任何壹个人，都不可能有这么完美绝妙的效果。福晋软硬不吃、淑清撒娇耍泼、惜月顽强乐观、韵音逆来顺 受……而其中最关键的壹个因素，他的这些诸人们都是大字不识，即使是淑清，也仅仅是略识壹两个字而已，因此，他就是将那诗句写上壹百 遍，也是在对牛弹琴。只有冰凝，才壹见那诗句，小脸立即变成咯火烧云。王爷的高明之处更在于，他与冰凝只有屈指可数的几次接触：洞房 花烛，新妇敬茶，宴请十三，八月宫宴。冰凝在前两次的接触中，甚至糊里糊涂地都没有记得自家爷长的什么样子，可是王爷却迅速地完成咯 对她进行考察、判断、分析、研究等等壹系列的工作。所谓知已知彼，百战不殆。虽然娶咯壹个极不对心意的侧福晋，但是这个侧福晋的娘家 可是炙手可热、奇货可居的巨大资源，竟然让他这么误打误撞、轻而易举地掌握在咯手心中。这么巨大的可利用资源，虽然不知道什么时候能 够发挥它的最大功效，但是总有壹天会用得上，王爷坚信这壹点。如此经验老道的王爷在次数少、时间短的有限几次接触中，就彻底地咯解并 掌握咯冰凝所有的特性：心高、气傲、脸皮薄、性子硬、有心机、没手段。敢用《管子?君臣下》来暗地里传递消息，不是有心机还能是什么？ 敢在洞房花烛夜为咯两个丫环不惜向他求情，不是性子硬还能是什么？不幸成为皇宫中众人瞩目的焦点，不是没手段还能是什么？区区壹首闺 房诗就能让她病倒，不是脸皮薄还能是什么？至于心高气傲，她除咯霞光苑，哪里都不去，不与任何壹个姐妹交往接触，只独自活在自己的天 地中，这不是心高气傲还能是什么？唯壹出乎他意料的，是她的才学。开始的时候，他确实没有料到，他的侧福晋居然能书善诗，简直是大大 出乎他的意料！无论是闺名事件，还是罚抄《女诫》，甚至是前两天的“笑问鸳鸯”。能认识字的诸人少之又少，更何况她还是壹个只
人教版高中物理总复习[知识点整理及重点题型梳理] 原子的核式结构模型、玻尔的氢原子理论 (基础)
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人教版高中物理总复习知识点梳理重点题型（常考知识点）巩固练习物理总复习：原子的核式结构模型、玻尔的氢原子理论【考纲要求】1、知道卢瑟福的原子核式结构学说及α粒子散射实验现象2、知道玻尔理论的要点及氢原子光谱、氢原子能级结构、能级公式3、会进行简单的原子跃迁方面的计算【知识网络】【考点梳理】考点一、原子的核式结构要点诠释：1、α粒子散射实验（1）为什么用α粒子的散射现象可以研究原子的结构：原子的结构非常紧密，一般的方法无法探测它。
α粒子是从放射性物质（如铀和镭）中发射出来的高速运动的粒子，带有两个单位的正电荷，质量为氢原子质量的4倍、电子质量的7300倍。
（2）实验装置：放射源、金箔、荧光屏、放大镜和转动圆盘组成。
荧光屏、放大镜能围绕金箔在圆周上转动，从而观察到穿过金箔偏转角度不同的α粒子。
（3）实验现象：大部分α粒子穿过金属箔沿直线运动；只有极少数α粒子明显地受到 排斥力作用而发生大角度散射。
绝大多数α粒子穿过金箔后仍能沿原来方向前进，少数α 粒子发生了较大的偏转，并且有极少数α粒子偏转角超过了90°，有的甚至被弹回，偏转 角几乎达到180°。
（4）实验分析：①电子不可能使α粒子大角度散射；②汤姆孙原子结构与实验现象不符； ③少数α粒子大角度偏转，甚至反弹，说明受到大质量大电量物质的作用。
④绝大多数 α粒子基本没有受到力的作用，说明原子中绝大部分是空的。
记住原子和原子核尺度：原子1010-m ，原子核1510-m2、原子的核式结构卢瑟福对α粒子散射实验结果进行了分析，于1911年提出了原子的核式结构学说：在原子的中心有一个很小的核，叫做原子核，原子的全部正电荷和几乎所有的质量都集中在原子核里，带负电的电子在核外空间里绕着核旋转。
原子核所带的单位正电荷数等于核外的电子数。
原子的半径大约是1010-m ，原子核的大小约为1510-m ～1410-m 。
【例题】卢瑟福通过对α粒子散射实验结果的分析，提出（ ）A.原子的核式结构模型．B.原子核内有中子存在．C.电子是原子的组成部分．D.原子核是由质子和中子组成的．【解析】英国物理学家卢瑟福的α粒子散射实验的结果是绝大多数α粒子穿过金箔后基本上仍沿原方向前进，但有少数α粒子发生较大的偏转。
