第一篇：《原子的核式結(jié)構(gòu)模型》同步練習(xí)

《原子的核式結(jié)構(gòu)模型》同步練習(xí)

一、選擇題

1、關(guān)于α粒子散射實(shí)驗(yàn)的下述說法中正確的是（）

A、在實(shí)驗(yàn)中觀察到的現(xiàn)象是絕大多數(shù)α粒子穿過金箔后，仍沿原來的方向前進(jìn)，少數(shù)發(fā)生了較大偏轉(zhuǎn)，極少數(shù)偏轉(zhuǎn)超過90，有的甚至被彈回，接近180.B、使α粒子發(fā)生明顯偏轉(zhuǎn)的力是來自于帶正電的核及核外電子，當(dāng)α粒子接近核時(shí)，是核的排斥力使α粒子發(fā)生明顯的偏轉(zhuǎn)，當(dāng)α粒子接近電子時(shí)，是電子的吸引力使之發(fā)生明顯的偏轉(zhuǎn)。

C、實(shí)驗(yàn)表明原子的中心有一個(gè)極小的核，它占有原子體積的極小部分

D、實(shí)驗(yàn)表明原子中心的核帶有原子的全部正電荷及全部質(zhì)量。

2、在α粒子散射實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)α粒子最接近金核時(shí)（）

A、α粒子動(dòng)能最小B、α粒子受到的庫侖力最大

C、α粒子的電勢能最大 D、α粒子與金核有核力作用

3、盧瑟福的α粒子散射實(shí)驗(yàn)的結(jié)果（）

A、證明了質(zhì)子的存在B、證明了原子核是由質(zhì)子和中子組成的C、說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)很小的核上

D、說明原子中的電子只能在某些不連續(xù)的軌道上運(yùn)動(dòng)

4、在α粒子散射實(shí)驗(yàn)中，如果一個(gè)α粒子跟金箔中的電子相撞，則（）

A、α粒子的動(dòng)能和動(dòng)量幾乎沒有損失 B、α粒子損失了部分的動(dòng)能和動(dòng)量

C、α粒子不會(huì)發(fā)生明顯的偏轉(zhuǎn) D、α粒子將發(fā)生較大角度的偏轉(zhuǎn)

5、原子的核式結(jié)構(gòu)的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)（）

A、湯姆孫對(duì)電子荷質(zhì)比的測定B、盧瑟福的α粒子散射實(shí)驗(yàn)

C、居里夫婦發(fā)現(xiàn)放射性元素D、查德威克發(fā)現(xiàn)中子

6、盧瑟福的原子核式結(jié)構(gòu)理論的主要內(nèi)容（）

A、原子的中心有個(gè)核，叫原子核B、原子的正電荷均勻分布在整個(gè)原子中

C、原子的全部正電荷和幾乎全部質(zhì)量都集中在原子核里

D、帶負(fù)電的電子在核外繞核旋轉(zhuǎn)

7、盧瑟福的α粒子散射實(shí)驗(yàn)第一次顯示了（）

A、質(zhì)子比電子重B、質(zhì)子的全部正電荷都集中在原子核里/

3C、α粒子是帶正電的D、可以用人的方法產(chǎn)生放射性現(xiàn)象

8、盧瑟福對(duì)α粒子散射實(shí)驗(yàn)的解說是（）

A、使α粒子產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)的力主要是原子中的電子對(duì)α粒子的作用力

B、使α粒子產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)的力主要是庫侖力

C、原子核很小，α粒子接近它的機(jī)會(huì)很小，所以絕大多數(shù)的α粒子仍眼原來的方向前進(jìn)

D、能產(chǎn)生大角度偏轉(zhuǎn)的α粒子是穿過原子時(shí)離原子核近的α粒子

二、填空題

9、湯姆孫的原子結(jié)構(gòu)模型的特點(diǎn)是正電荷在球體內(nèi)，盧瑟福的原子結(jié)構(gòu)模型的特點(diǎn)是原子為

10、若氫原子的核外電子繞核做半徑為r的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則核外電子的角速度ω=

電子繞核的運(yùn)動(dòng)可等效為環(huán)形電流，則電子運(yùn)動(dòng)的等效電流I=（已知電子的質(zhì)量為m,靜電力常量用k表示）

三、計(jì)算題

11、氫原子的核外電子可以在半徑為2.12ⅹ10-10m的軌道上運(yùn)動(dòng)，試求電子在這個(gè)軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)，電子的速度是多少？（me=9.1ⅹ10-30kg）

12.實(shí)驗(yàn)測得α粒子與金核179

79Au對(duì)心碰撞時(shí)所能達(dá)到的離金核的最小距離為

2ⅹ10-10m.由此數(shù)據(jù)估算金核的密度（取一位有效數(shù)字）

參考答案

1.AC2.ABC3.C4AC5.B6.ACD7.B8.BCD9.均勻分布核式 e2kek?10?11、3.46ⅹ105m/s12.1ⅹ1016kg/m3

rmr2?rmr

第二篇：第一節(jié)原子的核式結(jié)構(gòu) 原子核

原來的方向前進(jìn)，但是有少數(shù)α粒子發(fā)生了較大的偏轉(zhuǎn)。這說明原子的正電荷和質(zhì)量一定集中在一個(gè)很小的核上。

盧瑟福由α粒子散射實(shí)驗(yàn)提出：在原子的中心有一個(gè)很小的核，叫原子核，原子的全部正電荷和幾乎全部質(zhì)量都集中在原子核里，帶負(fù)電的電子在核外空間運(yùn)動(dòng)。

