第2节 原子结构和原子核
【基础梳理】
提示:卢瑟福 线 n2r1 质子 电子 质子 内 N0 m0 重核 轻核,【自我诊断】
判一判
(1)原子的能量量子化现象是指原子在不同状态中具有不同的能量.( )
(2)炽热的固体、液体和高压气体发出的光谱是连续光谱.( )
(3)根据玻尔理论,氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时,辐射一定频率的光子,同时电子的动能增大,电势能减小.( )
(4)假如有18个某种放射性元素的原子核,经过一个半衰期,一定有9个原子核发生了衰变.( )
(5)β衰变的电子来源于原子核外的电子.( )
(6)高温、高压的情况下,原子核的半衰期将会变短.( )
提示:(1)√ (2)√ (3)√ (4)× (5)× (6)×
做一做
在人类对微观世界进行探索的过程中,科学实验起到了非常重要的作用.下列说法符合历史事实的是( )
A.密立根通过油滴实验测出了基本电荷的数值
B.贝克勒尔通过对天然放射现象的研究,发现了原子中存在原子核
C.居里夫妇从沥青铀矿中分离出了钋(Po)和镭(Ra)两种新元素
D.汤姆孙通过阴极射线在电场和磁场中偏转的实验,发现了阴极射线是由带负电的粒子组成的,并测出了该粒子的比荷
提示:选ACD.密立根通过油滴实验,验证了物体所带的电荷量都是某一值的整数倍,测出了基本电荷的数值,选项A正确;贝克勒尔通过对天然放射现象的研究,明确了原子核具有复杂结构,选项B错误;居里夫妇通过对含铀物质的研究发现了钋(Po)和镭(Ra),选项C正确;汤姆孙通过阴极射线在电场和磁场中偏转的实验,说明了阴极射线是带负电的粒子,并测出了粒子的比荷,选项D正确.
氢原子的能级和光谱分析
【知识提炼】
1.原子跃迁的条件
(1)原子跃迁条件hν=Em-En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.
(2)当光子能量大于或等于13.6 eV时,也可以被处于基态的氢原子吸收,使氢原子电离;当处于基态的氢原子吸收的光子能量大于13.6 eV时,氢原子电离后,电子具有一定的初动能.
(3)原子还可吸收外来实物粒子(例如自由电子)的能量而被激发.由于实物粒子的动能可全部或部分被原子吸收,所以只要入射粒子的能量大于或等于两能级的能量差值(E=Em-En),均可使原子发生能级跃迁.
2.跃迁中两个易混问题
(1)一群原子和一个原子:氢原子核外只有一个电子,这个电子在某个时刻只能处在某一个可能的轨道上,在某段时间内,由某一轨道跃迁到另一个轨道时,可能的情况只有一种,但是如果容器中盛有大量的氢原子,这些原子的核外电子跃迁时就会有各种情况出现了.
(2)直接跃迁与间接跃迁:原子从一种能量状态跃迁到另一种能量状态时.有时可能是直接跃迁,有时可能是间接跃迁.两种情况下辐射(或吸收)光子的能量是不同的.直接跃迁时辐射(或吸收)光子的能量等于间接跃迁时辐射(或吸收)的所有光子的能量和.