本试题 “下列说法中正确的是[ ]A.天然放射现象的发现,揭示了原子核是由质子和中子组成的B.卢瑟福的α粒子散射实验揭示了原子核有复杂的结构C.玻尔的原子结构理论是...” 主要考查您对α、β、γ射线
原子的核式结构模型:α粒子散射实验
原子核的组成
玻尔的原子理论
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各种放射线的性质比较:
汤姆孙的原子结构模型:
模型理论 | 原子是一个球体,正电荷均匀分布在整个球内,而电子像枣糕里的枣儿那样镶嵌在原子里,电子的总电荷量和正电荷的电荷量相等 |
模型比例 | |
模型的应用 |
原子呈现电中性的原因是原子内正电荷与电子的总电荷数值相等;原子能够发光的原因是电子在原子内振动;不同原子发光频率不同的原因是不同原子内电子的振动频率不同等 |
模型的否定 | 不能解释α粒子散射现象被否定 |
原子核的结构:
卢瑟福的核式结构模型:
实验基础 | a粒子散射实验 |
模型理论 | 在原子的中心有一个很小的核,叫原子核,原子的全部正电荷和几乎全部的质量都集中在原子核里,带负电的电子在核外空间绕核旋转 |
模型特点 | (1)核很小,原子直径的数量级约为10-10m,而核直径的数量级只有10-15m (2)核很重,原子的质量几乎全部集中在核里 (3)库仑力作为电子绕核旋转的向心力 |
意义 | 明确了原子结构的空间分布、质量分布、电荷分布 |
对散射结果的解释 | 按照核式结构模型,由于原子核很小,大部分α粒子穿过金箔时都离核很远,受到的斥力很小,它们的运动几乎不受影响;只有极少数α粒子从原子核附近飞过,明显地受到原子核的库仑斥力作用而发生大角度的偏转 |
玻尔的原子理论:
经典理论的困难 | 原子的稳定性 | 电子做加速运动应该辐射电磁波,逐渐减小能量和轨道半径,最终落入原子核,原子是不稳定的,与事实不符 |
原子光谱的分立性 | 电子绕核运行辐射频率应等于电子绕核运行频率,由于运行轨道的减小,辐射电磁波频率应不断变化而形成连续光谱,这与原子光谱一明线光谱不符(固定的若干种频率) | |
玻尔理论基础 | 实验基础 | 氢原子光谱的分立特征 |
理论基础 | 普朗克关于黑体辐射的量子论与爱因斯坦的光子说 | |
波尔理论内容 | 量子化假设 | ①电子的轨道是量子化的。电子运行轨道的半径不是任意的,只有半径的大小符合一定条件的轨道才是可能的。电子在这些轨道上绕核的转动是稳定的,不产生电磁辐射 ②原子的能量是量子化的。这些量子化的能量值叫做能级。原子中这些具有确定能量的稳定状态称为定态。能量最低的状态叫做基态,其他的状态叫做激发态 |
频率条件 | 当电子从能量较高的定态轨道(Em)跃迁到能量较低的定态轨道(En)时,会放出能量为hv的光子,这个光子的能量由前后两个能级的能量差决定,即hv=Em一En | |
对光谱的解释 | 原子光谱的分立性 | 通常情况下,原子处于基态,基态是稳定的,处于激发态的原子是不稳定的。原子从高能态向低能态跃迁时放出的光子的能量等于前后两个能级之差。由于原子的能级是分立的,所以放出的光子的能量也是分立的。因此原子的发射光谱只有一些分立的亮线 |
特征谱线 | 由于不同的原子具有不同的结构,能级各不相同,因此辐射(或吸收)的光子频率也不同,这就是不同元素的原子具有不同的特征谱线的原因 | |
氢原子光谱线系 | 玻尔理论不但成功地解释了氢光谱的巴耳末系,而且对当时已发现的氢光谱的另一线系——帕邢系(在近红外区)也能很好地解释。它是电子从n=4、5、6等能级向n=3 能级跃迁时辐射出来的。此外,玻尔理论还预言了当时尚未发现的氢原子的其他光谱线系,这些线系后来相继被发现,也都跟玻尔理论的预言相符 |
玻尔的原子理论的成功与局限:
玻尔的原子理论第一次将量子观引入原子领域,提出定态和跃迁的概念,成功地解释了氢原子光谱规律,但玻尔引入的量子化观点并不完善。在量子力学中,核外电子并没有确定的轨道,玻尔的电子轨道只不过是电子出现概率较大的地方。把电子的概率分布用图像表示时,用小黑点的稠密程度代表概率的大小,其结果如同电子在原子核周围形成的云雾,称为“电子云
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