专题二原子和原子核
高考物理系统性复习 (考点分析) 第二节 原子结构和原子核(附解析)
【考点分析】第二节原子结构和原子核【考点一】对原子核式结构的理解【典型例题1】物理学家通过对实验的深入观察和研究，获得正确的科学认知，推动物理学的发展，下列说法符合事实的是()A．赫兹通过一系列实验，证实了麦克斯韦关于光的电磁理论B．查德威克用α粒子轰击147N获得反冲核178O，发现了中子C．贝可勒尔发现的天然放射性现象，说明原子核有复杂结构D．卢瑟福通过对阴极射线的研究，提出了原子核式结构模型【解析】麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹通过实验证实了麦克斯韦的电磁理论，选项A正确；卢瑟福用α粒子轰击147N，获得反冲核178O，发现了质子，选项B错误；贝可勒尔发现的天然放射性现象，说明原子核具有复杂结构，选项C正确；卢瑟福通过对α粒子散射实验的研究，提出了原子的核式结构模型，选项D错误．【答案】AC【考点二】玻尔理论和能级跃迁【典型例题2】(2022•江苏省南京市盐城市高三(上)一模)如图所示，氢原子的能级图。
一群处于基态的氢原子受到激发后，会辐射出6种不同频率的光。
已知可见光光子的能量范围为1.64eV～3.19eV。
下列说法正确的是()A．6种不同频率的光中包含有γ射线B．基态的氢原子受激后跃迁到n=6的能级C．从n=4能级跃迁到n=2发出的光是可见光D．从n=4能级跃迁到n=3发出的光波长最短【解析】A．γ射线是具有高能量的电磁波，能量高于1.24MeV，故6种不同频率的光中不可能包含有γ射线，A错误；B ．一群氢原子从n 级自发向低能级跃迁能辐射出2C n 种不同频率的光，由于一群处于基态的氢原子受到激发后，会辐射出6种不同频率的光， 故基态的氢原子受激后跃迁到n =4的能级，B 错误；C ．根据m n E E h ν-=，由n =4能级跃迁到n =2能级产生的光子的能量为42420.85eV ( 3.40eV) 2.55eV E E E =-=---=，在可见光范围内，C 正确；D ．从n =4能级跃迁到n =3发出的光频率最小，波长最长，D 错误。
2022物理第12章近代物理初步第2节原子结构和原子核教案
第2节原子结构和原子核一、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。
(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质量都集中在核里，带负电的电子在核外空间绕核旋转.3．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1λ＝R错误!,（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。
4．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.5．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＝错误!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：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 ×10－10m。
原子与原子核
原子与原子核原子与原子核是物质世界中最基本的构成单位。
原子由原子核和围绕核运动的电子构成，而原子核则由质子和中子组成。
本文将探讨原子与原子核的组成、结构以及它们在物质世界中的重要性。
一、原子的组成与结构原子是物质的最小单位，由带正电荷的质子、带负电荷的电子和电中性的中子组成。
质子和中子集中在原子的中心部分，形成原子核，而电子则绕核中心运动，保持电中性。
1. 质子质子是氢原子核中的粒子，具有正电荷。
它的质量约为1.67×10^-27千克，相对于电子的质量大约是1836倍。
质子数量决定了元素的原子序数，也决定了元素的化学性质。
2. 中子中子是原子核中的电中性粒子，不带电荷。
它的质量与质子相近，也约为1.67×10^-27千克。
中子的存在对于原子核的稳定性和质量起着重要的作用。
3. 电子电子是原子核外围的带负电荷的粒子。
它的质量相对较小，约为9.1×10^-31千克，且具有负电荷。
电子的数量与质子数量相等，使得原子整体呈电中性。
二、原子与元素不同元素的原子具有不同的原子序数，即质子的数量不同。
原子序数决定了元素的化学性质和周期表中的排列位置。
例如，氢的原子序数是1，是最简单的元素；而铅的原子序数是82，是较重的元素。
在自然界中，元素可以以同位素的形式存在，即原子核中的质子数量相同，但中子数量不同。
同位素具有相同的化学性质，但在核反应和放射性衰变等方面有所不同。
三、原子核的性质与稳定性原子核作为原子的核心部分，具有重要的性质和稳定性的要求。
1. 核力原子核中的质子和中子通过核力相互结合，形成稳定的核。
核力是一种强相互作用力，它能够克服质子间的电磁相互斥力，维持核的稳定。
核力的存在使原子核具有足够的稳定性，能够抵抗外界的扰动。
2. 核衰变在某些情况下，原子核会发生核衰变，即核内质子和/或中子的数量发生变化。
核衰变可以是放射性衰变或人工诱导的核反应。
核衰变的过程中会释放放射线，这对人类和环境具有一定的辐射危害。
原子和原子核
原子和原子核1.α粒子散射实验1909～1911年，英国物理学家卢琴福和他的助手们进行了α粒子散射实验.（1）实验装置如图所示：如图所示，用α粒子轰击金箔，由于金原子中的带电微粒对α粒子有库仓力作用，一些α粒子穿过金箔后改变了运动方向，这种现象叫做α粒子散射.汤姆生发现电子汤姆生枣糕模型卢瑟福α粒子散射实验卢瑟福原子核式结构模型经典电磁场理论量子化理玻尔原子理论天然放射现象的发现原子可分原子核可分衰变（α、β衰变）原子核人工转变裂变聚变爱因斯坦质能方程E=mC能量氢原子能级半衰期2荧光屏可以沿着图中虚线转动，用来统计向不同方向散射的粒子数目.全部设备装在真空中.（2）实验结果：绝大多数α粒子穿过金箔后基本上仍沿原来的方向前进，但有少数α粒子发生了较大的偏转.（3）现象解释：认为原子中的全部正电荷和几乎所有质量都集中到一个很小的核上，由于核很小，大部分α粒子穿过金箔时都离核很远，受到的库仑力很小，它们的运动几乎不受影响.只有少数α粒子从原子核附近飞过，明显受到原子核的库仑力而发生大角度偏转.2.