高考物理 二轮复习名师点津 专题十八 原子和原子核-新人教原创VIP免费

07年二轮复习名师点津专题十八原子和原子核考点解读原子和原子核内容要求102.α粒子散射实验.原子的核式结构103.氢原子的能级结构.光子的发射和吸收104.氢原子的电子云105.原子核的组成.天然放射现象.α射线、β射线、γ射线.衰变.半衰期106.原子核的人工转变.核反应方程.放射性同位素及其应用107.放射性污染和防护108.核能.能量亏损.爱因斯坦的质能方程109.重核的裂变.链式反应.核反应堆110.轻核的聚变.可控热核反应111.人类对物质结构的认识ⅠⅡⅠⅠⅠⅠⅡⅠⅠⅠ考点清单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18-5所示：图18-5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.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.[例1]在用α粒子轰击金箔时，测得α粒子能够接近金箔的最小距离约为2×10-14m，原核的平均密度约为多少？（阿伏加德罗常数N=6×1023mol-1）[剖析]把α粒子能够接近金箔的最小距离近似看作金原子核子的半径，计算出每一个核的体积，便可求密度.[解析]把α粒子能够接近金箔的最小距离近似看作金原核的半径R，金核的体积m3m3一个金原子的质量是：kgkg金原子核的平均密度是kg/m3kg/m3[说明]金核的密度约为1×1016kg/m3，而金子的密度是19.3×103kg/m3，两个密度相差甚远，由此可以想象出原子的体积和原子核的体积相差多么悬殊，原子核是多“”么小，原子内部是多么空.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：轨道假设：即轨道是量子化的，只能是某些分立的值.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.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.[说明]氢原子各定态的能量值为电子绕核运动的动能Ek和电势能Ep的代数和；当取无穷远处电势能为零时，各定态的电势能均为负值.玻尔理论的成功之处在于引入了量子化的概念，但因保留了经典的原子轨道，故有关氢原子的计算仍应用经典物理的理论.对电子绕核运动的轨道半径、速度、周期、动能、电势能等的计算，是牛顿运动定律、库仑定律、匀速圆周运动等知识的综合应用.原子的跃迁条件只适用于光子和原子作用而使原子在各定态之间跃迁的情况，对下述两种情况，则不受此条件限制：当光子与原子作用而使氢原子电离，产生离子和自由电子时，原子结构被破坏，因而不遵守有关原子结构的理论.如基态氢原子的电离能为13.6eV，只要大于或等于13.6eV的光子都能被处于基态的氢原子吸收而发生电离.氢原子电离所产生的自由电子的动能等于入射光子的能量减去电离能.实物粒子和原子作用而使原子激发或电离，是能过实物粒子和原子碰撞来实现的.在碰撞过程中，实物粒子的动能可以全部或部分地被原子吸收，所以只要入射粒...