盧瑟福出生于新西蘭。盧瑟福在英國劍橋大家卡文迪許實(shí)驗(yàn)室學(xué)習(xí)了三年，當(dāng)時(shí)領(lǐng)導(dǎo)實(shí)驗(yàn)室的是卓越的物理學(xué)家湯姆生。

1896年，貝克勒耳發(fā)現(xiàn)了鈾鹽能發(fā)射出穿透力很強(qiáng)的輻射。不久盧瑟福就證明了這種“鈾射線”與Ｘ射線不同，他把能夠使大量原子電離但易被吸收的粒子叫α粒子后來證實(shí)（α粒子就氦核），α粒子帶正電，具有較大的功能，它的質(zhì)量是電子質(zhì)量的七千多倍。

盧瑟福是天才的實(shí)驗(yàn)物理學(xué)家，他利用當(dāng)時(shí)的實(shí)驗(yàn)條件，對(duì)原子的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。1909年，盧瑟福交給一位新來的學(xué)生、青年物理學(xué)家馬斯登一項(xiàng)簡單的任務(wù)，要他數(shù)一數(shù)穿過各種物質(zhì)薄片（金、銅、鋁等）的α粒子，這些薄片是放在放射源和熒光屏之間的，盧瑟福想看一看馬斯登能不能看到什么奇異現(xiàn)象，當(dāng)時(shí)大家都接受湯姆生的原子模型，按照這種模型，α粒子應(yīng)該很容易地穿過原子球，不應(yīng)該發(fā)生散射現(xiàn)象，但是馬斯登注意到，雖然絕大多數(shù)的α粒子穿過了薄片，但是仍然可以看到散射現(xiàn)象——有一些粒子好像是跳回來了，實(shí)驗(yàn)重復(fù)了很多次，盧瑟福經(jīng)過深入的研究和思考以后，得出了下面的結(jié)論：原子是一個(gè)很復(fù)雜的系統(tǒng)，它有一個(gè)帶正電的核（原子核），在核周圍的一定軌道上轉(zhuǎn)動(dòng)著帶負(fù)電的電子。

1918年，盧瑟福接替退休的湯姆生的職位，擔(dān)任著名的卡文迪許實(shí)驗(yàn)室主任，他在那里一直工作到逝世。

有關(guān)α粒子散射實(shí)驗(yàn)，下列說法中正確的是（）

絕大多數(shù)α粒子穿過金箔后不改變方向；

α粒子碰到電子后運(yùn)動(dòng)方向幾乎不發(fā)生改變；

α粒子散射實(shí)驗(yàn)，肯定了湯姆生的原子結(jié)構(gòu)模型；

α粒子散射實(shí)驗(yàn)，是盧瑟福原子核式結(jié)構(gòu)模型的實(shí)驗(yàn)依據(jù)。

［作業(yè)布置］

第三篇：原子核結(jié)構(gòu)的教案設(shè)計(jì)

新課標(biāo)要求

1、知識(shí)與技能

(1)知道原子核的組成，知道核子和同位素的概念。

2、過程與方法

(1)通過觀察，思考，討論，初步學(xué)會(huì)探究的方法;

(2)通過對(duì)知識(shí)的理解，培養(yǎng)自學(xué)和歸納能力。

3、情感、態(tài)度與價(jià)值觀

(1)樹立正確的，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)研究態(tài)度;

(2)樹立辨證唯物主義的科學(xué)觀和世界觀。

教學(xué)重點(diǎn)：原子核的組成。

教學(xué)難點(diǎn)：如何利用磁場區(qū)分質(zhì)子與中子

教學(xué)方法：教師啟發(fā)、引導(dǎo)，學(xué)生討論、交流。

教學(xué)用具：投影片，多媒體輔助教學(xué)設(shè)備

1、原子核的組成問提：質(zhì)子：由誰發(fā)現(xiàn)的?怎樣發(fā)現(xiàn)的?中子：發(fā)現(xiàn)的原因是什么?由誰發(fā)現(xiàn)的?(盧瑟福用粒子轟擊氮核，發(fā)現(xiàn)質(zhì)子。查德威克發(fā)現(xiàn)中子。發(fā)現(xiàn)原因：如果原子核中只有質(zhì)子，那么原子核的質(zhì)量與電荷量之比應(yīng)等于質(zhì)子的質(zhì)量與電荷量之比，但實(shí)際卻是，絕大多數(shù)情況是前者的比值大些，盧瑟福猜想核內(nèi)還有另一種粒子)

小結(jié)：

①質(zhì)子(proton)帶正電荷，電荷量與一個(gè)電子所帶電荷量相等，中子(nucleon)不帶電，②數(shù)據(jù)顯示：質(zhì)子和中子的質(zhì)量十分接近，統(tǒng)稱為核子，組成原子核。

提問：③原子核的電荷數(shù)是不是電荷量?④原子荷的質(zhì)量數(shù)是不是質(zhì)量?