原子的核式结构模型内容：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的空间运动.[说明] 核式结构模型的实验基础是α粒子散射实验，从α粒子散射的实验数据，估计原子核半径的数量级为10-14m ～10-15m ，而原子半径的数量级是10-10m.3.玻尔的原子模型内容：玻尔认为，围绕原子核运动的电子轨道半径只能是某些分立的数值，这种现象叫轨道量子化；不同的轨道对应着不同的状态，在这些状态中，尽管电子做变速运动，却不辐射能量，因此这些状态是稳定的；原子在不同的状态中具有不同的能量，所以原子的能量也是量子化的.理解要点：玻尔的原子模型是以假说的形式提出来的，包括以下三方面的内容：○1轨道假设：即轨道是量子化的，只能是某些分立的值. ○2定态假设：即不同的轨道对应着不同的能量状态，这些状态中原子是稳定的，不向外辐射能量.○3跃迁假设：原子在不同的状态具有不同的能量，从一个定态向另一个定态跃迁时要辐射或吸收一定频率的光子，该光子的能量，等于这两个状态的能级差.n m E E hv -=4.三种射线的比较○1α射线：是氦核（42He ）流，速度约为光速的十分之一，在空气中射程几厘米，贯穿本领小，电离作用强.○2β射线：是高速的电子流，穿透本领较大，能穿透几毫米的铝板，电离作用较弱.○3γ射线：是高能光子流，贯穿本领强，能穿透几厘米铅板，电离作用小. [说明] 放射性元素有的原子核放出α射线，有的放出β射线，多余的能量以γ光子的形式射出.5.衰变定义：放射性元素的原子核由于放出某种粒子而转变为新核的变化称为衰变. 衰变规律：电荷数和质量数都守恒.○1α衰变：M Z X →42--M Z Y+42He ，α衰变的实质是某元素的原子核放出由两个质子和两个中子组成的粒子（即氦核）.○2β衰变：M Z X →M Z 1+Y+01-e ，β衰变的实质是某元素的原子核内的一个中子变为一个质子时放射出一个电子.○3γ衰变：γ衰变是伴随α衰变或β衰变同时发生的.γ衰变不改变原子核的电荷数和质量数.其实质是放射性原子核在发生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）而辐射出光子.[例3] 23892U 衰变后22286Rn 共发生了 次α衰变和 次β衰变.[解析] 根据衰变规律，Rn 的质量数比U 的质量数减少了238-222＝16，而天然放射只有α衰变才能使质量数减少，且每次α衰变减少质量数为4，故发生了16÷4＝4次α衰变.因每次α衰变核的电荷数减少2，故由于α衰变核 的电荷数应减少4×2＝8.而Rn 核的电荷数仅比U 核少了92-86＝6，故说明发生了2次β衰变（即92-8+2＝86）.[答案] 发生了4次α衰变，2次β衰变.[评价] 在分析有关α、β衰变的问题时，应抓住每次α衰变质量数减4，电荷数减2和每次β衰变时质量数不变，电荷数加1这一衰变规律进行分析.6.半衰期定义：放射性元素的原子核有半数发生衰变需要的时间，叫这种元素的半衰期. [说明] （1）半衰期由放射性元素的原子核内部本身的因素决定的，跟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.（2）半衰期只对大量原子核衰变才有意义，因为放射性元素的衰变规律是统计规律，对少数原子核衰变不再起作用.（3）确定衰变次数的方法：设放射性元素AZ X 经过n 次α衰变m 次β衰变后，变成稳定的新元素A Z ''Y ，则表示核反应的方程为：A Z X →A Z ''Y+n 42He +m 01-e.根据电荷数守恒和质量数守恒可列方程mn Z Z n A A -+'=+'=24，两式联立得：ZZ A A m A A n -'+'-='-=24由此可见确定衰变次数可归结为解一个二元一次方程组. 7.放射性同位素的应用 （1）利用它的射线如利用钴60放出的很强的γ射线来检查金属内部有没有砂眼和裂纹，这叫γ射线探伤，利用放射线的贯穿本领了解物体的厚度和密度的关系，可以用放射性同位素来检查各种产品的厚度、密封容器中的液面高度，从而自动控制生产过程，再如利用α射线的电离作用，可以消除机器在运转中因摩擦而产生的有害静电，利用射线杀死体内的癌细胞等.（2）做示踪原子如在生物科学研究方面，同位素示踪技术起着十分重要的作用，在人工方法合成牛胰岛素的研制、验证方向、示踪原子起着重要的作用.在输油管线漏的检查和对植物生长的检测方面，示踪原子都起着重要作用.[例4] 如图18-6是工厂利用放射线自动控制铝板厚度的装置示意图.图18-6（1）请你简述自动控制的原理；（2）如果工厂生产的是厚度为1毫米的铝板，在α、β和γ三种射线中，你认为哪一种射线在铝板的厚度控制中起主要作用，为什么？[解析] （1）放射线具有穿透本领，如果向前运动的铝板的厚度有变化，则探测器接收到的放射线的强度就会随之变化，这种变化被转变为电信号输入到相应的装置，进而自动控制如上图中右侧的两个轮间的距离，使铝板的厚度恢复正常.（2）β射线起主要作用，因为α射线的贯穿本领很小，一张薄纸就能把它挡住，更穿不过1毫米的铝板；γ射线的贯穿本领非常强，能穿过几厘米的铅板，1毫米左右的铝板厚度发生变化时，透过铝板的射线强度变化不大；β射线的贯穿本领较强，能穿过几毫米的铝板，当铝板的厚度发生变化时，透过铝板的射线强度变化较大，探测器可明显地反应出这种变化，使自动化系统做出相应的反应.8.核能的计算（1）质能方程：爱因斯担的相对论指出，物体的质量和能量存在着密切联系，即E=mc2.这就是爱因斯坦的质能方程.[说明] 质能方程告诉我们质量和能量之间存在着简单的正比关系.物体的能量增大了，质量也增大了；能量减小了，质量也减小.且核反应中释放的能量与质量亏损成正比：2∆=E∆mc（2）核能：核反应中放出的能量称为核能.（3）核能的计算∆）的千克数乘以真根据爱因斯坦质能方程，用核子结合成原子核时质量亏损（m空中光速的平方.即2∆=mcE∆根据1原子质量单位（u ）相当于931.5MeV 能量，用核子结合成原子核时质量亏损的原子质量单位数乘以931.5MeV.即5.931⨯∆=∆m E MeV[例5] 已知氮核质量m N =14.00753u ，氧核质量m 0=17.00454u ，氦核质量m He =4.00387u ，质子质量00815.1=H m u ，试判断核反应：141N+42He →178O+11H是吸能反应，还是放能反应，能量变化多少？