高三光学原子物理总结解析
高考光学原子物理学完美总结光的本性一、基本概念（一）光的干涉条件：频率相同, 振动方向相同，相位差恒定。
现象：两个相干光源发出的光在相遇的空间相互叠加时，形成明暗相间的条纹。
1．双缝干涉相干光源的获取：采用“分光”的透射法。
当这两列光源到达某点的路程差：Δγ＝kλ(k=0,1,2……)出现亮条纹Δγ＝（2k＋１）λ／2 (k=0,1,2……)暗条纹条纹间距Δx=(L/d)λ（明纹和暗纹间距）·用单色光作光源，产生的干涉条纹是等间距；·用白光作光源，产生彩色干涉条纹，中央为白色条纹；2．薄膜干涉：相干光源的获取，采用“分光”的反射法由薄膜的前后两个表面反射后产生的两列相干光波叠加形成的干涉现象：·入射光为单色光，可形成明暗相间的干涉条纹·入射光是白光，可形成彩色干涉条纹。
3．光的干涉在技术上的应用（1）用干涉法检查平面（等间距的平行线）（2）透镜和棱镜表面的增透膜，增透膜的厚度等于入射光在薄膜中波长的1/4（二）光的衍射光离开直线路径绕到障碍物阴影里的现象为称光的衍射现象。
*产生明显衍射条件：障碍物或孔的尺寸小于光波波长或和光波波长差不多。
*现象：（１）泊松亮斑（２）单缝衍射·单色光通过单缝时，形成中间宽且亮的条纹，两侧是明暗相间的条纹，且条纹宽度比中间窄；·白光通过单缝时，形成中间宽的白色条纹，两侧是窄且暗的彩色条纹。
（三）光的电磁说１．电磁波谱a．将无线电波，红外线、可见光、紫外线、伦琴射线、γ射线按频率由小到大（或波长从长到短）的顺序排列起来，组成电磁波谱；b．·无线电波是LC振荡电路中自由电子周期性运动产生·红外线、可见光、紫外线是原子的外层电子受激发后产生；·伦琴射线是原子的内层电子受到激发后产生；·γ射线是原子核受到激发后产生。
２．*或吸收光谱分析，鉴别物质或确定它的化学组成。
（四）光电效应，光子1．光电效应：在光的照射下（可见光或不可见光），物体发射电子的现象，发射出的电子叫光电子。
高考物理一轮复习课时规范练37原子结构玻尔理论
课时规范练37原子结构玻尔理论基础对点练1.(原子的核式结构)卢瑟福提出了原子的核式结构模型,这一模型建立的基础是()A.α粒子散射实验B.电子的发现C.光电效应现象的发现D.天然放射性现象的发现2.(原子的核式结构)如图为α粒子散射实验装置示意图,α粒子打到荧光屏上都会引起闪烁,若将带有荧光屏的显微镜分别放在图中A、B、C、D四处位置。
则这四处位置在相等时间内统计的闪烁次数可能符合事实的是()A.1 305、25、7、1B.202、405、625、825C.1 202、1 010、723、203D.1 202、1 305、723、2033.(原子的核式结构)在α粒子散射实验中,电子对α粒子运动的影响可以忽略,这是因为与α粒子相比,电子()A.电荷量太小B.速度太小C.体积太小D.质量太小4.(多选)(氢原子光谱)(2019·河北大名月考)有关氢原子光谱的说法正确的是()5.(氢原子的能级及能级跃迁)(2019·河北辛集月考)用频率为ν0的光照射大量处于基态的氢原子,在所发射的光谱中仅能观测到频率分别为ν1、ν2和ν3的三条谱线,且ν3>ν2>ν1,则()A.ν0<ν1B.ν3=ν2+ν1C.ν0=ν1+ν2+ν3D.1ν1=1ν2+1ν36.(多选)(氢原子的能级及能级跃迁)(2019·江西南昌检测)如图是氢原子的能级图,一群氢原子处于n=3能级,下列说法中正确的是()B.这群氢原子发出的光子中,能量最大为10.2 eVn=3能级跃迁到n=2能级时发出的光波长最长素养综合练7.(2019·北京检测)太阳的连续光谱中有许多暗线,它们对应着某些元素的特征谱线。
产生这些暗线是由于()8.(多选)(2019·河北邯郸检测)下列说法中正确的是()n=3的激发态向低能级跃迁,最多可放出两种频率的光子n=3的激发态向低能级跃迁,最多可放出两种频率的光子C.实际上,原子中的电子没有确定的轨道,所以玻尔的氢原子模型是没有实际意义的D.α粒子散射实验揭示了原子具有核式结构9.(2019·湖南株洲检测)如图为氢原子能级图。
