专题二原子和原子核

专题二原子和原子核１、

粒子散射实验，原子的核式结构。Ａ２、氢原子的能级结构，氢原子的电子云，光子的发射和吸收。A３、天然放射现象，射线，半衰期。A４、质子的发现，中子的发现，原子核的组成。A５、核能，质量亏损，爱因斯坦的质能方程。A６、重核的裂变，链式反应，轻核的聚变。A７、核反应堆，放射型污染核防护。A注：不要求计算有关半衰期的问题。专题二原子和原子核共31页，您现在浏览的是第1页!1.实验基础：α粒子散射实验.（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.一、原子的核式结构（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．专题二原子和原子核共31页，您现在浏览的是第2页!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．2.玻尔的轨道量子化模型.(1)三个假设：①定态假设——专题二原子和原子核共31页，您现在浏览的是第3页!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.

2.玻尔的轨道量子化模型.(1)三个假设：②跃迁假设——①定态假设——专题二原子和原子核共31页，您现在浏览的是第4页!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.(2)两个公式：专题二原子和原子核共31页，您现在浏览的是第5页!2.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C专题二原子和原子核共31页，您现在浏览的是第6页!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.专题二原子和原子核共31页，您现在浏览的是第7页!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.专题二原子和原子核共31页，您现在浏览的是第8页!＋＋＋＋＋＋－－－－－－＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋专题二原子和原子核共31页，您现在浏览的是第9页!

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。专题二原子和原子核共31页，您现在浏览的是第10页!4.有关科学家和涉及的事实，正确的说法是（）A.居里夫妇用粒子轰击铝箔时发现了正电子B.卢瑟福的原子结构学说成功地解释了氢原子的发光现象C.麦克斯韦从理论上预言了电磁波的存在，赫兹用实验方法给予了证实D.玻尔建立了量子理论，解释了各种原子发光现象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DAC专题二原子和原子核共31页，您现在浏览的是第11页!1、放射性元素经过——————次衰变和————次衰变后变成了稳定的元素64课前热身2.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B专题二原子和原子核共31页，您现在浏览的是第12页!3.爱因斯坦质能方程：①凡具有质量的物体都具有能量，物体的质量和能量间的关系为：E=mc2②若原子核质量亏损为△m，对应释放的能量为△E=△mc2.在非国际单位里，可以用1u=931.5MeV。它表示1原子质量单位的质量跟931.5MeV的能量相对应。而1eV=1.610-19J专题二原子和原子核共31页，您现在浏览的是第13页!二、核反应1.重核的裂变：重核俘获一个中子后分裂成中等质量的核，同时释放出核能的反应，叫重核的裂变。

(1)链式反应：重核裂变时放出几个中子，再引起其他重核裂变而使裂变反应不断进行下去（原子弹原理）。为使裂变的链式反应容易发生，最好利用铀235.(2)临界体积：能发生链式反应的最小体积.(3)反应堆构造：核燃料、减速剂、镉棒、防护层.专题二原子和原子核共31页，您现在浏览的是第14页!1.关于核能，下列说法中正确的是（）A.核子结合成原子核时，需吸收的能量B.核子结合成原子核时，能放出的能量C.不同的核子结合成原子核时，所需吸收的能量相同D.使一个氘核分解成一个中子和一个质子时，吸收的能量是一个恒定值BD练习专题二原子和原子核共31页，您现在浏览的是第15页!3.下列核反应属于裂变反应的是()A.B.C.D.D衰变衰变人工核转变裂变专题二原子和原子核共31页，您现在浏览的是第16页!5.有一物理现象的发现与研究对现代社会的发展产生了重大的影响：它改变了原有的能源结构，改变了国家间军事斗争的策略，给人类带来了喜也带来了忧。这一发现指的是（）A.电磁波的发现B.X射线的发现C.重核的裂变的发现D.轻核的聚变的发现C专题二原子和原子核共31页，您现在浏览的是第17页!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.2.玻尔的轨道量子化模型.(1)三个假设：②跃迁假设——①定态假设——③轨道量子化假设——专题二原子和原子核共31页，您现在浏览的是第18页!1.次发现电子的科学家是

，他提出了

原子模型.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D.天然放射现象汤姆生枣糕式C专题二原子和原子核共31页，您现在浏览的是第19页!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ABC专题二原子和原子核共31页，您现在浏览的是第20页!３.核子的发现.(1)发现质子的核反应方程（1919年，卢瑟福）：(2)发现中子的核反应方程（1932年，查德威克）：

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.专题二原子和原子核共31页，您现在浏览的是第21页!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

专题二原子和原子核共31页，您现在浏览的是第22页!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：，同时放出射线；②β衰变：，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。典型衰变：

专题二原子和原子核共31页，您现在浏览的是第23页!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B2.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D专题二原子和原子核共31页，您现在浏览的是第24页!核反应核能质能方程专题二原子和原子核共31页，您现在浏览的是第25页!一、核能1.核能：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.获得核能的两个基本途径是重核裂变和轻核聚变.2.质量亏损：组成原子核的核子质量之和与原子核的质量之差叫做质量亏损；

注:任何一个原子核的质量总是小于组成它的所有核子质量之和.专题二原子和原子核共31页，您现在浏览的是第26页!

4.注意：①核反应过程中需遵循三个守恒律：电荷数守恒定律、质量数守恒定律和动量守恒定律；②质量亏损，并不是质量损失也不是质量消失了，因此不能说与质量守恒定律相矛盾；③不能理解为质量转化为能量，质量和能量分别是物质的属性之一，不能等同.专题二原子和原子核共31页，您现在浏览的是第27页!2.轻核的聚变：某些轻核结合成质量较大的核，同时释放出更多核能的反应，叫轻核的聚变。聚变反应释放的能量比裂变释放的能量更多。

（需要几百万度高温）3.热核反应：在极高温度下轻核产生的聚变反应，为氢弹的工作原理.专题二原子和原子核共31页，您现在浏览的是第28页!2.质子的质量为mp，中子的质量为mn，它们结合成质量为m的氘核，放出的能量应为()A.（mp+mn-m）c2B.(mp+mn)c2C.mc2D.(m-mp)c2A专题二原子和原子核共31页，您现在浏览的是第29页!4.质子、中子和氘核的质量分别为ｍ１、ｍ２、ｍ３，质子和中子结合成氘核时，发出γ射线，已知普朗克恒量为ｈ，真空中光速为ｃ，则γ射线的频率υ＝______．解析：质子和中子结合成氘