[解析] 先计算出质量亏损m ∆，然后由1u 相当于931.5MeV 能量代入计算即可. 反应前总质量01140.18=+He N m m u 反应后总质量01269.180=+H m m u因为反应中质量增加，所以此反应为吸能反应，所吸收能量为：2mc E ∆=∆=(18.01269-18.01140)×931.5 MeV =1.2 MeV[例6] 一个静止的23292U （原子质量为232.0372u ），放出一个α粒子（原子质量为4.00260u ）后，衰变成22890Th （原子质量为228.0287u ）.假设放出的结合能完全变成Th 核和α粒子的动能，试计算α粒子的动能.[剖析] 由质能方程可计算释放的核能，然后结合动量守恒和能量关系可求解. [解析] 反应中产生的质量亏损0059.0)(=+-=∆αm m m m Th U u反应中释放的核能：5.931⨯∆=∆m E MeV=5.5MeV在U 核衰变过程中的动量守恒、能量守恒，则2221210ThTh ThTh v m v m E v m v m +=∆-=αααα 解以上两式得：ThTh Th m v m m v m E 2)(2)(22+=∆ααα ThTh m m m m v m αααα2)(2+=则α粒子的动能221αααv m E =E m m m Th Th∆+=α5.54228228⨯+=MeV=5.41MeV9.原子核的人工转变及其三大发现原子核的人工转变：用人工方法使一种原子核变成另一种原子核的变化. 原子核人工转变的三大发现： ○11919年卢瑟夫发现质子的核反应： 141N+42He →178O+11H○21932年查德威克发现中子的核反应： 94Be+42He →126C+10n○31934年约里奥·居里夫妇发现放射性同位素和正电子的核反应： 2713Al+42He →3015P+10n3015P →3014Si+01+e练习题 一、α粒子散射实验 原子的核式结构 原子核的组成1、（1997全国）卢瑟福的α粒子散射实验中，有少数α粒子发生大角度偏转，其原因是AA 、原子的正电荷和绝大部分质量集中在一个很小的核上 B.正电荷在原子中是均匀分布的C 、原子中存在带负电的电子 D.原子只能处在一系列不连续的能量状态中２、(2005年上海物理)卢瑟福通过实验首次实现了原子核的人工转变，核反应方程为H O N He 1117812742+→+．下列说法正确的是（ ）A C（原子核的组成，写出发现中子的核反应方程） Ａ、通过此实验发现了质子 B ．实验中利用了放射源放出的γ射线 Ｃ、实验中利用了放射源放出的α射线D ．原子核在人工转变过程中，电荷数可能不守恒二、玻尔的原子模型 能级３．如图所示为氢原子能级图，A 、B 、C 分别表示电子三种不同能级跃迁时放出的光子，以下叙述正确的是 ( )ＡＢＡ、频率最大的是Ｂ Ｂ、波长最长的是Ｃ Ｃ、频率最大的是Ａ Ｄ、波长最长的是Ｂ４、(2005年理综②)图中画出了氢原子的4个能级，并注明了相应的能量E . 处在n =4的能级的一群氢原子向低能级跃迁时，能够发出不同频率的光波．已知金属钾的逸出功为2.22eV. 在这些光波中，能够从金属钾的表面打出光电子的总共有 CA ．二种B ．三种C ．四种D ．五种三、天然放射现象 衰变、原子核人工转变、裂变和聚变５、（2001年高考试题）在下列四个方程中，x 1、x 2、x 3和x 4各代表某种粒子，以下判断中正确的是 AC①113854953810235923x Xe Sr n U ++→+ ②n He x H 1032221+→+ ③32349023892x Th U +→ ④42713422412x Al He Mg +→+A ．x 1是中子B ．x 2是质子C ．x 3是α粒子D ．x 4是氘核６．(2005年广东物理)下列说法不正确的是 D （原子核的几种核反应）A ．n He H H 10421111+→+是聚变B ．n 2Sr Xe n U 109438140541023592++→+是裂变 C ．He Rn Ra 422248623688+→是α衰变 D ．e Mg Na 0124122411-+→是裂变７、如图，在匀强磁场中的A 点，有一个静止的原子核，当它发生哪一种衰变时，射出的粒子以及新核的轨道才作如图的圆周运动，并确定它们环绕的方向，若两圆的半径之比是45∶1，这个放射性元素原子核的原子序数是多少？解：由动量守恒定律 MV+mv = 0 两者速度方向相反 必须是同种电荷才能外切，所以是 α衰变。
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。
人教版九年级化学第三单元课题二原子结构知识点总结笔记
课题二、 原子的结构一、原子的构成1. 原子的构成 电子层原子核原子一般是由质子、中子和电子构成，并非所有的原子都有中子，质子数也不一定等于中子数。
2. 在原子中，核电荷数＝核内质子数＝核外电子数＝原子序数由于原子核所带的正电荷与核外电子所带的负电荷的电量相等，电性相反，所以原子整体不显电性。
3. 原子核直径是原子直径的几万分之一，原子不是实心球体，核外有一个很大的空间，核外电子就在这个空间内高速运动。
4. 原子的种类由核电荷数（核内质子数）决定。
二、原子核外电子的排布A 、在含有多个电子的原子里，电子的能量并不相同，能量低的电子通常在离核较近的原子（不带电）原子核（带正电）核外电子（每个电子带一个单位负电荷）质子（每个质子带一个单位正电荷）中子（不带电）原子核—原子＝＝蚂蚁(中心) — 体育场原子—乒乓球＝＝乒乓球—地球区域运动，能量高的通常在离核较远的区域运动。
核外电子根据其能量的高低在不同的电子层内运动，这就是核外电子的分层排布。
现在发现的元素，原子核外电子最少的有1层，最多的有7层。
电子层序数越大，层内电子的能量越大，离原子核距离越远。
B、排布规律：①核外电子总是尽先排在能量最低的电子层里，第一层排满才排第二层，第二层排满才排第三层；②每个电子层最多能容纳2n2个电子。
（n为电子层序数，第一层n=1，第二层n=2）③最外层电子数不超过8个（第一层为最外层时，不超过2个）。
原子结构示意图：氯原子的原子结构示意图画出周期表中前三个周期元素的原子结构示意图相对稳定结构：稀有气体化学性质比较稳定，不易与其他物质发生化学反应，他们的原子最外层电子数都是8个（氦2个），这样的结构叫相对稳定结构。
