2023届高考物理一轮复习学案：42 近现代物理 初步原子 原子核

NO.42 近代物理初步----2原子结构　原子核 夯实基础 知识点一　原子结构 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________，提出了原子的“枣糕模型”． 2．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，1911年提出了核式结构模型．(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”，如图所示．(3)原子的核式结构模型：原子中带正电部分的体积很小，但几乎占有全部________，电子在正电体的外面运动． 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________(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：巴耳末系是氢原子光谱在可见光区的谱线系，其波长公式(n＝3,4,5…，R是里德伯常量，R＝1.10×107 m－1)． 4.光谱分析：由于每种原子都有自己的特征谱线，因此可以用光谱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　氢原子的能级结构、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________的，电子虽然绕核运动，但并不向外辐射能量． (2)跃迁：当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) (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________的，因此电子的可能轨道也是________． 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，叫作能级．(2)基态：原子能量________的状态．(3)激发态：在原子能量状态中除基态之外的其他状态． (4)量子数：原子的状态是不连续的，用于表示原子状态的________． 3．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/n2(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＝0.53×10－10m. (2)氢原子的能级图，如图所示． 知识点四　天然放射现象和原子核 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． 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，其中A表示________，Z表示核电荷数． 3．原子核的衰变、半衰期：(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。β衰变：X→Y＋e。 两个典型的衰变方程①α衰变：U→Th＋He；②β衰变：Th→Pa＋e。 (3)半衰期：大量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，跟原子所处的物理、化学状态无关。 4．核能：(1)结合能：核子结合为原子核时__________的能量或原子核分解为核子时吸收的________，叫做原子核的结合能，也称核能．(2)比结合能①定义：原子核的结合能与________之比，称作比结合能，也叫平均结合能．②特点：不同原子核的比结合能不同，原子核的比结合能越________，表示原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定．(3)质能方程、质量亏损：爱因斯坦质能方程E＝________，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＝________. 思考辨析 (1)原子中绝大部分是空的，原子核很小．(　　) (2)核式结构模型是卢瑟福在α粒子散射实验的基础上提出的．(　　) (3)氢原子光谱是由