原子结构和原子核
原子与原子核
原子与原子核原子与原子核是物质世界中最基本的构成单位。
原子由原子核和围绕核运动的电子构成，而原子核则由质子和中子组成。
本文将探讨原子与原子核的组成、结构以及它们在物质世界中的重要性。
一、原子的组成与结构原子是物质的最小单位，由带正电荷的质子、带负电荷的电子和电中性的中子组成。
质子和中子集中在原子的中心部分，形成原子核，而电子则绕核中心运动，保持电中性。
1. 质子质子是氢原子核中的粒子，具有正电荷。
它的质量约为1.67×10^-27千克，相对于电子的质量大约是1836倍。
质子数量决定了元素的原子序数，也决定了元素的化学性质。
2. 中子中子是原子核中的电中性粒子，不带电荷。
它的质量与质子相近，也约为1.67×10^-27千克。
中子的存在对于原子核的稳定性和质量起着重要的作用。
3. 电子电子是原子核外围的带负电荷的粒子。
它的质量相对较小，约为9.1×10^-31千克，且具有负电荷。
电子的数量与质子数量相等，使得原子整体呈电中性。
二、原子与元素不同元素的原子具有不同的原子序数，即质子的数量不同。
原子序数决定了元素的化学性质和周期表中的排列位置。
例如，氢的原子序数是1，是最简单的元素；而铅的原子序数是82，是较重的元素。
在自然界中，元素可以以同位素的形式存在，即原子核中的质子数量相同，但中子数量不同。
同位素具有相同的化学性质，但在核反应和放射性衰变等方面有所不同。
三、原子核的性质与稳定性原子核作为原子的核心部分，具有重要的性质和稳定性的要求。
1. 核力原子核中的质子和中子通过核力相互结合，形成稳定的核。
核力是一种强相互作用力，它能够克服质子间的电磁相互斥力，维持核的稳定。
核力的存在使原子核具有足够的稳定性，能够抵抗外界的扰动。
2. 核衰变在某些情况下，原子核会发生核衰变，即核内质子和/或中子的数量发生变化。
核衰变可以是放射性衰变或人工诱导的核反应。
核衰变的过程中会释放放射线，这对人类和环境具有一定的辐射危害。
原子的结构知识点
原子的结构知识点原子的结构是物质世界的基本组成单位，是构成所有物质的最基本粒子。
本文将从原子的组成和结构、原子的三个基本粒子以及原子的核外电子层结构等三个方面进行探讨。
一、原子的组成和结构原子由原子核和核外电子层组成。
原子核位于原子的中心，电子围绕在原子核的外部。
原子核是原子的重要组成部分，质量约占整个原子质量的99.9%。
而电子的质量很小，约为1/1836个质子的质量。
原子核由质子和中子组成，质子带正电，中子不带电。
原子的质量数等于质子数和中子数之和，原子的电荷数等于质子数减去电子数。
二、原子的三个基本粒子原子由三个基本粒子组成，分别是质子、中子和电子。
质子是带正电的基本粒子，质子数决定了原子的元素种类。
中子是不带电的基本粒子，中子的数量可以影响到原子的同位素。
质子和中子都位于原子核中，它们的质量几乎相同，质子的质量约为1.6726219×10^-27千克，中子的质量约为1.67492716×10^-27千克。
电子是带负电的基本粒子，电子围绕在原子核外部，电子的质量约为9.10938356×10^-31千克。
三、原子的核外电子层结构原子的核外电子层结构是由一系列能量不同的电子壳层组成。
以氢原子为例，氢原子只有一个质子和一个电子，电子围绕在原子核的外部，形成一个电子壳层。
电子壳层分为K壳、L壳、M壳等，每个壳层可以容纳一定数量的电子。
K壳最靠近原子核，能量最低，最多容纳2个电子；L壳次于K壳，能量较高，最多容纳8个电子；M壳以此类推。
原子的电子层结构决定了元素的化学性质，不同元素的电子层结构各不相同。
总结：原子的结构是由原子核和核外电子层组成，原子核由质子和中子组成，而电子围绕在原子核的外部。
原子的三个基本粒子分别是质子、中子和电子，它们的性质和数量决定了元素的特性。
原子的核外电子层结构由一系列能量不同的电子壳层组成，不同元素的电子层结构各不相同。
通过对原子的结构和组成的了解，我们可以更好地理解物质的性质和变化。
原子与原子核——知识介绍
原子和原子核 ——知识介绍一．原子结构（一）原子的核式结构人们认识原子有复杂结构是从1897年汤姆生发现电子开始的。