三、离子的形成●常见元素名称、元素符号H He Li Be B ， C N O F Ne ，氢氦锂铍硼碳氮氧氟氖Na Mg Al Si P ，S Cl A r K Ca钠镁铝硅磷硫氯氩钾钙。
Mn Fe Zn Ag Ba I Hg Cu Sn Pb P t Au锰铁锌银钡碘汞铜锡铅铂金●离子的形成：带电的原子或原子团叫做离子。
帮助学生理解原子与核的结构与性质
帮助学生理解原子与核的结构与性质原子与核的结构与性质原子与核是物质世界的基本组成部分，它们的结构与性质对于学生理解化学、物理等科学知识至关重要。
本文将从原子与核的结构、原子的性质、核的性质等方面进行探讨，以帮助学生深入理解这一重要概念。
一、原子的结构原子是物质的基本单位，由原子核和电子壳层构成。
原子核位于原子的中心，由质子和中子组成。
质子带有正电荷，中子不带电荷。
电子壳层围绕原子核运动，电子带有负电荷，平衡了原子核的正电荷。
在原子结构中，质子和中子集中在原子核中，而电子则围绕核运动。
原子核带有正电荷，而整体原子带有零净电荷。
二、原子的性质原子的性质包括原子半径、原子质量、原子的化学性质等。
1. 原子半径: 原子半径指的是原子核与最外层电子轨道的距离。
原子半径主要由原子核的质子数以及电子的排布方式决定。
原子半径随着电子层次增加而增加，同一周期内，原子半径由左至右逐渐减小。
2. 原子质量: 原子质量由原子核中质子数和中子数之和决定。
质子和中子的相对质量均为1，而电子的质量可忽略不计。
原子质量主要用来标识不同元素。
3. 原子的化学性质: 原子的化学性质取决于原子核中的质子和不同电子层次之间的电子结构。
电子层次的不同排布方式决定了元素的化学性质，例如反应活性和元素化合价等。
三、核的结构与性质核是原子的重要组成部分，它决定了原子的质量、核能等重要性质。
1. 核子: 核子是原子核中的基本组成单位，包括质子和中子。
核子质量相对较大，质子带有正电荷，中子不带电。
质子数目决定了元素的种类，即不同元素的原子核中质子数不同。
2. 质子数与核能: 核能是核结构的重要性质，与核中的质子数密切相关。
在同位素中，质子数增加，核能增大。
3. 同位素与同位素变化: 同位素指的是原子核中质子数相同、中子数不同的核种。
同位素变化包括α衰变、β衰变和γ射线等，这些变化反映了原子核的不稳定性。
四、原子核与放射性放射性是原子核的一种特殊性质，放射性元素的核能不稳定，会自发地发生核衰变过程，放出辐射。
2021版高考物理大复习通用版：原子结构和原子核含答案
(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质量都集中在核里，带负电的电子在核外空间绕核旋转。
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
1
λ
＝R(
1
22
－1
n2
)，(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。
三、氢原子的能级、能级公式
1．玻尔理论。
专题2 研究物质的基本方法 第3单元 第2课时 原子核外电子排布
第2课时原子核外电子排布发展目标体系构建1.能从宏观和微观结合的视角理解原子结构模型提出的证据，知道常见的原子核外电子排布规律。
2.初步形成模型构建的认知方式，会画1～18号元素的原子结构示意图。
一、原子核外电子排布1．电子层(1)概念：在多电子原子里，把电子运动的能量不同的区域简化为不连续的壳层，称作电子层。
(2)不同电子层的表示及能量关系各电子层由内到外电子层数 1 2 3 4 5 6 7 字母代号K L M N O P Q 离核远近由近到远能量高低由低到高2.电子分层排布(1)能量最低原理核外电子总是优先排布在能量最低的电子层里，然后再由里往外排布在能量逐步升高的电子层里，即按K→L→M→N……顺序排列。
(2)电子层最多容纳的电子数①各电子层最多容纳2n2个电子。
如K、L、M、N层最多容纳电子数分别为2、8、18、32。
②最外层电子数目最多不能超过8个(K层为最外层时，最多只能容纳2个)。
③次外层最多能容纳的电子数不超过18个。
根据电子分层排布的原理，写出3号、9号、11号、17号、19号元素的原子结构示意图。
[提示]二、元素性质与原子核外电子排布的关系1．化学反应的特点：原子核不发生变化，但最外层电子数可能发生变化。
2．化合价和核外电子排布的关系(1)活泼金属在反应中，一般失去电子，表现正化合价。
(2)活泼非金属在反应中，一般得到电子，表现负化合价。
(3)化合价与得失电子的关系：失去的电子数＝正价的数值；得到的电子数＝负价的数值。
微点拨：原子的最外层电子数决定了元素的化学性质，一般说来，最外层电子数小于4易失电子，最外层电子数大于4易得电子，最外层电子数等于4，既不易得也不易失电子。
1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”。
)(1)最外层电子达到稳定结构的微粒只能是稀有气体的原子。
(× )(2)原子的核外电子排布决定了元素的化学性质。
(√ )(3)依据原子的核外电子排布，可知同位素的化学性质非常相似。
2020届高三二轮复习强化训练：原子和原子核(含解析)
2020届高三二轮复习强化训练：原子和原子核一、选择题1.下列说法正确的是（ ）A.汤姆孙通过研究阴极射线发现了电子，从而建立了核式结构模型B.贝克勒尔通过对天然放射现象的硏究，发现了原子中存在原子核C.原子核由质子和中子组成，稳定的原子核内，中子数一定小于质子数D.大量处于基态的氢原子在单色光的照射下，发出多种频率的光子，其中必有一种与入射光频率相同2.关于原子核的衰变，下列说法正确的是（ ）A. β射线是电子流，是原子核外电子的一种自发的放射现象B. 对天然放射性元素加热，其半衰期将变短C. 原子核发生衰变时，衰变前后的电荷数和质最数都守恒D. 任何元素都有可能发生衰变3.下列说法正确的是（ ）A. 放射性元素的半衰期与原子所处的化学状态和外部条件有关B. 结合能越大，原子中核子结合得越牢固，原子核越稳定C. 一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，是因为该束光的波长太短D. 各种气体原子的能级不同，跃迁时发射光子的能量（频率）不同，因此利用不同的气体可以制成五颜六色的霓虹灯4.