原子的核式結(jié)構(gòu)知識(shí)點(diǎn)

1、原子的核式結(jié)構(gòu)知識(shí)點(diǎn)【篇一：原子的核式結(jié)構(gòu)知識(shí)點(diǎn)】原子由原子核和繞核運(yùn)動(dòng)的電子組成，小編為大家整理了物理原子的核式結(jié)構(gòu)知識(shí)點(diǎn)，希望大家認(rèn)真閱讀做好復(fù)習(xí)!1、原子的核式結(jié)構(gòu)(1) 粒子散射實(shí)驗(yàn)結(jié)果：絕大多數(shù) 粒子沿原方向前進(jìn)，少數(shù) 粒子發(fā)生較大偏轉(zhuǎn)。(2)原子的核式結(jié)構(gòu)模型：在原子的中心有一個(gè)很小的核，叫做原子核，原子的全部正電荷和幾乎全部的質(zhì)量都集中在原子核里，帶負(fù)電的電子在核外空間繞核旋轉(zhuǎn) .(3)原子核的大?。涸拥陌霃酱蠹s是10-10 米，原子核的半徑大約為 10-14 米 10-15 米 .2、玻爾理論有三個(gè)要點(diǎn)：(1)原子只能處于一系列的不連續(xù)的能量狀態(tài)中，在這些狀態(tài)中原子是穩(wěn)定的

2、.電子雖然繞核旋轉(zhuǎn)，但并不向外輻射能量，這些狀態(tài)叫定態(tài).(3)原子的不同能量狀態(tài)對(duì)應(yīng)于電子沿不同圓形軌道運(yùn)動(dòng) .原子的定態(tài)是不連續(xù) 的，因而電子的可能軌道是分立的 .在玻爾模型中，原子的可能狀態(tài)是不連續(xù)的，各狀態(tài)對(duì)應(yīng)的能量也是不連續(xù)的，這些不連續(xù)的能量值的能量值叫做能級(jí)。3、原子核的組成核力原子核是由質(zhì)子和中子組成的.質(zhì)子和中子統(tǒng)稱為核子.將核子穩(wěn)固地束縛在一起的力叫核力，這是一種很強(qiáng)的力，而且是短程力，只能在 2.0x10-15 的距離內(nèi)起作用，所以只有相鄰的核子間才有核力作用 .4、原子核的衰變(1)天然放射現(xiàn)象：有些元素自發(fā)地放射出看不見的射線，這種現(xiàn)象叫天然放射現(xiàn)象.(2)放射性元素放

3、射的射線有三種：、 射線、 射線，這三種射線可以用磁場(chǎng)和電場(chǎng)加以區(qū)別，如圖(3)放射性元素的衰變：放射性元素放射出的 原子核，原子核的這種變化稱為衰變 .15.2-1 所示粒子或 粒子后，衰變成新衰變規(guī)律：衰變中的電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)都是守恒的.(4)半衰期：放射性元素的原子核有半數(shù)發(fā)生衰變所需要的時(shí)間稱為半衰期 .不同的放射性元素的半衰期是不同的，但對(duì)于確定的放射性元素，其半衰期是確定的 .它由原子核的內(nèi)部因素所決定，跟元素的化學(xué)狀態(tài)、溫度、壓強(qiáng)等因素?zé)o關(guān) .(5)同位素：具有相同質(zhì)子數(shù)，中子數(shù)不同的原子在元素周期表中處于同一位置，互稱同位素。小編為大家提供的 2017 高考物理原子的核式結(jié)構(gòu)知識(shí)

