原子核式结构 【物理】高考物理知识点：原子结构与原子核

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考试要点

在α粒子的散射实验中，金箔受到α粒子的轰击。结果表明，大部分α粒子穿过金箔后仍沿原方向前进，但有少数α粒子发生了较大偏转。

这说明原子的正电荷和质量一定集中在一个小核上。

卢瑟福通过α粒子散射实验提出了一个模型:原子中心有一个小核，叫做原子核，原子所有的正电荷和几乎所有的质量都集中在原子核内，带负电荷的电子在原子核外的空之间运动。

根据α粒子散射实验的实验数据，可以估算出原子核大小的数量级为10-15m。

3.玻尔模型(介绍量子理论)

①轨道量子化:原子只能处于不连续的可能轨道，即原子的可能轨道是不连续的

②能量量子化:一个轨道对应一个能级，轨道是不连续的，所以能量值也是不连续的，这些不连续的能量值称为能级。在这些能态中，它是稳定的，不向外界辐射能量，称为稳态

③原子可以从一个能级跃迁到另一个能级。当一个原子从高能级跃迁到低能级时，它发射光子，当它吸收一个光子或通过其他手段获得能量时，它从低能级跃迁到高能级。原子在两个能级之间跃迁时，辐射或吸收光子能量(量子化是不连续的，n叫量子数。)

电荷

速度(c)

电离特性

渗透性

α射线

α质点

四

+2

0、1

最强

最弱的，纸能挡

β射线

电子

1/1840

-1

0、99

强壮的

结实，穿几毫米铝板

伽马射线

光子

0

0

一个

最弱的

最强的，穿几厘米铅板

三种射线在均匀磁场、均匀电场、正交电场和磁场中的偏转比较；

放射性同位素的应用

①利用其射线:α射线具有很强的电离性质，用于电离空气体，释放静电，从而消除有害静电。γ射线具有很强的穿透性，可用于金属检测，也可用于治疗恶性肿瘤。

各种辐射都可以使DNA发生突变，可以用于生物工程和基因工程。

②作为示踪原子。用于研究农作物对化肥的需求，诊断甲状腺疾病的类型，研究生物大分子的结构和功能。

③开展考古研究。利用放射性同位素C14，确定出土木质文物的年代。一般采用人工放射性同位素(品种齐全，半衰期短，形状多样，强度容易控制)。

3.重核裂变:在一定条件下(超过临界体积)，裂变反应会持续进行，称为链式反应。

4.轻核聚变:(需要几百万度的高温，所以也叫热核反应)

四.核能

1.核能:核反应释放的能量称为核能。

2.质量缺陷:核子结合形成原子核，产生的原子核质量小于产生它的原子核总质量。这种现象叫做质量缺陷。

3.爱因斯坦质能方程:物体的能量和质量成正比。比例因子是光速的平方。

4.释放核能的方法

每一个释放核能的核反应都有质量缺陷。当核子形成不同的原子核时，每个原子核的平均质量缺陷是不同的，所以不同原子核中核子的平均质量是不同的。

如果核子的平均质量很小，那么每个核子平均可以投入更多的能量。铁原子核的平均质量最小，所以铁原子核最稳定。

任何从平均质量大的核产生平均质量小的核的核反应都会释放出核能。

5.核反应堆

目前，所有官方运营的核电站都使用裂变发电。

核反应堆的主要部件: