第16章 第2讲 原子结构和原子核（PPT课件）-【正禾一本通】2024高考物理高三一轮总复习高效讲义（新教材新高考）

2024版·物理（①） 第十六章 近 代 物 理 初 步 第2讲 原子结构和原子核　 J．J．汤姆孙 卢瑟福 少数 正电荷 波长 特征谱线 不连续 稳定 不连续 不连续 自发 贝克勒尔 氦 强 弱 电子 弱 强 天然 示踪原子 核子 核外电子数 核子数 质量数 半数 内部 核子间 核子数 中子 最小 镉棒 高温 × √ √ × √ 【课标解读】 　1．知道原子的核式结构模型。通过对氢原子光谱的分析，了解原子的能级结构。2．了解原子核的组成及核力的性质，了解半衰期及其统计意义。能根据质量数守恒和电荷守恒写出核反应方程。3．认识原子核的结合能，了解核裂变及核聚变，掌握核能的计算方法。 备考第1步——梳理教材基础，落实必备知识 一、原子结构 1．电子的发现：英国物理学家______________发现了电子。 2．原子的核式结构模型 (1)α粒子散射实验[1]：1909～1911年，英国物理学家______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的方向前进，但有____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) (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______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。 注解[1] 注意关键词“绝大多数”“少数”“极少数”等。 3．氢原子光谱 (1)光谱：用光栅或棱镜可以把物质发出的光按____(频率)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：巴耳末系是氢原子光谱在可见光区的谱线，其波长公式 eq \f(1,λ) ＝R∞ eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,22)－\f(1,n2))) (n＝3，4，5…，R∞是里德伯常量，R∞＝1．10×107 m－1)。 (4)光谱分析[2]：利用每种原子都有自己的________，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。 注解[2] 某种原子线状光谱中的亮线与其吸收光谱中的暗线是一一对应的。线状谱和吸收光谱都对应某种元素，都可以用来进行光谱分析。 4．玻尔理论 　能级 (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：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＝_______ (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______的。 En－Em (4)氢原子的能级图(如图所示) (5)氢原子的能级和轨道半径 ①氢原子的能级公式：En＝ eq \f(1,n2) E1(n＝1，2，3…)，其中基态能量E1最低，其数值为E1＝－13．6 eV。 ②氢原子的半径公式：rn＝n2r1(n＝1，2，3…)，其中r1为基态半径，其数值为r1＝0．53×10－10 m。 二、天然放射性现象和原子核 1．天然放射现象 (1)天然放射现象：放射性元素____地放出射线的现象，首先由________发现。天然放射现象的发现，说明原子核具有复杂的结构。 (2)三种射线的比较 名称 构成 符号 电荷量 质量 电离能力 贯穿本领 α射线 __核 24He ＋2e 4 u 最__ 最__ β射线 ____ －1　0e －e eq \f(1,1 837) u 较强 较强 γ射线 光子 γ 0 0 最__ 最__ (3)放射性同位素的应用与保护 ①放射性同位素：有____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应用：消除静电、工业探伤、作________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)原子核是由质子和中子组成的，质子和中子统称为____。质子带正电，中子不带电。 (2)基本关系 ①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 ③X元素的原子核的符号 eq \o\al(\s\up1(A),\s\do1(Z)) X，其中A表示______，Z表示核电荷数。 3．原子核的衰变、半衰期 (1)原子核的衰变 ①衰变：原子核放出______________，变成另一种原子核