4、點(diǎn)大家仔細(xì)閱讀了嗎 ? 最后?？忌鷤儗W(xué)習(xí)進(jìn)步?！酒涸拥暮耸浇Y(jié)構(gòu)知識(shí)點(diǎn)】1、陰極射線 （ 1）產(chǎn)生：在研究氣體導(dǎo)電的玻璃管內(nèi)有陰、陽兩極，當(dāng)兩極間加一定電壓時(shí)，陰極便發(fā)出一種射線，這種射線為陰極射線。（ 2）陰極射線的特點(diǎn)：碰到熒光物質(zhì)能使其發(fā)光。2、湯姆孫的發(fā)現(xiàn) （ 1）陰極射線電性的發(fā)現(xiàn) 為了研究陰極射線的帶電性質(zhì)，他設(shè)計(jì)了如圖 18 12 所示裝置，從陰極發(fā)出的陰極射線，經(jīng)過與陽極相連的小孔，射到管壁上，產(chǎn)生熒光斑點(diǎn)；用磁鐵使射線偏轉(zhuǎn)，進(jìn)入集電圓筒；用靜電計(jì)檢測(cè)的結(jié)果表明，收集到的是負(fù)電荷。（ 2）測(cè)定陰極射線粒子的比荷。（ 1）連續(xù)譜：連續(xù)分布著的包含著從紅光到紫光的各種色光的光譜

5、。產(chǎn)生：是由熾熱的固體、液體、高壓氣體發(fā)光而產(chǎn)生的。（ 2）線狀譜：只含有一些不連續(xù)的亮線的光譜，線狀譜中的亮線叫譜線。產(chǎn)生：由稀薄氣體或金屬蒸氣（即處于游離態(tài)下的原子）發(fā)光而產(chǎn)生的，觀察稀薄氣體放電用光譜管，觀察金屬蒸氣發(fā)光可把含有該金屬原子的物質(zhì)放到煤氣燈上燃燒，即可使它們汽化后發(fā)光。2、吸收光譜：高溫物體發(fā)出的白光通過物質(zhì)后，某些波長的光波被物質(zhì)吸收后產(chǎn)生的光譜。產(chǎn)生：由熾熱物體（或高壓氣體）發(fā)出的白光通過溫度較低的氣體后產(chǎn)生。例如：讓弧光燈發(fā)出的白光通過低溫的鈉氣，可以看到鈉的吸收光譜。若將某種元素的吸收光譜和線狀譜比較可以發(fā)現(xiàn)：各種原子吸收光譜的暗線和線狀譜和亮線相對(duì)應(yīng)，即表明某種原

6、子發(fā)出的光和吸收的光的頻率是特定的，故吸收光譜和線狀譜中的暗線比線狀譜中的亮線要少一些。3、光譜分析 各種元素的原子都有自己的特征譜線，如果在某種物質(zhì)的線狀譜或吸收譜中出現(xiàn)了若干種元素的特征譜線，表明該物質(zhì)中含有這種元素的成分，這種對(duì)物質(zhì)進(jìn)行化學(xué)組成的分析和鑒別的方法稱為光譜分析。其優(yōu)點(diǎn)：靈敏、快捷、檢查的最低量是1010 克。4、光譜分析的應(yīng)用 （ 1）光譜分析在科學(xué)技術(shù)中有著廣泛的應(yīng)用，例如，在檢測(cè)半導(dǎo)體材料硅和鍺是不是達(dá)到高純度要求時(shí)，就要用到光譜分析。（ 2）歷史上，光譜分析還幫助人們發(fā)現(xiàn)了許多新元素，例如，銣和銫就是人們通過分析光譜中的特征譜線而發(fā)現(xiàn)的。（3）利用光譜分析可以研究天體

7、的物質(zhì)成分， 19 世紀(jì)初在研究太陽光譜時(shí)，人們發(fā)現(xiàn)它的連續(xù)光譜中有許多暗線，通過仔細(xì)分析這些暗線，并把它們跟各種原子的特征譜線對(duì)照，人們知道了太陽大氣層中含有氫、氦、氮、碳、氧、鐵、鎂、硅、鈣、鈉等幾十種元素。（ 5）用光譜分析還可以鑒定文物，例如： 1978 年在新石器時(shí)代遺址浙江省余姚縣河姆渡村，人們挖掘出一件木質(zhì)漆碗，器壁外涂有一層朱紅色的涂料，且微有光澤，借助光譜分析，鑒定出這種涂料與馬王堆出土的漆皮類似，因此漆工藝的歷史可追溯至7000 年前。5、氫原子光譜的實(shí)驗(yàn)規(guī)律 氫原子是自然界中最簡(jiǎn)單的原子，對(duì)它的光譜線的研究獲得的原子內(nèi)部結(jié)構(gòu)的信息，對(duì)于研究更復(fù)雜的原子的結(jié)構(gòu)有指導(dǎo)意義。（