关于核反应的类型，下列表述正确的是（ ）A. 238234492902U Th He →+是α衰变 B. 1441717281N He O H +→+是β衰变 C. 427301213150He Al P n +→+是核聚变 D. 828234361Se Kr 2e -→+是核裂变5.下列说法正确的是（ ）A. 原子核发生衰变时要遵守电荷守恒和质量守恒的规律B. α射线是高速运动的带电粒子流，穿透能力很强C. 氢原子从激发态向基态跃迁只能辐射特定频率的光子D. 发生光电效应时光电子的最大初动能与入射光的频率成正比6.下列说法正确的是（ ）A. β射线也可能是原子核外电子电离形成的电子流，它具有中等的穿透能力B. 按照电离能力来看，放射性元素放出的三种射线由弱到强的排列顺序是α射线、β射线、γ射线C. 按照玻尔的氢原子理论，当电子从高能级向低能级跃迁时，氢原子系统的电势能减少量可能大于电子动能的增加量D. 在微观物理学中，不确定关系告诉我们不可能准确地知道单个粒子的运动情况，但是可以准确地知道大量粒子运动时的统计规律7.在足够大的匀强磁场中，静止的镁的同位素得2412Mg 发生衰变，沿与磁场垂直的方向释放出一个粒子后，变为一个新核，新核与放出粒子在磁场中运动的轨迹均为圆，如图所示，下列说法正确的是（ ）A. 新核为2413AlB. 新核沿逆时针方向旋转C. 2412Mg 发生的是α衰变D. 轨迹1是新核的径迹8.据新华社报道，由我国自行设计、研制的世界第一套全超导核聚变实验装置（又称“人造太阳”）已完成了首次工程调试。
中考物理专题22.2核能(解析版)
第二十二章能源与可持续发展专题22.2 核能一、学习目标1.了解原子、原子核的结构。
2.知道核能的优点和可能带来的问题，了解我国和世界核能利用的新进展。
3.了解核裂变、核聚变。
二、课标要求知道核能等新能源的特点和可能带来的问题。
知识点1：核能1.原子、原子核：原子由原子核和核外电子（带负电）组成，原子核由中子（不带电）和质子（带正电）组成。
2.核能：原子核分裂或聚合时释放出的能量。
①核裂变：用中子轰击较重的原子核，使其裂变为较轻原子核的一种核反应，如原子弹。
核反应堆中的链式反应是可控的，原子弹的链式反应是不可控的。
核电站利用核能发电，目前核电站中进行的都是核裂变反应。
②核聚变：使较轻原子核结合成为较重的原子核的一种核反应，如氢弹。
氢弹爆炸的聚变反应是不可控的。
知识点2：核能的优点和可能带来的问题：①核能的优点：核能将是继石油、煤和天然气之后的主要能源。
利用核能发电不仅可以节省大量的煤、石油等能，而且用料省，运输方便。
核电站运行时不会产生二氧化碳、二氧化硫和粉尘等对大气和环境污染的物质，核电是一种比较清洁的能源。
②利用核能可能带来的问题：如果出现核泄漏会造成严重的放射性环境污染。
【例题1】关于原子、原子核、核能和能源，下列说法正确的是（）A．原子由原子核和质于组成B．原子核由质子和中子组成C．太阳的惊人能量来自内部的核裂变D．石油、风能、可燃冰属于可再生能源【答案】B【解析】①原子是由原子核和电子组成的，原子核又是由质子和中子组成的；②太阳的能量来自于原子核的聚变；③核能主要有两种：核裂变和核聚变，核裂变是指用中子轰击较大的原子核，使其变成两个中等大小的原子核，核聚变是指两质量较轻的核变成一个质量中等的核。
④能源从是否可再生角度划分为可再生能源和不可再生能源。
可再生能源：可以从自然界中源源不断地得到的能源。
例：水能、风能、太阳能、生物质能、潮汐能。
不可再生能源：不可能在短期内从自然界得到补充的能源。
专题二构成物质的微粒
专题二 构成物质的微粒【复习目标】1．认识物质的微粒性，知道分子、原子和离子等是构成物质的微粒；能用微粒的观点解释某些常见的现象。
2．知道原子是由原子核和核外电子构成的。
3．知道原子可以结合成分子，同一元素的原子和离子可以相互转化，初步认识核外电子在化学反应中的作用。
【知识要点梳理】一、物质与其构成粒子之间的关系二、认识物质的微粒性1.构成物质的微粒有原子、分子和离子。
它们都能直接构成物质，都属于微观概念。
2.分子（1）定义：分子是保持物质化学性质的最小粒子。
（2）分子的特征: ①分子的体积和质量都很小；②分子在不断地运动。
温度越高，分子运动速率越快。
③分子之间有间隔。
物体热胀冷缩现象，就是物质分子间的间隔受热时增大，遇冷时缩小的缘故。
④同种物质的分子性质相同，不同物质性质不同。
（3）分子的构成：分子由原子构成。
其中同种元素的原子构成单质分子，如：O 2、O 3 、C 60。
不同种元素的原子构成化合物分子。
如：H 2O 、CO 2、H 2O 2 、HCl 等。
3.原子（1）原子的概念：原子是化学变化中的最小粒子。
【注解】原子和分子的本质区别是在化学变化中，分子可以再分，而原子不能再分。
（2）原子的结构：原子是由原子核和核外电子构成的。
原子核一般是由质子和中子构成。
【注解】：①原子中：核电荷数=质子数=核外电子数；②整个原子不显电性（原因是原子核带的正电荷和核外电子带的负电荷电量相等，电性相反）。
③不是所有原子中都含有质子、中子和电子。
如：H 原子中没有中子。
④原子的质量主要集中在原子核上。
所以：相对原子质量≈质子数＋中子数。
（3）原子核外电子是分层排布的，可用原子结构示意图简单表示。
【注解】原子结构示意图中各部分含义：圆圈表示原子核；圆圈里的数字表示核电荷数（即质子数）；弧线表示电子层；弧线上的数字表示该电子层中的电子数；最后一层上的电子数叫做最外层电子数。
（4元素种类 最外层电子数元素的化学性质 稀有气体 8个（He 为2个） 稳定金属 一般＜4个 易失去最外层电子 非金属 一般＞4个 易得到电子【注解】4．离子（1）离子的形成：原子得失电子形成离子；（2）概念：带电的原子或原子团叫做离子。
高中化学专题2研究物质的基本方法第三单元第1课时人类认识原子结构的历程原子核的构成习题(含解析)必修
第1课时人类认识原子结构的历程原子核的构成课后训练巩固提升1.提出了核外电子分层排布的原子结构模型的科学家是( )。
答案:B2.下列说法正确的是( )。
A.14C含有14个中子B.14C与14N含有相同的质子数C.14C与C60互为同位素D.14C与12C是两种不同的核素答案:D解析:14C的中子数=质量数质子数=146=8,A项错误;C的质子数为6,N的质子数为7,B项错误;C60为单质,因此两者不互为同位素,C项错误;质子数相同,质量数不同,且属于同种元素,因此两者是不同的核素,D项正确。
3.金属钛对人体体液无毒且有惰性,能与肌肉和骨骼生长在一起,有“生物金属”之称。