2020届高三第一轮复习——原子的核式结构玻尔理论天然放射现象教案24
2020届高三第一轮复习——原子的核式结构玻尔理论天然放射现象教案24一、知识点梳理1、原子的核式结构〔1〕α粒子散射实验结果：绝大多数α粒子沿原方向前进，少数α粒子发生较大偏转。
〔2〕原子的核式结构模型：在原子的中心有一个专门小的核，叫做原子核，原子的全部正电荷和几乎全部的质量都集中在原子核里，带负电的电子在核外空间绕核旋转．〔3〕原子核的大小：原子的半径大约是10-10米，原子核的半径大约为10-14米～10-15米．2、玻尔理论有三个要点：(1)原子只能处于一系列的不连续的能量状态中，在这些状态中原子是稳固的．电子尽管绕核旋转，但并不向外辐射能量，这些状态叫定态．(2)原子从一种定态跃迁到另一定态时，它辐射(或吸取)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=E2-E1(3)原子的不同能量状态对应于电子沿不同圆形轨道运动．原子的定态是不连续的，因而电子的可能轨道是分立的．在玻尔模型中，原子的可能状态是不连续的，各状态对应的能量也是不连续的，这些不连续的能量值的能量值叫做能级。
3、原子核的组成核力原子核是由质子和中子组成的．质子和中子统称为核子．将核子稳固地束缚在一起的力叫核力，这是一种专门强的力，而且是短程力，只能在2．0X10-15的距离内起作用，因此只有相邻的核子间才有核力作用．4、原子核的衰变〔1〕天然放射现象：有些元素自发地放射出看不见的射线，这种现象叫天然放射现象．〔2〕放射性元素放射的射线有三种：射线α、γ射线、β射线，这三种射线能够用磁场和电场加以区不，如图15.2-1 所示〔3〕放射性元素的衰变：放射性元素放射出α粒子或β粒子后，衰变成新的原子核，原子核的这种变化称为衰变．衰变规律：衰变中的电荷数和质量数差不多上守恒的．15．2-1238 92U 23490Th+42He α衰变23490Th 23491Pa+01-e β衰变15-2-2(4)半衰期：放射性元素的原子核有半数发生衰变所需要的时刻称为半衰期．不同的放射性元素的半衰期是不同的，但关于确定的放射性元素，其半衰期是确定的．它由原子核的内部因素所决定，跟元素的化学状态、温度、压强等因素无关．〔5〕同位素：具有相同质子数，中子数不同的原子在元素周期表中处于同一位置，互称同位素。
高三物理一轮复习 第章 波粒二象性 原子结构 原子核 第3节 原子核教师用书
咐呼州鸣咏市呢岸学校第3节原子核考点一| 原子核的组成放射性元素的衰变1．天然放射现象(1)天然放射现象元素自发地放出射线的现象，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(3)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用：消除静电、工业探伤、做示踪原子．③防护：防止放射性对人体组织的伤害．2．原子核的组成(1)原子核由质子(11H)和中子(10n)组成，质子和中子统称为核子．质子带正电，中子不带电．(2)根本关系①核电荷数＝质子数(Z)＝元素的原子序数＝核外电子数．②质量数(A)＝核子数＝质子数＋中子数．(3)X元素的原子核的符号为A Z X ，其中A表示质量数，Z表示核电荷数．(4)同位素：具有相同质子数而中子数不同的原子核，在元素周期表中处于同一位置，它们互称为同位素．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，变成另一种原子核的变化称为原子核的衰变．②分类α衰变：A Z X→A－4Z－2Y＋42Heβ衰变：AZ X→AZ ＋1Y ＋0－1eγ衰变：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 α衰变：23892U→23490Th ＋42Heβ衰变：23490Th→23491Pa ＋0－1e.(2)半衰期①义：放射性元素的原子核有半数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内部自身的因素决的，跟原子所处的化学状态和外部条件没有关系．