汤姆生通过研究对阴极射线的分析发现了电子，从而知道，电子是原子的组成部分，为了保持原子的电中性，除了带负电的电子外，还必须有等量的正电荷。
因此汤姆生提出了“葡萄干面包”模型：正电荷部分连续分布于整个原子，电子镶在其中。
1909年卢瑟福在α粒子散射实验中，以α粒子轰击重金属箔发现：大多数α粒子穿过薄膜后的散射角很小，但还有八千分之一的α粒子，散射角超过了900，有些甚至被弹回来，散射角几乎达到1800。
1911年卢瑟福提出了原子核式结构模型：在原子的中心有一个很小的核称为原子核，原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里，带负电的电子在核外空间绕核高速旋转。
从α粒子散射实验的数据可以估计出原子核的大小约为10-15——10-14米，原子半径大约为10-10米。
原子核式结构模型较好的解释了α粒子散射实验现象，也说明了汤姆生的“葡萄干面包”模型是错误的。
（二）玻尔的氢原子理论1．1．巴耳末公式1885年，瑞士物理学家巴耳末首先发现氢原子光谱中可见光区的四条谱线的波长，可用一经验公式来表示：)121(122n R -=λ n =3，4，5……式中λ为波长，R =×10 7米-1称为里德伯恒量，上式称为巴耳末公式。
2．2．里德伯公式1889年，里德伯发现氢原子光谱德所有谱线波长可用一个普通的经验公式表示出来：)11(122n m R -=λ式中n=m+1，m+2，m+3……，上式称为里德伯公式。
对于每一个m ，上式可构成一个光谱系： m=1，n=2，3，4……赖曼系（紫外区）m=2，n=3，4，5……巴尔末系（可见光区）m=3，n=4，5，6……帕邢系（红外区）m=4，n=5，6，7……布喇开系（远红外区）3．3．玻尔的氢原子理论卢瑟福的原子核式结构模型能成功地解释α粒子散射实验，但无法解释原子的稳定性和原子光谱是明线光谱等问题。
原子结构的演化与原子核知识点总结
原子结构的演化与原子核知识点总结从古希腊哲学家德谟克利特提出的“原子”概念，到现代物理学对原子结构和原子核的深入研究，人类对微观世界的认识经历了漫长而曲折的过程。
这一过程不仅丰富了我们对物质本质的理解，也为众多科学技术的发展奠定了基础。
接下来，让我们一起探索原子结构的演化以及原子核的相关重要知识点。
在早期，人们对物质的构成仅有一些模糊的猜测。
直到 19 世纪，科学家们通过实验逐渐揭示了原子的一些基本性质。
约翰·道尔顿提出了原子论，认为原子是不可再分的实心球体。
然而，随着科学技术的进步，这一观点被证明是过于简单的。
19 世纪末，汤姆孙发现了电子，并提出了“葡萄干布丁”模型，认为原子是一个正电荷均匀分布的球体，电子像葡萄干一样镶嵌在其中。
但随后卢瑟福的α粒子散射实验推翻了这一模型。
卢瑟福通过让α粒子轰击金箔，发现大部分α粒子能够直线穿过，但有少数α粒子发生了大角度偏转，甚至被反弹回来。
基于此实验结果，卢瑟福提出了原子的核式结构模型，即原子的中心有一个很小的原子核，几乎集中了原子的全部质量，电子则在核外绕核高速运动。
原子由原子核和核外电子组成。
原子核带正电，由质子和中子构成。
质子带正电荷，中子不带电。
质子数决定了元素的种类，而质子数与中子数之和则称为质量数。
原子核具有一些重要的性质。
首先是原子核的大小，它的半径通常在 10^（－15) 米到 10^（－14) 米之间，与整个原子相比极其微小。
原子核的密度非常大，这使得其内部的物质状态与我们日常所熟悉的物质有很大的不同。
原子核具有放射性。
放射性是指原子核自发地放出射线的现象，包括α射线、β射线和γ射线。
α射线是由氦原子核组成，β射线是高速电子流，γ射线则是一种电磁波，具有很强的穿透力。
放射性现象的发现，不仅为我们提供了一种研究原子核内部结构的方法，也在医疗、工业等领域有着广泛的应用，但同时也需要注意放射性物质的防护和安全使用。
原子核的稳定性是一个重要的研究课题。
帮助学生理解原子与核的结构与性质
帮助学生理解原子与核的结构与性质原子与核的结构与性质原子与核是物质世界的基本组成部分，它们的结构与性质对于学生理解化学、物理等科学知识至关重要。
本文将从原子与核的结构、原子的性质、核的性质等方面进行探讨，以帮助学生深入理解这一重要概念。
一、原子的结构原子是物质的基本单位，由原子核和电子壳层构成。