下列有关2248Ti和2250Ti的说法中正确的是( )。
A.2248Ti和2250Ti的质量数相同,互称为同位素B.2248Ti和2250Ti的质子数相同,互称为同位素C.2248Ti和2250Ti的质子数相同,是同一种核素D.2248Ti与2250Ti核外电子数相同,中子数不同,不能互称为同位素答案:B解析:本题考查同位素的概念。
互为同位素的原子质子数相同,中子数和质量数都不同,所以A 项错误、B项正确;2248Ti和2250Ti是两种不同的核素,C项错误;原子核外电子数等于质子数,两者互为同位素,D项错误。
4.230Th和232Th是钍的两种同位素,232Th可以转化成233U。
下列有关Th的说法正确的是( )。
C.232Th转换成233U是化学变化D.230Th和232Th的化学性质基本相同答案:D解析:232Th 、230Th 的质量数分别是232、230,A 项错误;元素的相对原子质量是由各种同位素的相对原子质量取得的平均值,B 项错误;C 项原子核发生了变化,不属于化学变化,C 项错误;同位素的物理性质可能不同,但化学性质基本相同,D 项正确。
5. 11H 、12H 、13H 、H +、H 2是()。
答案:DA ,中子数为N ,它与1H +组成X H m +,则a g X H m +中所含质子的物质的量是( )。
人教版九年级化学第三单元课题二原子结构知识点总结笔记
课题二、 原子的结构一、原子的构成1. 原子的构成 电子层原子核原子一般是由质子、中子和电子构成，并非所有的原子都有中子，质子数也不一定等于中子数。
2. 在原子中，核电荷数＝核内质子数＝核外电子数＝原子序数由于原子核所带的正电荷与核外电子所带的负电荷的电量相等，电性相反，所以原子整体不显电性。
3. 原子核直径是原子直径的几万分之一，原子不是实心球体，核外有一个很大的空间，核外电子就在这个空间内高速运动。
4. 原子的种类由核电荷数（核内质子数）决定。
二、原子核外电子的排布A 、在含有多个电子的原子里，电子的能量并不相同，能量低的电子通常在离核较近的原子（不带电）原子核（带正电）核外电子（每个电子带一个单位负电荷）质子（每个质子带一个单位正电荷）中子（不带电）原子核—原子＝＝蚂蚁(中心) — 体育场原子—乒乓球＝＝乒乓球—地球区域运动，能量高的通常在离核较远的区域运动。
核外电子根据其能量的高低在不同的电子层内运动，这就是核外电子的分层排布。
现在发现的元素，原子核外电子最少的有1层，最多的有7层。
电子层序数越大，层内电子的能量越大，离原子核距离越远。
B、排布规律：①核外电子总是尽先排在能量最低的电子层里，第一层排满才排第二层，第二层排满才排第三层；②每个电子层最多能容纳2n2个电子。
（n为电子层序数，第一层n=1，第二层n=2）③最外层电子数不超过8个（第一层为最外层时，不超过2个）。
原子结构示意图：氯原子的原子结构示意图画出周期表中前三个周期元素的原子结构示意图相对稳定结构：稀有气体化学性质比较稳定，不易与其他物质发生化学反应，他们的原子最外层电子数都是8个（氦2个），这样的结构叫相对稳定结构。
三、离子的形成●常见元素名称、元素符号H He Li Be B ， C N O F Ne ，氢氦锂铍硼碳氮氧氟氖Na Mg Al Si P ，S Cl A r K Ca钠镁铝硅磷硫氯氩钾钙。
Mn Fe Zn Ag Ba I Hg Cu Sn Pb P t Au锰铁锌银钡碘汞铜锡铅铂金●离子的形成：带电的原子或原子团叫做离子。
高中化学专题2原子结构与元素的性质第一单元第2课时原子核外电子的排布
量状态。如右图所示。
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答案(dá
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2.泡利不相容原理
每个原子轨道上最多只能容纳(róngn两à) 个(liǎnɡ ɡè)自旋状态不的同电子。
3.洪特规则
对于较复杂的电子排布式，应先按能量最低原理从低到高排列，然后将同一层的 电子移到一起。
如：26Fe：先按能量从低到高排列为1s22s22p63s23p64s23d6，然后将同一层的排 列一起，即该原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2。
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C.Cl－：1s22s22p63s23p5
D.Mn：1s22s22p63s23p63d54s2
解析 本题考查的是构造(gòuzào)原理及各轨道最多容纳的电子数。s轨道最多容纳2
个电子，p轨道最多可容纳6个电子；电子总是从能量低的电子层、原子轨道开
始排列，Cl－应是Cl原子得一个电子形成的稳定结构，所以Cl－的电子排布式
应为1s22s22p63s23p6。
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解析(jiě
解题(jiě tí)反 思
绝大多数原子或离子的电子排布均遵循轨道能量顺序，过渡元素(yuán sù)电子排布 式书写顺序与电子填充顺序不一致。
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变式训练2 按要求填空： (1)基态B原子的电子排布式为___1_s_22_s_2_2。p1 解析 B的核外有5个电子，核外电子排布式为1s22s22p1。 (2)基态N原子的外围(wàiwéi)电子排布式为_2_s_22_p_3_。 解析 N原子最外层有5个电子，最高电子层为2，外围电子排布式为2s22p3。
高中物理原子结构和原子核
高中物理原子结构和原子核原子结构和原子核是高中物理中一个非常重要的内容。
在这篇文章中，我们将从基本概念开始，逐步展开对原子结构和原子核的讲解。
一、原子结构原子结构是指原子的内部构造。
早在古希腊时期，人们就意识到物质是由非常小的粒子构成的，而这些粒子就是原子。
但直到19世纪末，科学家们才通过实验证据确信原子是物质的基本单位。
1.原子的基本构成原子是由三种基本粒子组成的：质子、中子和电子。
质子和中子位于原子的核心，被称为原子核，而电子则绕着原子核旋转。
质子和中子的质量相近，质量大约为1.67x10^-27千克，而电子的质量则非常小，大约为9.11x10^-31千克。