提示：③不是，原子核所帶的電荷量總是質(zhì)子電荷的整數(shù)倍，那這個(gè)倍數(shù)就叫做原子核的電荷數(shù)。

④原子核的質(zhì)量幾乎等于單個(gè)核子質(zhì)量的整數(shù)倍，那這個(gè)倍數(shù)叫做原子核的質(zhì)量數(shù)。

小結(jié)：③原子核的電荷數(shù)=質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù)=原子序數(shù)

④原子核的質(zhì)量數(shù)=核子數(shù)=質(zhì)子數(shù)+中子數(shù)

⑤符號(hào)表示原子核，X：元素符號(hào);A：核的質(zhì)量數(shù);Z：核電荷數(shù)

一種鈾原子核的質(zhì)量數(shù)是235，問：它的核子數(shù)，質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)分別是多少?(核子數(shù)是235，質(zhì)子數(shù)是92，中子數(shù)是143)

2、同位素(isotope)

(1)定義：具有相同質(zhì)子數(shù)而中子數(shù)不同的原子，在元素周期表中處于同一位置，因而互稱同位素。

(2)性質(zhì)：原子核的質(zhì)子數(shù)決定了核外電子數(shù)目，也決定了電子在核外的分布情況，進(jìn)而決定了這種元素的化學(xué)性質(zhì)，因而同種元素的同位素具有相同的化學(xué)性質(zhì)。

提問：列舉一些元素的同位素?

提示：氫有三種同位素：氕(通常所說的氫)，氘(也叫重氫)，氚(也叫超重氫)，符號(hào)分別是：。

碳有兩種同位素，符號(hào)分別是。

第四篇：盧瑟福α粒子散射實(shí)驗(yàn)與原子核式模型的建立

盧瑟福α粒子散射實(shí)驗(yàn)與原子核式模型的建立

1907年7月，盧瑟福從蒙特利爾到達(dá)曼徹斯特，成為曼徹斯特實(shí)驗(yàn)室主任，10月他擔(dān)任了該城維多利亞大學(xué)朗斯沃席（Lanysworthy）物理學(xué)教授的職務(wù)。他最早的行動(dòng)之一是理出一個(gè)“可能研究”的項(xiàng)目清單，其中之一是“α射線的散射”。這是他與蓋革合作的幾個(gè)課題之一。蓋革從1906年

起就一直在曼徹斯特，是盧瑟福的前任舒斯特（Schuster

Arthur，1851～1934）的助手。

1908年6月，蓋革獨(dú)立完成的一篇關(guān)于α粒子散射的文章，α粒子的輻射源是從幾毫克溴化鐳（RaBr2）中射出的一束很確定的α射線，散射體是一塊薄金箔或鋁箔；用閃

爍計(jì)數(shù)法來檢測α粒子。兩種材料都用來作過觀察，但是更多的是用金箔，箔片厚度相等。蓋革得出結(jié)論：“某些α粒

子被偏轉(zhuǎn)到一個(gè)相當(dāng)大的角度??更充分的研究將使我們

能夠從理論的觀點(diǎn)探索這一結(jié)果?！?/p>

1909年初的一天，當(dāng)盧瑟福步入蓋革的房間的時(shí)候。房里還有蓋革的一位“在科學(xué)上充滿樂趣和激情”20歲大學(xué)本科生的年輕助手，他的名字叫歐內(nèi)斯特·馬斯頓（Marsden Sir Ernest，1889～1970）。馬斯頓回憶說：“有一天盧瑟福走進(jìn)房間，當(dāng)時(shí)我們正在那兒計(jì)數(shù)α粒子，他轉(zhuǎn)向我說：‘你們用一塊金屬表面直接反射α粒子，看能否得到什么效果。’我不以為他期望得到什么結(jié)果，但這個(gè)預(yù)感正如其他諸多預(yù)感一樣，說不定會(huì)使我們觀察到一些東西??令我驚奇的是，我確實(shí)觀察到了期待中的效果??我清楚地記得一星期以后，當(dāng)我在通向盧瑟福私人房間的樓梯上遇到他時(shí)，向他報(bào)告了這個(gè)結(jié)果。”

1909年5月由蓋革和馬斯頓提交的一篇論文，粒子輻射源是鐳射氣形成的氡（Rn222），還是利用閃爍計(jì)作為探測器。主要的結(jié)論是：“大約有1/8000的入射α粒子被反射”，即散射角超過90o。文章中也含有被散射的α粒子的總數(shù)目的初始信息，他們還把這一散射視為散射箔金屬的函數(shù)。1/8000，對(duì)于這樣的實(shí)驗(yàn)事實(shí)，盧瑟福感到十分驚奇。正如他曾經(jīng)描述過他對(duì)這一結(jié)果的反應(yīng)：“這種事情如此地不可能，就好象你用15英寸的炮彈射擊一層薄紙，但炮彈卻被薄紙彈回來打中自己一樣的不可思議?！币?yàn)閺呐ｎD力學(xué)的計(jì)算我們知道，當(dāng)入射的質(zhì)量大于靶粒子時(shí)，它是只會(huì)受到散射角小于90°的向前散射。而根據(jù)當(dāng)時(shí)流行的J．J．湯姆遜原子模型，原子質(zhì)量和電荷被認(rèn)為是均勻分布在原子球體內(nèi)，這樣分散的分布是無法使得運(yùn)動(dòng)得很快、具有很大動(dòng)量的粒子往回散射的。對(duì)于這個(gè)結(jié)果，他首先考慮到α粒子是受到電磁力的作用。在運(yùn)用庫侖定律計(jì)算后，他發(fā)現(xiàn)要使速度驚人的α粒子彈回來，必定是其受到原子內(nèi)的強(qiáng)電場作用，而要達(dá)到這個(gè)強(qiáng)度，原子內(nèi)正電荷必須集中在直徑為 厘米的球形范圍內(nèi)，且這個(gè)小球是很重的，這說明了什么？這說明原子里的大部分是空蕩蕩的！據(jù)此盧瑟福不得不假設(shè)原子中的正電荷和質(zhì)量并非均勻分布而是集中于一點(diǎn)上。