8、 1）氫原子的光譜圖 18 3 3 從氫氣放電管可以獲得氫原子光譜，如圖 18 33 所示，氫原子的光譜為線狀譜。（ 2）巴耳末公式： ? n 3， 4， 5 6 、經(jīng)典理論的困難 按經(jīng)典理論原子是不穩(wěn)定的，原子發(fā)光的光譜應(yīng)為連續(xù)光譜，事實(shí)原子不但穩(wěn)定而且發(fā)光的光譜為線狀光譜。圖 18 34 （1）按照經(jīng)典物理學(xué)，核外電子受到原子核的庫侖引力的作用，不可能是靜止的，它一定在以一定的速度繞核轉(zhuǎn)動(dòng)，既然電子在運(yùn)動(dòng)，它的電磁場(chǎng)就在變化，而變化的電磁場(chǎng)會(huì)激發(fā)電磁波，也就是說，它將自己繞核轉(zhuǎn)動(dòng)的能量以電磁波的形式輻射出去，因此，電子繞核轉(zhuǎn)動(dòng)這個(gè)系統(tǒng)是不穩(wěn)定的，電子會(huì)失去能量，最后一頭栽到原子核上，但是事

9、實(shí)不是這樣，原子是個(gè)很穩(wěn)定的系統(tǒng)如圖 1834 所示。（ 2）根據(jù)經(jīng)典電磁理論，電子輻射的電磁波的頻率，就是它繞核轉(zhuǎn)動(dòng)的頻率，電子越轉(zhuǎn)能量越小，它離原子核就越來越近，轉(zhuǎn)得也就越來越快，這種變化是連續(xù)的，也就是說，我們應(yīng)該看到原子輻射的各種頻率（波長）的光，即原子的光譜應(yīng)該總是連續(xù)的，而實(shí)際上我們看到的是分立的線狀譜。（四）玻爾的原子模型 1、玻爾模型玻爾認(rèn)為，圍繞原子核運(yùn)動(dòng)的電子軌道半徑只能是某些分立的數(shù)值，這種現(xiàn)象叫做軌道量子化；不同的軌道對(duì)應(yīng)著不同的狀態(tài)，在這些狀態(tài)中，盡管電子在做變速運(yùn)動(dòng)，卻不輻射能量，因此這些狀態(tài)是穩(wěn)定的；原子在不同的狀態(tài)中具有不同的能量，所以原子的能量也是量子化的。將

10、以上內(nèi)容進(jìn)行歸納，玻爾理論有三個(gè)要點(diǎn)： （1）原子只能處于一系列的不連續(xù)的能量狀態(tài)中，在這些狀態(tài)中原子是穩(wěn)定的，電子雖然繞核旋轉(zhuǎn)，但并不向外輻射能量，這些狀態(tài)叫定態(tài)。（ 2）原子從一種定態(tài)（能量為 e1）躍遷到另一定態(tài)（能量為 e2 ）時(shí)，它輻射（或吸收）一定頻率的光子，光子的能量由這兩個(gè)定態(tài)的能量差決定，即 hv e2 e1 ?？梢?，電子如果從一個(gè)軌道到另一個(gè)軌道，不是以螺旋線的形狀改變半徑大小的，而是從一個(gè)軌道上 “跳躍 ”到另一個(gè)軌道上，玻爾將這種現(xiàn)象稱為躍遷。（ 3）原子的不同能量狀態(tài)對(duì)應(yīng)于電子沿不同圓形軌道運(yùn)動(dòng)，原子的定態(tài)是不連續(xù)的，因而電子的可能軌道是分立的，（滿足mvr ， n叫

11、量子數(shù)，這種軌道的不連續(xù)現(xiàn)象叫軌道量子化），軌道半徑rn n2r1 。2、能級(jí) 在玻爾模型中，原子的可能狀態(tài)是不連續(xù)的，因此各狀態(tài)對(duì)應(yīng)的能量也是不連續(xù)的，這些能量值叫做能級(jí)。各狀態(tài)的標(biāo)號(hào) 1、2、 3 叫做量子數(shù)，通常用 n 表示，能量最低的狀態(tài)叫做基態(tài)，其他狀態(tài)叫做激發(fā)態(tài)，基態(tài)和各激發(fā)態(tài)的能量分別用 e1 、e2 、 e3代表。（ 1）氫原子的能級(jí)及玻爾對(duì)氫光譜的解釋 對(duì)氫原子而言，核外的一個(gè)電子繞核運(yùn)行時(shí)，若半徑不同，則對(duì)應(yīng)著的原子能量也不同，若使原子電離，外界必須對(duì)原子做功，使電子擺脫它與原子核之間的庫侖力的束縛，所以原子電離后的能量比原子其他狀態(tài)的能量都高，我們把原子電離后的能量記為

12、0，則其他狀態(tài)下的能量值就是負(fù)的。原子各能級(jí)的關(guān)系為： ? （ n 1、2、 3 ） 對(duì)于氫原子而言，基態(tài)能量： e1 13.6ev 其他各激發(fā)態(tài)的能級(jí)為：e2 3.4ev ? e31.51 ev （ 2）能級(jí)圖 氫原子的能級(jí)圖如圖18 4 1 所示 18 4 1 3 、光子的發(fā)射和吸收 （1）能級(jí)的躍遷 根據(jù)玻爾模型，原子只能處于一系列的不連續(xù)的能量狀態(tài)中，這些狀態(tài)分基態(tài)和激發(fā)態(tài)兩種，其中原子在基態(tài)時(shí)是穩(wěn)定的，原子在激發(fā)態(tài)時(shí)是不穩(wěn)定的，當(dāng)原子處于激發(fā)態(tài)時(shí)會(huì)自發(fā)地向較低能級(jí)躍遷，經(jīng)過一次或幾次躍遷到達(dá)基態(tài)。（2）光子的發(fā)射 原子能級(jí)躍遷時(shí)以光子的形式放出能量，原子在始末兩個(gè)能級(jí) em 和 en

13、 （m>n ）間躍遷時(shí)發(fā)射光子的頻率可由下式表示： hv em en 由上式可以看出，能級(jí)差越大，放出光子的頻率就越高。（3）光子的吸收 光子的吸收是光子發(fā)射的逆過程，原子在吸收了光子后會(huì)從較低能級(jí)向較高能級(jí)躍遷，兩個(gè)能級(jí)的差值仍是一個(gè)光子的能量，其關(guān)系式仍為 hv em en 4 、原子能級(jí)躍遷問題 躍遷是指電子從某一軌道跳到另一軌道，而電子從某一軌道躍遷到另一軌道對(duì)應(yīng)著原子就從一個(gè)能量狀態(tài)（定態(tài)）躍遷到另一個(gè)能量狀態(tài)（定態(tài)）。（1）躍遷時(shí)電子動(dòng)能、原子勢(shì)能與原子能量的變化 原子中原子核帶電荷量為 ze，核外電子帶電荷量為 e，電子在半徑為 r 的軌道上繞核做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，庫侖力提供

14、向心力，則有： 電子繞核運(yùn)動(dòng)的動(dòng)量 在原子中，由于原子核與核外電子庫侖引力的作用而具有電勢(shì)能，電勢(shì)能屬于相互作用的系統(tǒng) 原子，由庫侖力所做的功與電勢(shì)能變化的關(guān)系可知：電子繞核運(yùn)動(dòng)的軌道半徑r 增大時(shí)，庫侖引力 f 做負(fù)功，原子的電勢(shì)能ep 增大。通常取 r 時(shí)的電勢(shì)能為零，電子在半徑為r 的軌道上的電勢(shì)能：（ 2）使原子能級(jí)躍遷的兩種粒子 光子與電子 原子若是吸收光子的能量而被激發(fā)，其光子的能量必須等于兩能級(jí)的能量差，否則不被吸收，不存在激發(fā)到 n 2 時(shí)能量有余，而激發(fā)到 n 3 時(shí)能量不足，則可激發(fā)到 n 2 的問題。原子還可吸收外來電子（自由電子）的能量而被激發(fā)，只要入射電子的能量大于或

