人教版高中物理选修3-5教案(全册)

（3）轨道量子化假设：

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。

2、氢原子的能级图：氢原子的各个定态的能量值，叫氢原子的能级。按能量的大小用图开

E1像的表示出来即能级图。能级公式：En?2(n=1,2,3,……)

n 其中n=1的定态称为基态。n=2以上的定态，称为激发态。

氢原子的能级图如图所示。

3．玻尔理论对氢光谱的解释（1）基态和激发态态，叫基态。

基态：在正常状态下，原子处于最低能级，这时电子在离核最近的轨道上运动，这种定

激发态：原子处于较高能级时，电子在离核较远的轨道上运动，这种定态，叫激发态。

（2）原子发光：原子从基态向激发态跃迁的过程是吸收能量的过程。原子从较高的激

发态向较低的激发态或基态跃迁的过程，是辐射能量的过程，这个能量以光子的形式辐射出去，吸收或辐射的能量恰等于发生跃迁的两能级之差。

说明：氢原子中只有一个核外电子，这个电子在某个时刻只能在某个可能轨道上，或者说在某个时间内，由某轨道跃迁到另一轨道——可能情况只有一种。可是，通常容器盛有的氢气，总是千千万万个原子在一起，这些原子核外电子跃迁时，就会有各种情况出现了。但是这些跃迁不外乎是能级图中表示出来的那些情况。4．玻尔理论的局限性

玻尔理论虽然把量子理论引入原子领域，提出定态和

跃迁概念，成功解释了氢原子光谱，但对多电子原子光谱无法解释，因为玻尔理论仍然以经典理论为基础。如粒子的观念和轨道。量子化条件的引进没有适当的理论解释。

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5．电子在某处单位体积内出现的概率——电子云

19．1原子核的组成

1．天然放射现象

（1）物质发射射线的性质称为放射性。元素这种自发的放出射线的现象叫做天然放射现象．具有放射性的元素称为放射性元素．

（2）放射性不是少数几种元素才有的，研究发现，原子序数大于83的所有元素，都能自发的放出射线，原子序数小于83的元素，有的也具有放射性

2．射线到底是什么

把放射源放入由铅做成的容器中，射线只能从容器的小孔射出，成为细细的一束。在射线经过的空间施加磁场，发现射线如图所示：（投影）

⑴射线分成三束，射线在磁场中发生偏转，是受到力的作用。这个力

是洛伦兹力，说明其中的两束射线是带电粒子。

⑵根据左手定则，可以判断?射线是正电荷，?射线是负电荷。

⑶带电粒子在电场中要受电场力作用，可以加一偏转电场，也能判断

三种射线的带电性质，如图，进行总结。

①实验发现：元素具有放射性是由原子核本身的因素决定的，跟原子所处的物理或化学状态无关。不管该元素是以单质的形式存在，还是和其他元素形成化合物，或者对它施加压力，或者升高它的温度，它都具有放射性。

②三种射线都是高速运动的粒子，能量很高，都来自于原子核内部，这也使我们认识到原子核蕴藏有巨大的核能，原子核内也有其复杂的结构。

3．原子核的组成

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⑴卢瑟福用?粒子轰击氮核，发现质子。

⑵查德威克发现中子。发现原因：如果原子核中只有质子，那么原子核的质量与电荷量之比应等于质子的质量与电荷量之比，但实际却是，绝大多数情况是前者的比值大些，卢瑟福猜想核内还有另一种粒子。

①质子带正电荷，电荷量与一个电子所带电荷量相等，mp?1.6726231?10?27kg

②中子不带电，mn?1.6749286?10?27kg

②数据显示：质子和中子的质量十分接近，统称为核子，组成原子核。

③原子核所带的电荷量总是质子电荷的整数倍，那这个倍数就叫做原子核的电荷数。

④原子核的质量几乎等于单个核子质量的整数倍，那这个倍数叫做原子核的质量数。

⑤原子核的电荷数=质子数=核外电子数=原子序数⑥原子核的质量数=核子数=质子数+中子数

⑦ 符号ZAX表示原子核，X：元素符号；A：核的质量数；Z：核电荷数

例如，氦核可以表示为24He，它有2个质子和2个中子，所以电荷数是2质量数是4。

又如，

23892U代表一种铀核，质量数是238，电荷数为92，核内有92个质子、146个中子。

4．同位素

（1）定义：具有相同质子数而中子数不同的原子，在元素周期表中处于同一位置，因而互称同位素。

（2）性质：原子核的质子数决定了核外电子数目，也决定了电子在核外的分布情况，进而决定了这种元素的化学性质，因而同种元素的同位素具有相同的化学性质。

氢有三种同位素：氕（piē）氘（daāo）氚（chuàn）氕（通常所说的氢），氘（也叫重氢），

12314H,1H,1H。氚（也叫超重氢），符号分别是：1碳有两种同位素，符号分别是126C,6C。

例：下列说法正确的是（BD）

?射线粒子和电子是两种不同的粒子 B．A．红外线的波长比X射线的波长长

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C．?粒子不同于氦原子核 D．?射线的贯穿本领比?粒子强 答案：BD

?，点评：本题考查了粒子的性质及电磁波波长的比较等基本知识。19世纪末20世纪初，人们发现X，

?，?射线，经研究知道，X，?射线均为电磁波，只是波长不同。可见光，红外线也是电磁波，波长从

短到长的电磁波波谱要牢记。另外，?射线是电子流，?粒子是氦核。从?，?，?三者的穿透本领而言：?射线最强，?射线最弱，这些知识要牢记。

19．2 放射性元素的衰变

1．原子核的衰变

原子核放出α或β粒子，由于核电荷数变了，它在周期表中的位置就变了，变成另一种原子核。我们把这种变化称为原子核的衰变。核。那这种放出α粒子的衰变叫做α衰变。

衰变方程式遵守的规律：（1）质量数守恒（2）核电荷数守恒

铀238核放出一个α粒子后，核的质量数减少4，核电荷数减少2，变成新核-----钍234

这个过程可以用衰变方程式来表示：23892U→23490Th+42He

（进一步解释：守恒就是反应前后相等）α衰变规律：AZX→A-4Z-2Y+42He

钍234核也具有放射性，它能放出一个β粒子而变成23491Pa（镤），那它进行的是β衰变。

钍234核的衰变方程式：23490Th→23491Pa+0-1e

衰变前后核电荷数、质量数都守恒，新核的质量数不会改变但核电荷数应加1

β衰变规律：AZX→AZ+1Y+0-1e

这里就顺理成章的来解释中子转化的过程。为质子时同时要产生一个电子 10n→11H＋0-1e

原子核内虽然没有电子，但核内的的质子和中子是可以相互转化的。当核内的中子转化

这个电子从核内释放出来，就形成了β衰变。

可以看出新核少了一个中子，却增加了一个质子，并放出一个电子。通常是伴随α射线和β射线而产生。γ射线的本质是能量。

2．半衰期 教材上的氡的衰变图的投影：

γ射线是由于原子核在发生α衰变和β衰变时原子核受激发而产生的光（能量）辐射，

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