但1910年，J．J．湯姆遜為了進(jìn)一步展開自己提出的原子模型，又提出了關(guān)于高速帶電粒子穿透物質(zhì)薄層時(shí)散射角分布的理論（多次散射理論），并被克勞瑟（J．A．Crowther）通過β射線散射的實(shí)驗(yàn)所證實(shí)。此時(shí)的盧瑟福，因受到J．J．湯姆遜的實(shí)心帶電球原子模型，無法用小角度散射的積累（復(fù)合散射）予以解釋而感到迷惑不解。此后，盧瑟福反復(fù)思考，一個(gè)偶然的α粒子為什么會(huì)偏轉(zhuǎn)? 為何α粒子的大角散射不能用大量小角的積累(復(fù)合散射理論)來解釋？在反復(fù)計(jì)算實(shí)驗(yàn)結(jié)果后得出一個(gè)重要的結(jié)論：絕大多數(shù)的大角散射應(yīng)為一次碰撞的結(jié)果。從而準(zhǔn)確地描述了解決原子有核模型問題的一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)——整個(gè)的偏轉(zhuǎn)必須是單獨(dú)的一次完成的結(jié)果，因此就必須假定在原子內(nèi)部有強(qiáng)電場的存在，而原子有核模型可以提供這樣的強(qiáng)電場。

盧瑟福在后來的論文開頭是這樣寫的：“眾所周知，α、β粒子與物質(zhì)原子碰撞之后將從其直線運(yùn)動(dòng)偏折。對(duì)于β粒子，要比α粒子散射得更厲害，因?yàn)棣铝Ｗ拥膭?dòng)量和能量小得多。這些快速運(yùn)動(dòng)粒子的軌道會(huì)穿越原子，并且觀測到的偏折是由于原子系統(tǒng)中存在著強(qiáng)電場，這兩點(diǎn)似已無疑問。一般都假設(shè)，α、β射線在穿過物質(zhì)薄片時(shí)遭到的散射是由于物質(zhì)原子多次微弱散射的結(jié)果。但是蓋革和馬斯登的α射線散射觀測卻表明α射線有一部分經(jīng)單次碰撞必定會(huì)遭到大于直角的偏折。例如他們發(fā)現(xiàn)，入射α射線的一小部分，大約兩千分之一，在穿過約0.00004厘米厚的金箔時(shí)發(fā)生了平均為90°角的偏折。蓋革隨后證明，α射線穿過這樣厚的金箔，其偏折角最可幾值約為0.87°。根據(jù)概率論作一簡單計(jì)算，表明α粒子偏折到90°角的機(jī)會(huì)是極小的。另外，可以看到，如果把大角度偏折看成是多次小偏折造成的，則α粒子的大角度偏折應(yīng)按期待的概率規(guī)律有一定分布，但實(shí)際上并不服從這個(gè)概率規(guī)律。似乎有理由假設(shè)，大角度偏折是由于單個(gè)原子的碰撞，因?yàn)榈诙闻鲎材墚a(chǎn)生大角度的機(jī)會(huì)在大多數(shù)情況下是極為微小的。簡單的計(jì)算表明，原子一定是處于強(qiáng)大電場的位置中，以致于一次碰撞竟能產(chǎn)生這樣大的偏折?！?/p>

盧瑟福感到非要做理論物理學(xué)家不可，這是因?yàn)槿绻贿@樣，他就不能解釋來自他實(shí)驗(yàn)室的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。蓋革回憶大致是1910年末或 1911年初：“有一天［盧瑟福］來到我的房間，心清顯然非常之好，他告訴我他現(xiàn)在知道這原子是怎么樣的了，以及大角散射意味著什么。”1911年3月7日，盧瑟福把他的主要結(jié)果以題為《物質(zhì)對(duì)α與β粒子的散射及原子的結(jié)構(gòu)》論文呈交給曼徹斯特文學(xué)和哲學(xué)學(xué)會(huì)，具有決定意義的文章出現(xiàn)在《哲學(xué)雜志》5月號(hào)上。盧瑟福的原子模型引用了散射截面?(?)的概念，其結(jié)果可以寫為：

(NeQ)

2，其中υ，m，Q分別是α粒子的速度、質(zhì)量和電荷。Ne是核的?(?)?2244m?sin?/2

帶電量。盧瑟福散射截面表式包含的信息顯然比這些數(shù)據(jù)多得多。盧瑟福證實(shí)了他的理論在定性上符合蓋革和馬斯頓的大角度散射，與原子序數(shù)相關(guān)，以及符合蓋革有關(guān)平均的散射角的結(jié)果。蓋革記得，“可能就在同一天，我開始檢驗(yàn)盧瑟福預(yù)言的粒子數(shù)和散射角之間的關(guān)系”。后來蓋革與馬斯頓進(jìn)一步合作，并得到的結(jié)果令人滿意。

盧瑟福的原子核式模型認(rèn)為：在原子中心有一個(gè)體積很

小的帶正電的核，這個(gè)核具有原子的大部分質(zhì)量，電子

沿軌道繞核旋轉(zhuǎn)，像行星繞太陽一樣。某元素原子核的正電荷數(shù)等于該元素在周期表上的序數(shù)，也就是沿軌道

旋轉(zhuǎn)的電子數(shù)。因此就整個(gè)原子來說，在電荷上是中性的。盧瑟福的原子模型還有以下事實(shí)作證：重元素比輕

元素散射的α粒子多得多，這是由于重元素的核電荷和

質(zhì)量比較大的緣故。

盧瑟福對(duì)自己提出的模型頗有信心，但是這一模型

也有在當(dāng)時(shí)看來無法克服的困難。譬如：原子的穩(wěn)定性

就是一例，電子如果繞核旋轉(zhuǎn)，按麥克斯韋的電磁理論，電子將釋放電磁能量，而且可以很容易算出，只需要很短的時(shí)間（百分之幾秒）電子就將失去全部的動(dòng)能，因而將迅速被帶正電的核吸引到核上去，就像宇宙空間的隕石由于萬有引力而落到地球上一樣，即“原子坍塌”。但宇宙中的原子并沒有坍塌，多少億年之后的今天，原子仍然存在就是一個(gè)的證明（這一困難在幾年之后由玻爾解決了）。帶電的核由于同性相斥，核內(nèi)各個(gè)組成部分?jǐn)D得那么緊，相互排斥力很大，那它們又怎么能夠結(jié)合在一起呢？這個(gè)嚴(yán)重的問題，直到近50