原子核位于原子的中心，由质子和中子组成。
质子带有正电荷，中子不带电荷。
电子壳层围绕原子核运动，电子带有负电荷，平衡了原子核的正电荷。
在原子结构中，质子和中子集中在原子核中，而电子则围绕核运动。
原子核带有正电荷，而整体原子带有零净电荷。
二、原子的性质原子的性质包括原子半径、原子质量、原子的化学性质等。
1. 原子半径: 原子半径指的是原子核与最外层电子轨道的距离。
原子半径主要由原子核的质子数以及电子的排布方式决定。
原子半径随着电子层次增加而增加，同一周期内，原子半径由左至右逐渐减小。
2. 原子质量: 原子质量由原子核中质子数和中子数之和决定。
质子和中子的相对质量均为1，而电子的质量可忽略不计。
原子质量主要用来标识不同元素。
3. 原子的化学性质: 原子的化学性质取决于原子核中的质子和不同电子层次之间的电子结构。
电子层次的不同排布方式决定了元素的化学性质，例如反应活性和元素化合价等。
三、核的结构与性质核是原子的重要组成部分，它决定了原子的质量、核能等重要性质。
1. 核子: 核子是原子核中的基本组成单位，包括质子和中子。
核子质量相对较大，质子带有正电荷，中子不带电。
质子数目决定了元素的种类，即不同元素的原子核中质子数不同。
2. 质子数与核能: 核能是核结构的重要性质，与核中的质子数密切相关。
在同位素中，质子数增加，核能增大。
3. 同位素与同位素变化: 同位素指的是原子核中质子数相同、中子数不同的核种。
同位素变化包括α衰变、β衰变和γ射线等，这些变化反映了原子核的不稳定性。
四、原子核与放射性放射性是原子核的一种特殊性质，放射性元素的核能不稳定，会自发地发生核衰变过程，放出辐射。
原子结构与电子排布
原子结构与电子排布原子结构是指构成原子的基本组成部分，包括原子核和围绕核外部运动的电子。
而电子排布则指的是电子在不同能级和轨道上的分布方式。
本文将从原子结构和电子排布的概念入手，探讨原子结构和电子排布的相关知识。
一、原子结构原子是物质的基本单位，是由带正电荷的原子核和带负电荷的电子组成。
原子核由质子和中子组成，质子带正电荷，中子不带电荷。
电子围绕在原子核的外部轨道上，并带有负电荷。
1. 原子核原子核位于原子的中心，质子和中子组成了原子核。
质子的质量和电荷均为1，中子的质量为1，不带电荷。
原子核的质量主要集中在质子和中子上，电子的质量可忽略不计。
2. 电子电子是负电荷的基本粒子，围绕在原子核的轨道上。
电子的质量很小，在计算原子质量时可以忽略。
每个原子的电子数目是不同的，决定了元素的化学性质。
电子在原子中的分布是不均匀的，分别存在于不同的能级和轨道上。
二、电子排布电子排布是指电子在原子的能级和轨道上的分布方式，遵循一定的规律。
下面将介绍两种常见的电子排布方式：布居数法和能级填充顺序。
1. 布居数法布居数法是指用数字表示每个能级中的电子数目。
第一个能级只能容纳2个电子，第二个和第三个能级可以容纳8个电子，第四个能级可以容纳18个电子。
一个完整的能级是指在前一个能级填充满后才填充下一个能级。
2. 能级填充顺序能级填充顺序是指按照一定的规则填充能级和轨道上的电子。
能级顺序是依次增加的，电子的填充规则遵循“电子优先填充低能级”的原则。
按照能级填充顺序，电子的填充顺序为1s、2s、2p、3s、3p、4s、3d、4p、5s等。
三、电子排布的规律和应用电子排布遵循一定的规律，可以通过电子排布的规律来推测元素的化学性质和反应能力。
以下是几个常见的电子排布规律和应用：1. 阻塞原理根据阻塞原理，填充轨道上的电子时，电子会尽可能地占据不同的轨道。
这意味着在填充3d轨道之前，先填充4s轨道，因为4s轨道的能量较低。
2. 稳定性能级填充顺序决定了某些配置的电子排布比其他配置更稳定。
2024届高考一轮复习物理课件(新教材鲁科版)：原子结构、原子核
提升 关键能力
1.两类能级跃迁 (1)自发跃迁：高能级→低能级，释放能量，发射光子. 光子的频率 ν＝ΔhE＝E高－h E低. (2)受激跃迁：低能级→高能级，吸收能量. ①吸收光子的能量必须恰好等于能级差hν＝ΔE.(注意：当入射光子能量 大于该能级的电离能时，原子对光子吸收不再具有选择性，而是吸收以 后发生电离) ②碰撞、加热等：只要入射粒子能量大于或等于能级差即可，E外≥ΔE.
