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原子 原子核

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原子 原子核 【教学结构】原子结构一、原子核式结构: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空间里绕核旋转。1.卢瑟福 α 粒子散射实验:(1)实验装置:铅盒内放有少量放射性元素钋,向外发射具有一定能量的 α 粒子,一束 α 粒子射线射到金箔上。穿过金箔的 α 粒子打到荧光屏上产生一个亮点,用显微镜可以观察到,整个装置放在真空容器中。(2)实验现象:绝大部分 α 粒子穿过金箔后仍然沿原来方向前进;少数 α 粒子发生较大偏转,极少数 α 粒子偏转角大于 90°,甚至有的 α 粒子原路返回。(3)分析实验现象:绝大部分 α 粒子不改变运动方向,说明穿过时没受到阻碍。少数 α 粒子有较大偏转。其原因是这部分 α 粒子受到斥力的作用,施力者不是电子,因电子质量太小,只能是有一个带正电的大质量的“物体”、极少数 α 粒子方向改变 180°,只能是带正电 α 粒子与大质量“物体”正碰的结果。比较绝大多数、少数、极少数,可知一定有一个体积很小“物体”存在,且带正电,集中了几乎原子的全部质量,得到原子核式结构的结论。根据实验数据计算可知原子的直径约为 10-10m,原子核直径约为 10-14m。二、玻尔原子理论:是本章教材的重点内容之一,应熟练掌握。1.理论内容:(一)原子只能处于一系列不连续的能量状态中,这些状态是稳定的叫定态。(二)原子从一种定态(设其能量为 EM),跃迁到另一个定态(设其能量为EN)时,它辐射或吸收一定频率的光子。光子的能量与两个定态能量之差的关系是:h·v=EM-EN。(三)原子的不同能量状态对应于电子的不同运行轨道,电子的可能轨道是不连续的。2.氢原子的电子可能轨道的能级用 r1表示第一条可能轨道的半径,n 是正整数,叫做量子数,表示轨道序数。rn=n2r1,En=E1,rn,En表示第 n 条轨道半径和电子在第 n 条轨道上运动的能量。E1表示在第一轨道上运动的能量。玻尔计算出 r1=0.53×10-10m,E1=-13.6eV。依上式可计算出在任意轨道上运动时的轨道半径和原子能量。能级:原子在各定态的能量值。正常状态下,原子处于最低能级,电子在离原子核最近轨道上运动,这种定态叫基态,除去基态,电子在离原子核更远的轨道上运动,这些定态叫激发态。3.玻尔理论对氢光谱的解释(1)氢原子的能级图如图 1 所示。此能级图是根据 En=E1计算即可得到。应掌握能级计算公式,记住 E...

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