年以后才由新的理論來解決。此后，盧瑟福公式有了許多精細(xì)的改進(jìn)：原子中電子對(duì)原子核的庫侖場的屏蔽，原子中電子自身對(duì)散射的貢獻(xiàn)，自旋和相對(duì)論效應(yīng)，有限原子核大小的影響，固態(tài)效應(yīng)——以及強(qiáng)相互作用的影響等等引起的修正。

第五篇：原子結(jié)構(gòu)和原子核精選練習(xí)(含答案)

原子結(jié)構(gòu)和原子核精選練習(xí)

知識(shí)要點(diǎn)：

⑵人工轉(zhuǎn)變：

147

171(發(fā)現(xiàn)質(zhì)子的核反應(yīng))(盧瑟福)用α粒N?42He?8O?1H

1．原子的結(jié)構(gòu)

①湯姆生模型(棗糕模型)湯姆生發(fā)現(xiàn)電子，使人們認(rèn)識(shí)到原子有復(fù)雜結(jié)構(gòu)。從而打開原子的大門.②盧瑟福的核式結(jié)構(gòu)模型(行星式模型)盧瑟福α粒子散射實(shí)驗(yàn)裝置,現(xiàn)象,從而總結(jié)出核式結(jié)構(gòu)學(xué)說

α粒子散射實(shí)驗(yàn)是用α粒子轟擊金箔，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：結(jié)果是絕大多數(shù)α粒子穿過金箔后基本上仍沿原來的方向前進(jìn),但是有少數(shù)α粒子發(fā)生了較大的偏轉(zhuǎn).這說明原子的正電荷和質(zhì)量一定集中在一個(gè)很小的核上。

盧瑟福由α粒子散射實(shí)驗(yàn)提出：在原子的中心有一個(gè)很小的核，叫原子核，原子的全部正電荷和幾乎全部質(zhì)量都集中在原子核里，帶負(fù)電的電子在核外空間運(yùn)動(dòng)。

由α粒子散射實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)還可以估算出原子核大小的數(shù)量級(jí)是10m。

2．玻爾模型(引入量子理論，量子化就是不連續(xù)性，整數(shù)n叫量子數(shù))玻爾補(bǔ)充三條假設(shè)

⑴定態(tài)--原子只能處于一系列不連續(xù)的能量狀態(tài)(稱為定態(tài)),電子雖然繞核運(yùn)轉(zhuǎn),但不會(huì)向外輻射能量。(本假設(shè)是針對(duì)原子穩(wěn)定性提出的)

⑵躍遷--原子從一種定態(tài)躍遷到另一種定態(tài),要輻射(或吸收)一定頻率的光子(其能量由兩定態(tài)的能量差決定)(本假設(shè)針對(duì)線狀譜提出)(h??E初?E終)輻射(吸收)光子的能量為hf＝E

初

5子轟擊氮核,并預(yù)言中子的存在41

219(發(fā)現(xiàn)中子的核反應(yīng))(查德威克)釙產(chǎn)4Be?2He?6C?0n

生的α射線轟擊鈹

430127

13Al?2He?15P?0n

3015(人工制造放射P?30i?014S1e

性同位素)

正電子的發(fā)現(xiàn)(約里奧居里和伊麗芙居里夫婦)α粒子轟擊鋁箔

1141921⑶重核的裂變： 235

92U?0n?56Ba?36Kr?30n

在一定條件下(超過臨界體積)，裂變反應(yīng)會(huì)連續(xù)不斷

地進(jìn)行下去，這就是鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。

341（需要幾百萬度高溫，⑷輕核的聚變：2

1H?1H?2He?0n

所以又叫熱核反應(yīng)）

所有核反應(yīng)的反應(yīng)前后都遵守：質(zhì)量數(shù)守恒、電荷數(shù)守恒。（注意：質(zhì)量并不守恒。）6.核力與核能

(1)核力：原子核的半徑很小，其中的質(zhì)子之間的庫侖力很大，受到這么大的庫侖斥力卻能是穩(wěn)定狀態(tài)，一定還有另外一種力把各核子緊緊地拉在一起，這種力叫做 核力.①核力是很強(qiáng)的力.－

②核力作用范圍小，只在2.0×1015 m短距離內(nèi)起作用.③每個(gè)核子只跟它相鄰的核子間才有核力作用.(2)核能

①結(jié)合能：核子結(jié)合成原子核時(shí)放出一定的能量，原子核分解成核子時(shí)吸收一定能量，這種能量叫 結(jié)合能.②質(zhì)量虧損：核子結(jié)合生成原子核，所生成的原子核的質(zhì)量比生成它的核子的總質(zhì)量要小些，這種現(xiàn)象叫做 質(zhì)量虧損.也可以認(rèn)為在核反應(yīng)中，參加核反應(yīng)的總質(zhì)量m和核反應(yīng)后生成的核總質(zhì)量m′之差：Δm＝m－m′.③愛因斯坦質(zhì)能方程：愛因斯坦的相對(duì)論指出：物體的能量和質(zhì)量之間存在著密切的聯(lián)系，它們的關(guān)系是：E＝mc2，這就是愛因斯坦的質(zhì)能方程.2質(zhì)能方程的另一個(gè)表達(dá)形式是：ΔE＝Δmc.(2)核能計(jì)算方法有三：①用?E

??mc2(△m單位為“kg”)；

②用△E=931.5△m(△m 單位為“u”)； ③借助動(dòng)量守恒和能量守恒計(jì)算； 7.放射性同位素的應(yīng)用

⑴利用其射線：α射線電離性強(qiáng),用于使空氣電離,將靜電泄出,從而消除有害靜電。γ射線貫穿性強(qiáng),可用于金屬探傷,也可用于治療惡性腫瘤。各種射線均可使DNA發(fā)生突變,可用于生物工程，基因工程。

⑵作為示蹤原子。用于研究農(nóng)作物化肥需求情況，診斷甲狀腺疾病的類型，研究生物大分子結(jié)構(gòu)及其功能。

⑶進(jìn)行考古研究。利用放射性同位素碳14，判定出土木質(zhì)文物的產(chǎn)生年代。

一般都使用人工制造的放射性同位素（種類齊全，各種元素都有人工制造的放射性同位。半衰期短，廢料容易處理?？芍瞥筛鞣N形狀，強(qiáng)度容易控制）。

要求：①會(huì)完成方程、判斷類型；②記住人物方程； ③核反應(yīng)能量的計(jì)算；④記住幾種粒子的元素符號(hào)。

-E末

⑶能量和軌道量子化----定態(tài)不連續(xù),能量和軌道也不連續(xù);(即原子的不同能量狀態(tài)跟電子沿不同的圓形軌道繞核運(yùn)動(dòng)相對(duì)應(yīng),原子的定態(tài)是不連續(xù)的,因此電子的可能軌道分布也是不連續(xù)的)3.天然放射現(xiàn)象

①天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)，使人們認(rèn)識(shí)到原子核也有復(fù)雜結(jié)構(gòu) 核變化從貝克勒耳發(fā)現(xiàn)天然放射現(xiàn)象開始衰變(用電磁場研究)：

②各種放射線的性質(zhì)比較（略）4.半衰期

①半衰期是一個(gè)統(tǒng)計(jì)概念，只有對(duì)大量的原子核才成立，對(duì)幾個(gè)原子核，則不存在半衰期的概念.半衰期的長短與所處的物理狀態(tài)和化學(xué)狀態(tài)無關(guān)．

1②公式：N余＝N原

2tT

tT

M余＝M原()

25.四種核反應(yīng)類型(衰變,人工核轉(zhuǎn)變,重核裂變,輕核驟變)

23414⑴衰變： α衰變：238(實(shí)質(zhì)：核內(nèi)21)?492U?90Th2He1H?20n?2He

α衰變形成外切(同方向旋)，0(實(shí)質(zhì)：核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)變成了質(zhì)子和β衰變：234?23490Th91Pa??1e

10)β衰變形成內(nèi)切(相反方向旋)，且大圓為α、中子0n?11H??1e

β粒子徑跡。

1030+β衰變：30（核內(nèi)1）i?01H?0n?1e15P?14S1e

練習(xí)：

1．盧瑟福?粒子散射實(shí)驗(yàn)的結(jié)果 A、證明了質(zhì)子的存在B、證明了原子核是由質(zhì)子和中子組成的C、說明原子的全部正電荷和幾乎全部質(zhì)量都集中在一個(gè)很小的核上

D、說明原子中的電子只能在某些不連續(xù)的軌道上運(yùn)動(dòng) 2．根據(jù)盧瑟福的原子核式結(jié)構(gòu)模型，下列說法正確的是： A、原子中的正電荷均勻分布在整個(gè)原子范圍內(nèi) B、原子中的質(zhì)量均勻分布在整個(gè)原子范圍內(nèi)

C、原子中的正電荷和質(zhì)量都均勻分布在整個(gè)原子范圍內(nèi) D、原子中的正電荷和幾乎全部質(zhì)量都集中在很小的區(qū)域范圍內(nèi)

3．在盧瑟福的?粒子散射實(shí)驗(yàn)中，有少數(shù)?粒子發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn)，其原因是

A、原子的正電荷和絕大部分質(zhì)量集中在一個(gè)很小的核上 B、正電荷在原子中是均勻分布的 C、原子中存在著帶負(fù)電的電子

D、原子只能處于一系列不連續(xù)的能量狀態(tài)中

4．根據(jù)玻爾理論，氫原子的電子由外層軌道躍遷到內(nèi)層軌道后

A、原子的能量增加，電子的動(dòng)能減少 B、原子的能量增加，電子的動(dòng)能增加 C、原子的能量減少，電子的動(dòng)能減少 D、原子的能量減少，電子的動(dòng)能增加