原子核的半径约为0.1纳米，而电子的轨道半径约为0.1埃。
2.原子的电荷质子带有正电荷，记为+e，其中e为元电荷的基本单位。
电子带有负电荷，记为-e。
中子没有电荷，是中性粒子。
原子总的电荷是零，因为质子和电子数量相等。
3.原子的元素特性每种元素的原子的质子数是固定不变的，被称为原子序数或核电荷数。
根据元素的原子序数从小到大排列，可以得到元素周期表。
电子的数量和排布方式则决定了元素的化学性质。
二、原子核原子核是原子的核心部分，由质子和中子组成。
原子核的直径约为10^-15米，相比整个原子的尺寸非常小。
但是原子核却凝聚着原子99.95%的质量。
1.质子质子带有正电荷，质量较大。
质子数决定了原子的元素特性，因为不同元素的质子数是不同的。
质子数可以通过查看元素周期表获得。
2.中子中子没有电荷，是中性粒子。
中子的质量和质子相近。
中子数可以通过减去原子的质子数来得到。
3.原子的核外电子原子的核外电子按能级分布在轨道上。
能级较低的电子离原子核较近，能级较高的电子离原子核较远。
根据一套量子数规则，电子的能级和轨道数量是有限的。
电子的排布方式决定了元素化学性质的差别。
三、原子结构的实验验证原子结构的理论模型得到广泛接受，主要是基于一系列实验证据得出的。
1.序列反应一些放射性原子的衰变过程表明有一种带正电的粒子存在于原子核中。
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）。
物理一轮复习第十四章近代物理初步第2讲原子结构与原子核练习含解析
第2讲原子结构与原子核一、单项选择题：在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的.1．（2020·贵州毕节模拟）物理学重视逻辑，崇尚理性，其理论总是建立在对事实观察的基础上.下列说法正确的是（D）A．贝可勒尔发现天然放射现象，其中β射线来自原子最外层的电子B．密立根油滴实验表明核外电子的轨道是不连续的C．卢瑟福的α粒子散射实验发现电荷量子化D．汤姆孙发现电子使人们认识到原子内部是有结构的[解析］本题考查近代原子物理学史及相关科学家的贡献。
贝可勒尔发现天然放射现象,其中β射线来自原子核内的中子转化为质子和电子，这种转化的电子发射到核外,也就是β射线，而不是来自原子核外的电子，A错误；玻尔的氢原子模型说明原子核外的电子的轨道是不连续的，B错误；密立根油滴实验首次发现了电荷量子化，C错误；电子的发现让人们认识到原子可以再分，说明原子内部是有结构的，D正确。
2．(2019·云南昆明测试）大科学工程“人造太阳”主要是将氘聚变反应释放的能量用来发电。
氘核聚变反应方程是：错误!H＋21H→错误!He＋错误!n。
已知错误!H的质量为2。
013 6 u，错误!He的质量为3。
015 0 u,错误!n的质量为1。
008 7 u,1 u＝931 MeV/c2.氘核聚变反应中释放的核能约为(B）A．3。
7 MeV B．3.3 MeVC．2。
7 MeV D．0。
93 MeV[解析］氘核聚变反应的质量亏损为Δm＝2×2。
013 6 u－（3.015 0 u＋1.008 7 u）＝0.003 5 u，释放的核能为ΔE＝Δmc2＝0.003 5×931 MeV/c2×c2≈3.3 MeV,选项B正确。
3．（2020·山东高考模拟）2019年是世界上首次实现元素人工转变100周年。
1919年，卢瑟福用氦核轰击氮原子核，发现产生了另一种元素，该核反应方程可写为4，2He＋14 7N→m，8X＋错误!Y。
专题2 原子轨道详案
【提问】【讲述】第二课时人类探索自然奥秘的一个重要方面是研究物质的微观结构，自古以来人们对物质的探索就没有停止过，古希腊的哲学家曾经提出，物质是由不可分割的微粒构成的。
后来的科学家对物质结构的研究证实，原子是由质子、中子、电子等微粒构成的，有了对原子及其结构的认识，人们才能更好地探索物质的组成、结构、性质及应用，就可以根据需要制备出各种不同性能的物质。
那么人类对原子结构的认识经历了一个怎样的过程呢？1803年，德谟克利特发表了他的原子学说，认为原子是一个不可分割的实心球体，他的学说被称为是古代原子学说。
这个学说被100年后的道尔顿的原子学说补充。
道尔顿总结了一些元素化合时的质量比例关系，提出了原子不能被创造，也不能被毁灭，在化学变化中不可再分割，它们在化学反应中保持本性不变。
在这两个理论中，原子都被认为不能分割，这种理论到1897年被汤姆生推翻，他发现原子钟存在电子，并且用实验方法测出电子的质量不及氢原子质量的千分之一。
电子的发现使人们对原子的结构认识进入新的阶段。
1904年汤姆生提出了一个被称为葡萄干面包式的原子结构模型。
1911年英国物理学家卢瑟福根据α离子散射现象提出了带核的原子结构模型：原子由原子核和核外电子构成，原子核带正电荷，位于中心，电子带负电荷，在原子核周围做高速运动，就像星星围绕太阳一样。
1913年，丹麦物理学家玻尔在研究氢原子光谱时，引入了量子论观点，大胆地提出了新的原子结构模型，原子核外电子在一系列稳定的轨道上运动，每个轨道都有一个确定的能量值，核外电子在这些稳定的轨道上运动，既不放出能量，也不吸收能量。
20世纪初，科学家解释了微观世界波粒二象性的规律，认识到必须用两字力学模型描述电子运动。
既然电子部遵循宏观物体的规律，那么如何知道核外电子的运动状态呢？科学家采用了统计的方法来描述电子在原子核外的某一区域出现的机会，小点的疏密程度与电子在该区域出现的机会大小成正比，所表示出来的图形就被称为电子云。
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2.三种射线：
①α射线：本质是氦核流，速度约为光速 的十分之一，贯穿本领弱，电离作用极强；
②β射线：电子流，速度接近光速，贯穿 本领强，电离作用弱；
③ 射线：本质量波长极短的电磁波，就 是光子，贯穿本领最强，电离作用最弱。
注：这三种射线可以用磁场和电场加以区别
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2.玻尔的轨道量子化模型. (1)三个假设：
①定态假设—— ②跃迁假设——
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，光子的能量由这两种定态的 能量差决定，即h=E初-E终.