15、等于兩能級(jí)的能差差值（ e em en ），均可使原子發(fā)生能級(jí)躍遷。5、原子光譜 稀薄的氣體通電后能夠發(fā)光，利用分光鏡可以得到氣體發(fā)光的光譜。不過，這種光譜并不是連續(xù)光譜，它只有分立的幾條亮線，也就是說，稀薄氣體通電時(shí)只發(fā)出幾種確定頻率的光，不同氣體光譜的亮線位置不同，這表明不同氣體發(fā)光的頻率是不一樣的，這種分立的線狀光譜又叫原子光譜。6、玻爾理論的局限性 玻爾理論只能解釋氫原子光譜，而對(duì)外層電子較多的原子，理論與實(shí)際相差很多，玻爾理論不再成立，取而代之的是量子力學(xué)，量子力學(xué)是一種徹底的量子理論，它不但成功地解釋了玻爾理論所能解釋的現(xiàn)象，而且能夠解釋大量玻爾理論所不能理解的現(xiàn)象，玻爾理論中的三

16、點(diǎn)假設(shè)，在量子力學(xué)中也變成理論上推導(dǎo)出來的直接結(jié)果，建立在量子力學(xué)基礎(chǔ)上的原子理論認(rèn)為，核外電子的運(yùn)動(dòng)服從統(tǒng)計(jì)規(guī)律，而沒有固定的軌道，我們只能知道它們?cè)诤送饽程幊霈F(xiàn)的概率大小，結(jié)果發(fā)現(xiàn)電子在某些地方出現(xiàn)的概率較大，在另一些地方出現(xiàn)的概率較小，電子頻繁地出現(xiàn)在這些概率大的地方，我們可以想像在那里有一團(tuán) “電子云 ”包圍著原子核，這些電子云形成許多層，在不同層中運(yùn)動(dòng)的電子具有不同的能量，因而形成了原子的定態(tài)和能級(jí)，這樣量子力學(xué)就根本拋棄了從經(jīng)典物理引用來的電子運(yùn)動(dòng)軌道的概念，所謂玻爾理論中的電子軌道，只不過是電子云中電子出現(xiàn)概率最大的地方?！镜湫屠}】 例 1. 有一群氫原子處于量子數(shù) n 3 的

17、激發(fā)態(tài)，當(dāng)它們躍遷時(shí)，（ 1）有可能放出幾種能量的光子？（ 2）在哪兩個(gè)能級(jí)間躍遷時(shí)，所發(fā)出的光子的波長最長？波長是多少？ 分析：由 n 3 的激發(fā)態(tài)向低能級(jí)躍遷的路徑為 n3n2n1 或 n3n1 ，其中由 n3n2 的躍遷能級(jí)差最小，輻射的光子能量最小，波長最長。解：（ 1）共能放出三種能量的光子，即三種頻率的光子。（ 2）由氫原子能級(jí)圖， e2 3.4ev ， e3 1.51ev. hv e3 e21.89ev ，又知 v，則有： 例 2. 如圖 18 4 2 所示，一群處于基態(tài)的氫原子吸收某種光子后，向外輻射 f1 、f2 、f3 三種頻率的光子，且 f1>f2>f3 則（

18、 ? ） 圖 18 42 a. 被氫原子吸收的光子的能量為 hf1 b. 被氫原子吸收的光子的能量為 hf2 c. f1 f2 f3 d. h f1 h f2 h f3 解析：氫原子吸收光子能向外輻射出三種頻率的光子，說明氫原子從基態(tài)躍遷到了第三激發(fā)態(tài)，在第三激發(fā)態(tài)不穩(wěn)定，又向低能級(jí)躍遷，發(fā)出光子，其中從第三能級(jí)躍遷到第一能級(jí)的光子能量最大，為 hf1 ，從第二能級(jí)躍遷到第一能級(jí)的光子能量比從第三能級(jí)躍遷到第二能級(jí)的光子能量大，由能量守恒可知，氫原子一定是吸收了能量為 h f1 的光子，且關(guān)系式 h f1 h f2 h f3 ， f1 f2 f3 存在，故答案為 a、 c 、d 。c. 證明了原子的全部正電荷和幾乎全部質(zhì)量都集中在一個(gè)很小的核里。d. 說