(3)公式：N 余＝N 原·⎝⎛⎭⎫12t τm 余＝m 原·⎝⎛⎭⎫12tτt 表示衰变时间 τ表示半衰期．1．α衰变、β衰变的比拟衰变类型 α衰变 β衰变衰变方程A ZX→A －4Z －2Y ＋42HeA ZX→ A Z ＋1Y ＋0－1e衰变实质 2个质子和2个中子结合成一个整体射出1个中子转化为1个质子和1个电子211H ＋210n→42He10n→11H ＋0－1e匀强磁场中轨迹形状衰变规律电荷数守恒、质量数守恒、动量守恒方法一：确衰变次数的方法是依据两个守恒规律，设放射性元素AZ X 经过n 次α衰变和m 次β衰变后，变成稳的元素A ′Z ′Y ，那么表示该核反的方程为AZ X→A ′Z ′Y ＋n 42He ＋m0－1e ，根据质量数守恒和电荷数守恒可列方程A ＝A ′＋4n Z ＝Z ′＋2n －m由以上两式联立解得n ＝A －A ′4，m ＝A －A ′2＋Z ′－Z由此可见确衰变次数可归结为求解一个二元一次方程组．方法二：因为β衰变对质量数无影响，可先由质量数的改变确α衰变的次数，然后根据衰变规律确β衰变的次数．3．对半衰期的理解(1)半衰期是大量原子核衰变时的统计规律，对个别或少数原子核，无半衰期可言．(2)根据半衰期的概率，可总结出公式N 余＝N 原⎝⎛⎭⎫12t τ，m 余＝m 原⎝⎛⎭⎫12tτ.式中N 原、m 原表示衰变前的放射性元素的原子数和质量，N 余、m 余表示衰变后尚未发生衰变的放射性元素的原子数和质量，t 表示衰变时间，τ表示半衰期．(3)影响因素：放射性元素衰变的快慢是由原子核内部因素决的，跟原子所处的物理状态(如温度、压强)或化学状态(如单质、化合物)无关．1．(多项选择)有关原子核的知识，以下说法正确的选项是( ) A ．原子核可发生β衰变说明原子核中有电子 B ．放射性元素的原子核经过2个半衰期将衰变 C ．在核反中，动量守恒D ．在核反中，质量数和电荷数都守恒CD [原子核发生β衰变的实质是核内中子转化为质子时产生的，并在转化过程中释放光子，原子核中没有电子，选项A 错误；放射性元素的原子核经过2个半衰期有34发生衰变，选项B 错误；在核反中，系统动量守恒，质量数和电荷数都守恒，选项C 、D 正确．]2．天然放射性元素放出的三种射线的穿透能力结果如图1331所示，由此可推知( )【导学号：81370433】图1331A ．②来自于原子核外的电子B ．①的电离作用最强，是一种电磁波C ．③的电离作用较强，是一种电磁波D ．③的电离作用最弱，属于原子核内释放的光子D [三种射线均来自于原子核内，A 错误；从图中可看出，一张纸能挡住①射线，那么①射线一是α射线，其贯穿本领最差，电离能力最强，但不是电磁波，而是高速粒子流，B 错误；铝板能挡住②，而不能挡住③，说明③一是γ射线，其电离能力最弱，贯穿本领最强，是一种电磁波，属于原子核内以能量形式释放出来的以光速运行的高能光子，D 正确．]3．(多项选择)(2021·选考模拟)天然放射性元素23290Th(钍)经过一α衰变和β衰变之后，变成20882Pb(铅)．以下诊断中正确的选项是( )A ．衰变过程共有6次α衰变和4次β衰变B ．铅核比钍核少8个质子C ．β衰变所放出的电子来自原子核外D ．钍核比铅核多24个中子AB [由于β衰变不会引起质量数的减少，故可先根据质量数的减少确α衰变的次数，x ＝232－2084＝6，再结合核电荷数的变化情况和衰变规律来判β衰变的次数，2x －y ＝90－82＝8，y ＝2x －8＝4，钍232核中的中子数为232－90＝142，铅208核中的中子数为208－82＝126，所以钍核比铅核多16个中子，铅核比钍核少8个质子，由于物质的衰变与元素的化学状态无关，所以β衰变所放出的电子来自原子核内，11n→11H ＋0－1e ，所以A 、B 正确．]4．(2021·4月选考)以下说法中正确的选项是( ) A ．波源的频率越高，波速越大 B ．温度升高，放射性元素的半衰期不变 C ．氢原子吸收光子从低能级跃迁到高能级 D ．光发生全反射时，临界角随入射角增大而变大 答案：BC考点二| 探测射线的方法、放射性的用与防护、粒子与宇宙1．