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2.玻尔的轨道量子化模型. (1)三个假设：
1 7 4N2 4H e 1 8 7O 1 1H
(2)发现中子的核反应方程（1932年，查德威克）：
4 9B 2 e 4 H e 1 6C 2 0 1 n
中子首先是卢瑟福预言了其存在，而居里夫妇最 先做出这一实验，发现了中子，但居里夫妇没有注意 到卢瑟福的预言，当初认为它是一种波长极短的电磁 波.
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三、天然放射性
1.贝克勒尔首先发现了某些矿物中能 发出某种看不见的射线，此射线可以穿透 黑纸使照相底片感光。物质发射这种射线 的性质叫放射性，具有这种性质的物质称 作放射性元素。通过研究发现，原子序数 大于83的所有天然存在的元素都具有这种 性质，这种能自发的放射出射线的现象叫 天然放射现象.
注：不要求计算有关半衰期的问题。
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一、原子的核式结构
1.实验基础：α粒子散射实验.
（1） α粒子散射实验结果：绝大多数粒子沿原 方向前进，少数粒子发生较大偏转。
（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．
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1.下面哪些事实证明了原子核具有复杂结构( )
A.粒子的散射实验
B.天然放射现象
C.阴极射线的发现
D.伦琴射线的发现
2.放射性元素的半衰期是( ) A.质量减小一半需要的时间 B.原子量减少一半需要的时间 C.原子核全部衰变所需时间的一半 D.原子核有半数发生衰变需要的时间
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专题二 原子和原子核
１、 粒子散射实验，原子的核式结构 。Ａ
２、氢原子的能级结构，氢原子的电子云，光子的发 射和吸收。A
３、天然放射现象，、、 射线，半衰期。A
４、质子的发现，中子的发现，原子核的组成。A ５、核能，质量亏损，爱因斯坦的质能方程。A ６、重核的裂变，链式反应，轻核的聚变。A ７、核反应堆，放射型污染核防护。A
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3.α射线的本质是( )
A.电子流
B.高速电子流
C.光子流
D.高速氦核流
4.有关科学家和涉及的事实，正确的说法是（ ）
2.原子的核式结构学说是根据以下哪个实验或现象 提出来的（ ）
A.光电效应
B.氢原子光谱实验
C.α粒子散射实验.卢瑟福提出的原子的核式结构学说的根据 是在α粒子散射实验中发现粒子（ ）
A.全部穿过或发生很小的偏转 B.全部发生很大的偏转 C.绝大多数穿过金箔后前进方向几乎不变，
只有少数发生很大偏转 D.绝大多数发生偏转，甚至被弹回
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3.玻尔在他的原子模型中所做的假设有( )
A.原子处于称为定态的能量状态时，虽然电子做加 速运动，但并不向外辐射能量
B.原子的不同能量状态与电子沿不同的圆轨道绕核 运动相对应，而电子的可能轨道的分布是不连续的
C.电子从一个轨道跃迁到另一个轨道时，辐射 （或吸收）一定频率的光子
典型衰变：
29328U23940Th24He 衰变
23 94 0Th29 31 4Pa1 0e 衰 变
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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.
半衰期由核内部的因素决定的，与原子的 物理状态和化学状态无关，即与外部条件无关.
４、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。
①定态假设—— ②跃迁假设—— ③轨道量子化假设——
③轨道量子化假设——原子的不同能量状态跟电子 沿不同的圆形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的分布也是不连续 的.
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(2)两个公式：
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 量值叫做能级。
对于氢原子，其能级公式为：
En=E1/n2(n=1、2、3……)
轨道公式：rn=n2r1(n=1、2、3……)
n为量子数，只能取正整数，En是半径为rn的轨 道的能量值，它等于核外电子在该轨道上运转时动
能和原子的电势能总和，若规定无限远处为零电势
点，则E1=-13.6eV.
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1.第一次发现电子的科学家是 汤姆生 ，他提 出了枣糕式 原子模型.
（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～ 10-14 m之间.
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2.玻尔的轨道量子化模型. (1)三个假设：
①定态假设——
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.这些状态叫定态．
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3.原子核的衰变：原子核自发的放出某种粒子而转 变成为新核的过程叫原子核的衰变.
①α衰变： ZAXZ A 42Y24He，同时放出射线；
②β衰变： ZAXZA1Y10e ，同时放出射线；
衰变规律：衰变中的电荷数和质量数都是守恒的。
D.电子跃迁时辐射的光子的频率等于电子绕核运 转的频率
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二、原子核的组成 核力
1.原子核由质子和中子组成，质子和中子统 称为核子。
２.使核子紧密结合在一起的力叫核力，核力 是很强的短距离作用力；原子核内只有相邻 的核子间才有核力作用.
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３.核子的发现.
(1)发现质子的核反应方程（1919年，卢瑟福）：