5．按照玻爾理論，一個(gè)氫原子中的電子從一半徑為ra的圓軌道自發(fā)地直接躍遷到一半徑為rb的圓軌道上，ra>rb，在此過程中

A、原子要發(fā)出一系列頻率的光子 B、原子要吸收一系列頻率的光子 C、原子要發(fā)出某一頻率的光子 D、原子要吸收某一頻率的光子

6．用光子能量為E的光束照射容器中的氫氣，氫原子吸收光子后，能發(fā)射頻率為ν

1、ν

2、ν3的三種光子，且ν1<ν2<ν3．入射光束中光子的能量應(yīng)是：

A．hv1B．h(v1+ν2)C．h(v2+v3)D．h(v1+v2+v3)7．按照玻爾理論，氫原子若能從能級(jí)A躍遷到能級(jí)B時(shí)，吸收頻率為v1的光子，若從能級(jí)A躍遷到能級(jí)C時(shí)，釋放頻率為v2的光子．己知v2>v1，而氫原子從能級(jí)C躍遷到能級(jí)B時(shí)，則： A．釋放頻率為v2-v1的光子 B．釋放頻率為V2+ν1的光子 C．吸收頻率為v2-ν1的光子D．吸收頻率為V2+V1的光子

8、下列現(xiàn)象中，與原子核內(nèi)部變化有關(guān)的是 A．?粒子散射現(xiàn)象B．天然放射現(xiàn)象C．光電效應(yīng)現(xiàn)象D．原子發(fā)光現(xiàn)象

9、放射性元素衰變時(shí)放出三種射線，按穿透能力由強(qiáng)到弱的排列順序是（）

B、?射線，?射線，?射線，D、?射線，?射線，?射線

A、?射線，?射線，?射線C、?射線，?射線，?射線

同頻率的光波。已知金屬鉀的逸出功為2.22eV.在這些光波中，能夠從金屬鉀的表面打出光電子的總共有（）A.二種B.三種C.四種D.五種

12、鈾裂變的產(chǎn)物之—氦90(90Kr)是不穩(wěn)定的，它經(jīng)過一系列36衰變最終成為穩(wěn)定的鋯90(90Zr)，這些衰變是()． 40A．1次α衰變，6次β衰變B．4次β衰變C．2次α衰變D．2次α衰變．2次β衰變 13．關(guān)于放射性元素原子核的衰變，下列敘述中哪些是不正確的[]

A．γ射線是伴隨α射線或β射線而發(fā)射出來的 B．半衰期的大小不隨化學(xué)狀態(tài)、溫度等變化而變。C．某核放出一個(gè)β粒子或α粒子后，都變成一種新元素的原子核。

D．若原來有某種放射性元素的原子核10個(gè)，則經(jīng)一個(gè)半衰期后，一定有5個(gè)原子核發(fā)生了衰變。

14、原子序數(shù)大于92的所有元素，都能自發(fā)地放出射線，這些射線共有三種α射線、β射線和γ射線．下列說法中正確的是

A．原予核每放出一個(gè)α粒子，原子序數(shù)減少4B．原予核每放出一個(gè)α粒子，原于序數(shù)增加4 C．原子核每放出一個(gè)β粒子，原子序數(shù)減少lD．原子核每放出一個(gè)β粒子，原子序數(shù)增加1

15、下列現(xiàn)象中，與原子核內(nèi)部變化有關(guān)的是()． A．α粒子散射B．光電效應(yīng)C．天然放射現(xiàn)象D．原子發(fā)光現(xiàn)象

16、天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)揭示了()．

A．原子不可再分B．原子的核式結(jié)構(gòu)C，原子核還可再分D．原子核由質(zhì)子和中子組成

17、A、B兩種放射性元素，它們的半衰期分別為tA=10天，tB＝30天，經(jīng)60天后，測得兩種放射性元素的質(zhì)量相等，那么它們?cè)瓉淼馁|(zhì)量之比為[]

A．3∶1B．48∶63C．1∶16D．16∶1

18、下面列出的是一些核反應(yīng)方程：

3030 P→14Si+X、1

594Be+2H→105B +Y、1He+42He→72

3Li+Z其中()．

A．X是質(zhì)子，Y是中子，Z是正電子B，X是正電子，Y是質(zhì)子，Z是中子 C．X是中子，Y是正電子，Z是質(zhì)子D．K是正電于，Y是中子，Z是正質(zhì)子

19、盧瑟福通過實(shí)驗(yàn)首次實(shí)現(xiàn)了原子核的人工轉(zhuǎn)變，其核反應(yīng)

4161方程為：2下列說法錯(cuò)誤的是（）He?147N?8O?1H10、一個(gè)氫原子從n=4的激發(fā)態(tài)向基態(tài)躍遷的過程中最多能產(chǎn)生幾種頻率的光

Ａ、１種；Ｂ、２種；Ｃ、３種；Ｄ、６種；11.圖中畫出了氫原子的4個(gè)能級(jí)，并注明了相應(yīng)的能量E.處在n=4的能級(jí)的一群氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)，能夠發(fā)出若干種不

A.通過該實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子 B.實(shí)驗(yàn)中是用α粒子轟擊氮核的C.原子核在人工轉(zhuǎn)變的過程中，核電荷數(shù)一定守恒 D.原子核的人工轉(zhuǎn)變是指物質(zhì)自發(fā)地放出射線的現(xiàn)象

20、在垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場中，有一原來靜止的原子核，該核衰變后，放出的帶電粒子和反沖核的運(yùn)動(dòng)軌跡分別如圖16-2所示中a、b，由圖可以判定()． A．該核反生的是α衰變B．該核發(fā)生的是β衰變

C．磁場方向一定垂直紙面向里D．磁場方向向里還是向外無法判定 21．下列說法正確的是

1124A．15是α衰變方程。7N?1H?6C?2He27、關(guān)于質(zhì)能方程，下列哪種說法是正確的()A．質(zhì)量減少，能量就會(huì)增加，在一定條件下質(zhì)量轉(zhuǎn)化為能量B．物體獲得一定的能量，它的質(zhì)量也相應(yīng)地增加 C．某一定量的質(zhì)量總是與一定量的能量相聯(lián)系