探测射线的方法(1)射线中的粒子会使气体或液体电离，以这些离子为核心，过饱和的蒸气会产生雾滴，过热液体会产生气泡．(2)射线中的粒子会使照相乳感光． (3)射线中的粒子会使荧光物质产生荧光． 2．放射性同位素的用与防护(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)放射性同位素的用一是用它的射线．二是作示踪原子．(3)辐射与平安人类一直生活在有放射性的环境之中，过量的射线对人体组织有破坏作用．要防止放射性物质对水源、空气、用具的污染．3．粒子及分类(1)反粒子中发现，对着许多粒子都存在质量、寿命、自旋物理性质与过去已经发现的粒子相同，而电荷其他性质相反的粒子，这些粒子叫做反粒子．例如，电子的反粒子就是正电子．(2)粒子的分类按照粒子与各种相互作用的不同关系，可将粒子分为三大类：①强子：参与强相互作用的粒子，质子是最早发现的强子．②轻子：不参与强相互作用的粒子，最早发现的轻子是电子．③媒介子：是传递各种相互作用的粒子．(3)夸克模型的提出1964年提出的夸克模型，认为强子是由更根本的夸克组成的．对探测仪器的理解(1)威尔逊云室(2)气泡室粒子通过过热液体时，在它的周围产生气泡而形成粒子的径迹．(3)盖革－米勒计数器①优点：G－M计数器非常灵敏，使用方便．②缺点：只能用来计数，不能区分射线的种类．1．在工业生产中，某些金属材料内部出现的裂痕是无法直接观察到的，如果不能够发现它们，可能会给生产带来极大的危害．自从发现放射线以后，就可以利用放射线进行探测，这是利用了( ) A．α射线的电离作用B．β射线的带电性质C．γ射线的贯穿本质D．放射性元素的示踪本领C[放射性同位素的用是沿着利用它的射线和作为示踪原子两个方向开展的，放射性同位素放出α、β、γ射线，γ射线的贯穿本领最强，可以用来金属探伤，A、B、D错误，C正确．]2．(多项选择)(2021·选考模拟)以下哪些用是把放射性同位素作为示踪原子的( ) A ．利用钴60治疗肿瘤疾病 B ．γ射线探伤C ．利用含有放射性碘131的油，检测地下输油管的漏油情况D ．把含有放射性同位素的肥料施给农作物用以检测农作物吸收养分的规律 答案：CD3．关于粒子，以下说法正确的选项是( )【导学号：81370434】A ．电子、质子和中子是组成物质的不可再分的最根本的粒子B ．强子都是带电的粒子C ．夸克模型是探究三大类粒子结构的理论D ．夸克模型说明电子电荷不再是电荷的最小单位 答案：D4．将威耳逊云室置于磁场中，一个静止在磁场中的放射性同位素原子核3015P 放出一个正电子后变成原子核3014Si ，如下图能近似反映正电子和Si 核轨迹的是( )B [把放出的正电子和衰变生成物Si 核看成一个系统，衰变过程中系统的动量守恒，放出的正电子的运动方向跟Si 核运动方向一相反．由于它们都带正电荷，在洛伦兹力作用下的运动轨迹是两个外切圆，C 、D 可排除．因为洛伦兹力提供向心力，即qvB ＝m v 2r.所以做匀速圆周运动的半径r ＝mv qB. 衰变时，放出的正电子与反冲核Si 的动量大小相，因此在同一个磁场中做圆周运动的半径与它们的电荷量成反比，即r e r Si ＝q Si q e ＝141.可见正电子运动的圆半径较大．] 考点三| 核力与结合能 核裂变、核聚变1．核力 (1)义：原子核内部，核子间所特有的相互作用力． (2)特点：①核力是强相互作用的一种表现；②核力是短程力，作用范围在×10－15 m之内；③每个核子只跟它的相邻核子间才有核力作用．2．结合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．3．质能方程、质量亏损爱因斯坦质能方程E＝mc2，原子核的质量必然比组成它的核子的质量和要小Δm，这就是质量亏损．由质量亏损可求出释放的核能ΔE＝Δmc2.4．重核裂变(1)义：质量数较大的原子核受到高能粒子的轰击而分裂成几个质量数较小的原子核的过程．(2)典型的裂变反方程：23592U＋10n→8936Kr＋14456Ba＋310n.(3)链式反：由重核裂变产生的中子使裂变反一代接一代继续下去的过程．