2006物理讲练原子物理【知识点及高考要求】1、(A)α粒子散射实验，原子的核式结构，玻尔模型，能级概念。2、(A)天然放射现象：α、β、γ射线，半衰期。3、(A)原子核的人工转变。质子的发现。中子的发现。原子核的组成。核反应方程。放射性同位素及其应用。4、(B)核能。质量亏损。爱因斯坦的质能方程。5、(A)重核的裂变。链式反应。轻核的聚变。【内容概要及考查特点】本章以人们认识微观世界的过程为线索，介绍历史上著名的实验及据实验得出的关于原子结构和原子核组成的基础知识。高考中对该部分知识要求较低，但每年均有试题涉及，其中以原子能级、核反应方程和质能方程等命题频率较高。其次对物理学史、著名实验和重要的物理学理论等，近几年高考中也时有出现，其它知识点，试题呈交替情况出现。因此，对本章的复习应注意既突出重点，又不丢细节。【知识点析及素质训练】一、原子的结构[知识点析]1、汤姆生的“枣糕”模型(1)1897年汤姆生发现电子，揭开了人类研究原子结构的序幕。(2)“枣糕”模型：原子是一个球体，正电荷均匀分布在整个球内，电子像枣糕里的枣子那样镶嵌在原子里。2、卢瑟福的核式结构模型(1)α粒子散射实验规律及卢瑟福对实验现象的分析如下表：α粒子散射的实验规律卢瑟福的分析绝大多数α粒子仍沿原来的方向前进原子中间绝大部分是空隙少数α粒子发生了较大的偏转极少数的偏转角超过了90°有的甚至被弹回，偏转角几乎达到180°α粒子碰到了质量比自己大得多的带正电的物质，原子的正电荷和几乎全部的质量都集中在一个很小的范围内(2)通过对α粒子散射实验的分析，卢瑟福提出原子核式结构模型：①在原子的中心有一个很小的核，叫原子核；②原子的全部正电荷和几乎全部的质量都集中在原子核里；③带负电的电子在核外空间里绕着核旋转。(3)从α粒子散射实验的数据估算出原子核大小的数量级约为10-15―10-14m；原子的半径约为10-10m。3、玻尔的轨道量子化模型(1)卢瑟福的原子核式结构学说与经典电磁理论的矛盾：①原子的稳定性；②原子光谱是连续光谱还是明线光谱(2)玻尔为了解錾鲜雒埽岢隽嗽拥墓斓懒孔踊Ｐ停庵帜Ｐ偷哪谌菔且韵氯跫偕瑁?①原子定态假设――原子只能处于一系列不连续的能量状态中，这些状态叫做定态，也叫能级。这条假设承认核式模型，但假定原子只能处于一系列的不连续的稳定状态中，处于稳定状态的原子中的电子虽然作加速运动，但不对外辐射能量；②跃迁假设――原子向外辐射(或吸收)光子的能量与发生跃迁的两个轨道有关，即hv=E初-E终，这就能解释原子光谱是明线光谱；③电子轨道假设――原子不同能量状态对应电子的不同轨道，因而电子轨道也是不连续的。(3)玻尔模型的两个基本公式：EMBEDEquation.3
①这两个公式仅适用于氢原子。式中n叫做量子数，n=1，2，3……；②En是第n条轨道所对应的定态的原子的能量(能级)，它等于核外电子在轨道上运转时的动能和电势能之和，若规定无限远处为零势能点，则E1=-13.6eV；③rn是核外电子在第n条轨道上运转时的轨道半径，核外电子的最小轨道半径为n=0.53×10-10m。通过以上两个基本公式我们可以了解氢原子能级、轨道半径和量子数n的关系。(4)一群氢原子处于量子数为n的激发态时，可能辐射的光谱条数为EMBEDEquation.3
。(5)玻尔模型的成功之处在于它引入了量子观念，失败之处在于它保留了过多的经典理论。[例题析思][例1]下列说法中正确的是（）A、α粒子散射实验是卢瑟福原子核式结构学说的实验基础B、人类认识原子核的复杂结构和它的变化规律，是从发现放射现象开始的C、卢瑟福用α粒子轰击氮核的人工转变实验发现了质子D、玻尔理论是假设的，无实验根据[解析]要把握本章知识形成的历史发展线索，了解实验对物理学重大理论形成的关键性作用。由历史发展的线索，我们不难判断选项A、B、C是正确的。[例2]氢原子的核外电子从距核较近的轨道跃迁到离核较远的轨道的过程中（）A、原子要吸收光子，电子的动能增大，原子的电势能增大B、原子要放出光子，电子的动能减小，原子的电势能减小C、原子要吸收光子，电子的动能增大，原子的电势能减小D、原子要吸收光子，电子的动能减小，原子的电势能增大[解析]根据玻尔理论，氢原子核外电子在离核越远的轨道上运动能量越大，必须吸收一定能量的光子后，电子才能从距核较近的轨道跃迁到离核较远的轨道，所以B错误。另由经典电磁理论，电子绕核作匀速圆周运动，氢核对电子的库仑力提供向心力，即EMBEDEquation.3