D．物體一定有質(zhì)量，但不一定有能量，所以質(zhì)能方程僅是某種特殊條件下的數(shù)量關(guān)系

28．關(guān)于原子反應(yīng)堆，下面哪種說法是錯(cuò)誤的()A．鈾棒是核燃料，裂變時(shí)釋放核能B．鎘棒的作用是控制反應(yīng)堆的功率 C．石墨的作用是吸收中子

D．冷卻劑的作用是控制反應(yīng)堆的溫度和輸出內(nèi)能

29．原子反應(yīng)堆是實(shí)現(xiàn)可控制的重核裂變鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的一種裝置，它主要有哪四部分組成?()

A．原子燃料、減速劑、冷卻系統(tǒng)和控制調(diào)節(jié)系統(tǒng)B．原子燃料、減速劑、冷熱系統(tǒng)和傳熱系統(tǒng)

C．原子燃料，調(diào)速劑、碰撞系統(tǒng)和傳熱系統(tǒng)D．原子燃料，中子源、原子能聚存系統(tǒng)和輸送系統(tǒng) 30、太陽輻射能量主要來自太陽內(nèi)部的：

A.化學(xué)反應(yīng)B.放射性衰變C.裂變反應(yīng)D.熱核反應(yīng) 31．從靜止的鐳核226 88Ra中射出的α粒子垂直進(jìn)入正交的勻強(qiáng)

電場E和勻強(qiáng)磁場B，在電磁場中做直線運(yùn)動(dòng)，已知E＝

－

3.72×104N/C，B＝2.0×103T.(1)寫出核反應(yīng)式.(2)放出α粒子后，反沖核速度多大？

(3)若靜止的鐳核放出α粒子是在勻強(qiáng)磁場中進(jìn)行的，而且衰變后它們的速度均垂直于勻強(qiáng)磁場B，求α粒子與反沖核做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑之比，并定性地畫出α粒子和反沖核運(yùn)動(dòng)的完整軌跡.32、太陽中含有大量的氘核，因氘核不斷發(fā)生核反應(yīng)釋放大量的核能，以光和熱的形式向外輻射．已知氘核質(zhì)量為2.013 6 u，氦核質(zhì)量為3.015 0 u，中子質(zhì)量為1.008 7 u，1 u的質(zhì)量相當(dāng)于931.5 MeV的能量則：

21(1)完成核反應(yīng)方程：21H＋1H→________＋0n.(2)求核反應(yīng)中釋放的核能．

(3)在兩氘核以相等的動(dòng)能0.35 MeV進(jìn)行對(duì)心碰撞，并且核能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的情況下，求反應(yīng)中產(chǎn)生的中子和氦核的動(dòng)能．

答案：

3B．1H?1H?2He是核聚變反應(yīng)方程

C．

238

U?Th?He是核裂變反應(yīng)方程

2349

427301是原子核的人工轉(zhuǎn)變方程 D．2He?13Al?15P?0n22、天然放射性元素232(釷)經(jīng)過一系列α衰變和β衰變之后，90Th變成208，下列論斷中正確的是()． 82PbA．鉛核比釷核少24個(gè)中子

B．衰變過程中共有4次α衰變和8次β衰變 C．鉛核比釷核少8個(gè)質(zhì)子

D．衰變過程中共有6次α衰變和4次β衰變

23、在下列四個(gè)方程中，x1、x2、x3和ｘ4，各代表某種粒子： ①

19523

5192U+0n→38

Sr+13654Xe+3x1②1H+ｘ2→2He+0n

2723424③23892U→90Th+ x3④12Mg+2He→13A1+ｘ

4以下判斷中正確的是()．

A．x1是中子B．x2是質(zhì)子C．x3是α粒子D．x4是氘核

24、下面是一核反應(yīng)方程式：2→41H＋1H―2He＋X，用c表示光速，則()

A.X是質(zhì)子，核反應(yīng)放出的能量等于質(zhì)子質(zhì)量乘c2 B.X是中子，核反應(yīng)放出的能量等于中子質(zhì)量乘c

2C.X是質(zhì)子，核反應(yīng)放出的能量等于氘核與氘核的質(zhì)量和減去氦核與質(zhì)子的質(zhì)量和，再乘c2

D.X是中子，核反應(yīng)放出的能量等于氘核與氘核的質(zhì)量和減去

氦核與中子的質(zhì)量和，再乘c

25．在勻強(qiáng)磁場中有一個(gè)靜止的氡原子核（222），由于衰變86Rn

它放出一個(gè)粒子，此粒子的徑跡與反沖核的徑跡是兩個(gè)相互外切的圓，大圓與小圓的直徑之比為42：1，如圖6所 示，那么氡核的衰變方程應(yīng)是下列方程中的哪一個(gè)（）

2220A．222

86Rn?87Fr??1e2184B．222 86Rn?84Po?2He

2220

C．22286Rn?85At?1e

2222D．222 86Rn?85At?1H

26．下列說法中正確的是()

A．?射線比?射線更容易使氣體電離B．核反應(yīng)堆產(chǎn)生的能量來自輕核的聚變 C.盧瑟福通過原子核的人工轉(zhuǎn)變發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子

D．太陽輻射的能量主要來源于太陽內(nèi)部重核的裂變

88862

5(2)3.4×10 m/s(3)43∶1軌跡如圖

32、(1)2He(2)3.26 MeV

(3)0.99 MeV 2.97 MeV