(4)临界体积和临界质量：裂变物质能够发生链式反的最小体积及其相的质量．(5)裂变的用：原子弹、核反堆．(6)反堆构造：核燃料、减速剂、镉棒、防护层．5．轻核聚变(1)义：两轻核结合成质量较大的核的反过程．轻核聚变反必须在高温下进行，因此又叫热核反．(2)典型的聚变反方程：21H＋31H→42He＋10n＋1 MeV1．质能方程的三个易错点(1)质量亏损并不是质量消失，只是静止质量变成了运动的质量；(2)质量亏损也不是核子个数的减少，核反中核子个数是不变的；(3)质量和能量这两个量并不可以相互转化，只是这两个量在数值上有联系．2．核能的计算方法(1)根据爱因斯坦质能方程列式计算：即ΔE＝Δmc2(Δm的单位：kg)．(2)根据1原子质量单位(u)相当于93兆电子伏能量，那么ΔE＝Δm×93 MeV(Δm的单位：u,1 u＝1.660 6×10－27 kg)．(3)核反遵守动量守恒律和能量守恒律，因此我们可以结合动量守恒律和能量守恒律来计算核能．3．核反的四种类型(1)必须遵守电荷数守恒、质量数守恒规律．(2)核反方程中的箭头(→)表示核反进行的方向，不能把箭头写成号．1．(多项选择)关于原子核的结合能，以下说法正确的选项是( )A．原子核的结合能于使其完全分解成自由核子所需的最小能量B．一重原子核衰变成α粒子和另一原子核，衰变产物的结合能之和一大于原来重核的结合能C．铯原子核(133 55Cs)的结合能小于铅原子核(208 82Pb)的结合能D．自由核子组成原子核时，其质量亏损所对的能量大于该原子核的结合能答案：ABC2．质子、中子和氘核的质量分别为m1、m2和m3.当一个质子和一个中子结合成氘核时，释放的能量是(c表示真空中的光速)( )【导学号：81370435】A．(m1＋m2－m3)c B．(m1－m2－m3)cC．(m1＋m2－m3)c2D．(m1－m2－m3)c2C[由质能方程ΔE＝Δmc2，其中Δm＝m1＋m2－m3可得ΔE＝(m1＋m2－m3)c2，选项C正确．]3．(多项选择)能源是社会开展的根底，开展核能是解决能源问题的途径之一．以下释放核能的反方程，表述正确的选项是( )A.31H＋21H→42He＋10n是核聚变反B.31H＋21H→42He＋10n是β衰变C.235 92U＋10n→144 56Ba＋8936Kr＋310n是核裂变反D.235 92U＋10n→140 54Xe＋9438Sr＋210n是α衰变AC[β衰变时释放出电子(0－1e)，α衰变时释放出氦原子核(42He)，可知选项B、D错误；选项A中一个氚核和一个氘核结合成一个氦核并释放出一个中子，是典型的核聚变反；选项C中一个U235原子核吸收一个中子，生成一个Ba原子核和一个Kr原子核并释放出三个中子，是核裂变反，选项A、C正确．] 4．(2021·10月选考)用中子(10n)轰击铀核(235 92U)产生裂变反，会产生钡核(144 56Ba)和氪核(8936Kr)并释放出中子(10n)，当到达某些条件时可发生链式反，一个铀核(235 92U)裂变时，释放的能量约为200 MeV(1 eV＝1.6×10－19 J)，以下说法正确的选项是( )A.235 92U的裂变方程为235 92U→144 36Ba＋8936Kr＋10nB.235 92U的裂变方程为235 92U＋10n→144 36Ba＋8936Kr＋310nC.235 92U发生链式反的条件与铀块的体积有关D．一个235 92U裂变时，质量亏损约为×10－28 kgBCD[A.由题意，235 92U的裂变方程为235 92U＋10n→144 56Ba＋8936Kr＋310n，故A错误，B正确；C.要发生链式反，铀块体积必须大于临界体积，故与铀块体积有关，C正确；D.根据爱因斯坦质能方程ΔE＝Δmc2，可得质量亏损约为×10－28 kg，故D正确．]。
2024届高考物理一轮总复习第15章近代物理第2节原子结构玻尔理论课件
方向前进,但有少数α粒子发生了 大角度偏转
,极少数偏转的角度甚
至 大于90° ,也就是说,它们几乎被“撞了回来”,如图所示。
α粒子散射示意图
(3)原子的核式结构模型:原子中带正电部分的体积 很小
全部 质量
