原子结构和原子核

14、2 原子结构和原子核

主备人：贾宝善备课组长：周春燕备课时间：2013/11/25 授课时间：2013/12/11 学习目标：

1．了解人们对原子结构的认识过程

2．氢原子的能级图

3．氢光谱

原子的核式结构

卢瑟福由α粒子散射实验提出：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。我们把这样的原子模型称为“核式结构模型”。

五、天然放射现象

1．天然放射现象：某些元素能自发地放出射线的现象叫做天然放射现象。这些元素称为放射性元素。

2．种类和性质

α射线——高速的α粒子流，α粒子是氦原子核，速度约为光速1/10，贯穿能力最弱，电离能力最强。

β射线——高速的电子流，β粒子是速度接近光速的负电子，贯穿能力稍强，电离能力稍弱。γ射线——能量很高的电磁波，γ粒子是波长极短的光子, 贯穿能力最强,电离能力最弱。

六、原子核的衰变

1．衰变：原子核自发地放出某种粒子而转变为新核的变化．

2．衰变规律：α衰变X→ Y+ He ；

β衰变X→ Y+ e

3．α衰变的实质：某元素的原子核同时发出由两个质子和两个中子组成的粒子（即氦核）2 H+2 n→ He

β衰变的实质：某元素的原子核内的一个中子变成质子发射出一个电子。即n → H+ e+ （为反中微子）

4．γ射线：总是伴随α衰变或β衰变产生的，不能单独放出γ射线．γ射线不改变原子核的电荷数和质量数．实质是元素在发生α衰变或β衰变时产生的某些新核由于具有过多的能量（核处于激发态），向低能级跃迁而辐射出光子．

七、半衰期

1．放射性元素的原子核有半数发生衰变需要的时间。它是大量原子核衰变的统计结果，不是一个原子发生衰变所需经历的时间。

2．决定因素：由原子核内部的因素决定，与原子所处的物理状态（如压强、温度等）或化学状态（如单质或化合物）无关．

八、原子核的人工转变

1．质子的发现：N+ He→ O+ H

2．中子的发现： Be+ He→ C+ n 3．放射性同位素和正电子的发现： Al+ He→ P+ n P→ Si+ e 4．放射性同位素的应用

（1）利用它的射线；（2）做示踪原子。 三种射线的特性

人们通过对天然放射现象的研究，发现了原子序数大于83的所有天然存在的元素，都有放射性。原子序数小于83的天然存在的元素，有的也有放射性。放射出来的射线共有三种：α射线、β射线和γ射线。三种射线的本质和特性对比如下：

达标训练：

(B)1.下列说法正确的是（ ）

A.若使放射性物质的温度升高，其半衰期将减小

B.发生α衰变时，生成核与原来的原子核相比，中子数减少了4

C.太阳辐射的能量主要来自太阳内部的热核反应

D.按照玻尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能减小，电势能增大，原子的总能量不变

(B)2．关于核反应方程X He H H 4

23121+→+，以下说法中正确的是（ ） A ．X 是n 10

，该核反应属于聚变

B ．X 是H 1

1，该核反应属于裂变

C ．X 是n 10

，该反应中的核燃料是当前核电站采用的核燃料 D ．X 是H 11，该反应中的核燃料是当前核电站采用的核燃料

(B)3．下列说法正确的是（ ）

A ．天然放射现象说明原子核内部具有复杂结构

B ．α粒子散射实验说明原子核内部具有复杂结构

C ．原子核能发生β衰变说明原子核内存在电子

D ．氢原子从定态n=3跃迁到n=2，再跃迁到n=l 定态，则后一次跃迁辐射出的光子波长比前一次的长

(B)4.下列关于放射性元素的半衰期的几种说法正确的是（ ） A ．同种放射性元素，在化合物中的半衰期比在单质中长

B ．放射性元素的半衰期与元素所处的物理和化学状态无关，它是一个统计规律，只对大量的原子核才适用

C ．氡的半衰期是3.8天，若有4 g 氡原子核，则经过7.6天就剩下0g 了

D ．氡的半衰期是3.8天，若有4个氡原子核，则经过7.6天就只剩下一个

(B)5．氢原子辐射出一个光子后，根据玻尔理论，下述说法中正确的是（ ） A ．电子绕核旋转的半径增大 B ．氢原子的能量增大

C ．氢原子的电势能增大

D ．氢原子核外电子的速率增大 (B)6．能揭示原子具有核式结构的实验是（ ）

A ．光电效应实验

B ．伦琴射线的发现

C ．α粒子散射实验

D ．氢原子光谱的发现

(B)7．核电站核泄漏的污染物中含有碘131和铯137。碘131的半衰期约为8天，会释放β射线；铯137是铯133的同位素，半衰期约为30年，发生衰变时会辐射γ射线。下列说法正确的是（ ）

A ．碘131释放的β射线由氦核组成

B ．铯137衰变时辐射出的γ光子能量小于可见光光子能量

C ．与铯137相比，碘131衰变更慢

D ．铯133和铯137含有相同的质子数

(B)8.在下列四个核反应方程中，x1、x2、x3和x4各代表某种粒子：

n He x H 1042131

+→+；217842147x O He N +→+；31264294x C He B e +→+；427

13422412x Al He Mg +→+

以下判断中正确的是（ ）

A ．x1是质子

B ．x2是质子

C ．x3是质子

D ．x4是质子

(B)9.以下是有关近代物理内容的若干叙述，其中正确的是（ ） A ．原子核发生一次β衰变，该原子外层就失去一个电子

B ．一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，可能是因为这束光的光强太小

C ．按照玻尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能减小，但原子的能量增大

D ．天然放射现象中发出的三种射线是从原子核内放出的看不见的射线

(B)10.下列说法正确的是（ ） A ．光电效应现象揭示了光具有粒子性 B ．阴极射线的本质是高频电磁波

C ．玻尔提出的原子模型，否定了卢瑟福的原子核式结构学说

D ．贝克勒尔发现了天然放射现象，揭示了原子核内部有复杂结构

学后反思：