,电子在正电体的外面运动。
错误;玻尔第一次将“量子”引入原子领域,成功地解释了氢原子光谱实验规
律,故B正确;光电效应揭示了光的粒子性的一面,只能表明光子具有能量,
而康普顿效应表明光子除了具有能量之外还具有动量,故C错误;α射线具
有较强的电离作用,会使周边空气电离,产生自由移动的电子,自由移动的
电子中和一部分验电器上的正电荷,从而使金属箔的张角减小,故D错误。
实验,卢瑟福提出了原子的核式结构模型。右
图是α粒子散射实验的示意图。图中实线表示α
粒子的运动轨迹。其中沿轨迹2运动的α粒子在
b点时距原子核最近。下列说法不正确的是
(
)
A.绝大多数α粒子运动的轨迹类似轨迹1,说明原子中绝大部分是空的
B.发生超过90°大角度偏转的α粒子是极少数的
C.沿轨迹2运动的α粒子的加速度先增大后减小
三、氢原子的能级结构、能级公式
1.定态:原子只能处于一系列 不连续
中原子是 稳定
的能量状态中,在这些能量状态
的,电子虽然绕核运动,但并不向外辐射能量。
2.跃迁:原子从一个能量态变为另一个能量态时,它 辐射
或 吸收 一定
频率的光子,光子的能量由这两个能级的能量差决定,即hν= En-Em 。(h
是普朗克常量,h=6.626×10-34 J·s)
低能级的能量。在第n能级上的氢原子电离需要吸收的能量等于所在能级
人教版高中物理高三一轮复习资料,补习资料：100【基础】总复习：原子的核式结构模型、玻尔的氢原子理论
物理总复习：原子的核式结构模型、玻尔的氢原子理论【考纲要求】1、知道卢瑟福的原子核式结构学说及α粒子散射实验现象2、知道玻尔理论的要点及氢原子光谱、氢原子能级结构、能级公式3、会进行简单的原子跃迁方面的计算【知识网络】【考点梳理】考点一、原子的核式结构要点诠释：1、α粒子散射实验（1）为什么用α粒子的散射现象可以研究原子的结构：原子的结构非常紧密，一般的方 法无法探测它。
α粒子是从放射性物质（如铀和镭）中发射出来的高速运动的粒子，带 有两个单位的正电荷，质量为氢原子质量的4倍、电子质量的7300倍。
（2）实验装置：放射源、金箔、荧光屏、放大镜和转动圆盘组成。
荧光屏、放大镜能围 绕金箔在圆周上转动，从而观察到穿过金箔偏转角度不同的α粒子。
（3）实验现象：大部分α粒子穿过金属箔沿直线运动；只有极少数α粒子明显地受到 排斥力作用而发生大角度散射。
绝大多数α粒子穿过金箔后仍能沿原来方向前进，少数α 粒子发生了较大的偏转，并且有极少数α粒子偏转角超过了90°，有的甚至被弹回，偏转 角几乎达到180°。
（4）实验分析：①电子不可能使α粒子大角度散射；①汤姆孙原子结构与实验现象不符； ①少数α粒子大角度偏转，甚至反弹，说明受到大质量大电量物质的作用。
①绝大多数 α粒子基本没有受到力的作用，说明原子中绝大部分是空的。
记住原子和原子核尺度：原子1010-m ，原子核1510-m2、原子的核式结构卢瑟福对α粒子散射实验结果进行了分析，于1911年提出了原子的核式结构学说：在原子的中心有一个很小的核，叫做原子核，原子的全部正电荷和几乎所有的质量都集中在原子核里，带负电的电子在核外空间里绕着核旋转。
原子核所带的单位正电荷数等于核外的电子数。
原子的半径大约是1010-m ，原子核的大小约为1510-m ～1410-m 。
【例题】卢瑟福通过对α粒子散射实验结果的分析，提出（ ）A.原子的核式结构模型．B.原子核内有中子存在．C.电子是原子的组成部分．D.原子核是由质子和中子组成的．【解析】英国物理学家卢瑟福的α粒子散射实验的结果是绝大多数α粒子穿过金箔后基本上仍沿原方向前进，但有少数α粒子发生较大的偏转。
高三物理原子的核式结构与玻尔理论(新编201911)
要点·疑点·考点
二、玻尔的轨道量子化模型
1.卢瑟福核式结构与经典电磁理论的矛盾：（1） 经典电磁理论对原子核式结构的解释中认为，原子是 不稳定的，电子绕核旋转，并不断向外辐射电磁波， 因此电子的能量不断衰减，最终电子陨落到原子核上； 事实上原子是稳定的.（2）经典电磁理论认为原子发 射的光谱，由于原子能量逐渐衰减，因此其辐射的电 磁波的频率应当是连续的；事实上原子发生产生的光 谱是不连续的.
原子的核式结构与玻尔理论
要点·疑点·考点 课前热身 能力·思维·方法 延伸·拓展
要点·疑点·考点
一、原子的核式结构 1.实验基础：用α 粒子轰击金箔，结果大多
数α 粒子穿过金箔后沿原方向前进，少数α 粒子 发生了较大的偏转，极少数α 粒子偏转角度超过 90°，有的甚至被弹回.该实验就是α 粒子散射实 验.
要点·疑点·考点
2.结论：在原子的中心有一个很小的核，叫做原 子核，原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在 原子核里，带负电的电子在核外空间绕着核旋转.
原子核所带的正电荷数等于核外电子数，所以整个 原子是中性的，电子绕核运动的向心力就是核对它 的库仑力.
3.原子和原子核的大小：原子的大小数量级大约 是10-10m，原子核的大小数量级在10-15～10-14m之间.
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原子的核式结构 天然放射现象
一、知识点梳理 1、原子的核式结构
（1）α粒子散射实验结果：绝大多数α粒子沿原方向前进，少数α粒子发生较大偏转。
（2）原子的核式结构模型：在原子的中心有一个很小的核，叫做原子核，原子的全部正
电荷和几乎全部的质量都集中在原子核里，带负电的电子在核外空间绕核旋转． （3）原子核的大小：原子的半径大约是10-10米，原子核的半径大约为10-14米～10-15米． 2、玻尔理论有三个要点：
(1)原子只能处于一系列的不连续的能量状态中，在这些状态中原子是稳定的．电子虽
然绕核旋转，但并不向外辐射能量，这些状态叫定态．
(2)原子从一种定态跃迁到另一定态时，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h ν=E2-E1
(3)原子的不同能量状态对应于电子沿不同圆形轨道运动．原子的定态是不连续 的，因
而电子的可能轨道是分立的．
在玻尔模型中，原子的可能状态是不连续的，各状态对应的能量也是不连续的，这些不连续的能量值的能量值叫做能级。
4、原子核的衰变
（1）天然放射现象：有些元素自发地放射出看不见的射线，这种现象叫天然放射现象． （2）放射性元素放射的射线有三种：射线α、γ
射线、β射线，
（3）放射性元素的衰变：放射性元素放射出α粒子或β粒子后，衰变成新的原子核，原子核的这种变化称为衰变．
衰变规律：衰变中的电荷数和质量数都是守恒的．
(4)半衰期：放射性元素的原子核有半数发生衰变所需要的时间称为半衰期．不同的放射
性元素的半衰期是不同的，但对于确定的放射性元素，其半衰期是确定的．它由原子核的内部因素所决定，跟元素的化学状态、温度、压强等因素无关．
（5）同位素：具有相同质子数，中子数不同的原子在元素周期表中处于同一位置，互称
同位素。
二、典型例题
例1 如图15-2-2所示为卢瑟福和他的同事们做α 粒子散射实验
15-2-2
装置的示意图，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
A ．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，屏上仍能观察一些闪光，但次数极少 例3 关于天然放射现象，以下叙述正确的是 （ ）
A ．若使放射性物质的温度升高，其半衰期将减小
B ．β衰变所释放的电子是原子核内的中子转变为质子时所产生的
C ．在α、β、γ这三种射线中，γ射线的穿透能力最强，α射线的电离能力最强
D ．铀核(23892U )衰变为铅核(206
82Pb )的过程中，要经过8次α衰变和10次β衰变
三、过关测试
3、某原子核的衰变过程是A −→−
βB −→−α
C ，下述说法中正确的是 A ， A ．核C 比核B 的中子数少2 B ．核C 比核A 的质量数少5
C ．原子核为A 的中性原子的电子数比原子核为B 的中性原子的电子数多2
D ．核C 比核A 的质子数少1
5、 地球的年龄到底有多大，科学家利用天然放射性元素的衰变规律，通过对目前发现最古
老的岩石中铀和铅含量来推算。
测得该岩石中现含有的铀是岩石形成初期时（岩石形成初期时不含铅）的一半，铀238衰变后形成铅206，铀238的相对含量随时间变化规律如图所示，图中N 为铀238的原子数，N 0为铀和铅的总原子数．由此可以判断出(BD)
A ．铀238的半衰期为90亿年
B ．地球的年龄大致为45亿年
C ．被测定的古老岩石样品在90亿年时的铀、铅原子数
之比约为1∶4
D ．被测定的古老岩石样品在90亿年时铀、铅原子数之
比约为1∶3。