3.三种射线的比较
名称 构成 符号 电荷量
α射线 __氦__核 42H
＋2e
β射线 _电__子__ －01e
－e
γ射线 光子 γ
0
质量 电离能力 贯穿本领
4u 1 1 837 u
0
最_强__ 较强 最_弱__
最_弱___ 较强
最_强___
4.原子核的衰变 (1)衰变：原子核自发地放出α粒子或β粒子，变成另一种 原子核 的变化 称为原子核的衰变. (2)α衰变、β衰变
衰变后两个新核速度方向相反，受力方向也相反， 根据左手定则可判断出两个粒子带同种电荷， 所以衰变是α衰变，衰变后的新核由洛伦兹力提供向心力， 有 Bqv＝mvr2，可得 r＝mqBv， 衰变过程遵循动量守恒定律，即mv相同， 所以电荷量与半径成反比，有q1∶q2＝r2∶r1， 但无法求出质量比，故A、D错误，B、C正确.
2.氢原子光谱 (1)光谱：用棱镜或光栅可以把光按波长(频率)展开，获得光的 波长(频率) 和强度分布的记录，即光谱. (2)光谱分类： ①线状谱是一条条的 亮线 . ②连续谱是连在一起的 光带 .
(3)氢原子光谱的实验规律： ①巴耳末系是氢原子光谱在可见光区的谱线，其波长公式1λ＝R∞212－n12(n ＝3,4,5，…)，R∞是里德伯常量，R∞＝1.10×107 m－1，n 为量子数，此公 式称为巴耳末公式. ②氢光谱在红外和紫外光区的其他谱线也都满足与巴耳末公式类似的关 系式.
原子的结构
原子一、原子1．原子的结构原子是由位于原子中心的中子构成的。
原子核位于原子的做高速运动。
注：（1）不是所有原子的原子（2）核电荷数=质子数（3）原子的质子数（或核数不同。
（4）原子核内质子数与中2．核外电子的排布 （1）原子的核外电子排布①电子层在含有多个电子的原子里能量高的通常在离核较远的区稍远的叫第二层，由里向外依②原子结构示意图：如钠（2）元素原子最外层电子原子的相关知识 中心的带正电的原子核和核外带负电的电子构成。
原子原子的中心，体积很小，原子里有很大的空间，电子的原子核中都有中子。
子数=核外电子数。
或核电荷数）决定原子的种类，因此不同种类的原数与中子数不一定相等。
子排布 原子里，电子的能量并不相同，能量低的通常在离核较近远的区域运动。
把能量最低、离核最近的叫第一层，向外依次类推，叫三、四、五、六、七层。
如钠原子结构示意图。
层电子数与元素化学性质的关系原子核是由质子和电子在这个空间里类的原子，核内质子核较近的区域运动，，能量稍高、离核元素类别 稀有气体元素 金属元素非金属元素 一般多（3）原子结构示意图的书要正确书写原子结构示意①每一电子层上所容纳的纳2×12=2个；第二层上能容纳②核外电子是逐层排布的依此类推。
③最外层电子数不得超过二、离子1．离子概念：带电的原子（或原分类：阳离子：带正电的原子或原阴离子：带负电的原子或原离子的形成过程：（1）金属原子的最外层电核外电子数，所以带正电荷（2）非金属原子的最外层于核外电子数，所以带负电荷2．离子符号（1）离子符号表示的意义（2）分子、原子和离子的最外层电子数 得失电子倾向 8个(He 为2) 不易得失 一般少于4个 易失去最外层电子 一般多于4个或等于4个 易得到电子图的书写及相关判断构示意图，必须遵循核外电子排布的一般规律：容纳的电子数不超过2n 2个(n 为电子层数)。
例如，能容纳2×22=8个电子；第三层上能容纳2×32=18个电子排布的，先排满第一层，再排第二层，第二层排满后得超过8个。
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14、2 原子结构和原子核
主备人：贾宝善备课组长：周春燕备课时间：2013/11/25 授课时间：2013/12/11 学习目标：
1．了解人们对原子结构的认识过程
2．氢原子的能级图
3．氢光谱
原子的核式结构
卢瑟福由α粒子散射实验提出：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质量都集中在原子核里，带负电的电子在核外空间运动。
我们把这样的原子模型称为“核式结构模型”。
五、天然放射现象
1．天然放射现象：某些元素能自发地放出射线的现象叫做天然放射现象。
这些元素称为放射性元素。
2．种类和性质
α射线——高速的α粒子流，α粒子是氦原子核，速度约为光速1/10，贯穿能力最弱，电离能力最强。
β射线——高速的电子流，β粒子是速度接近光速的负电子，贯穿能力稍强，电离能力稍弱。
γ射线——能量很高的电磁波，γ粒子是波长极短的光子, 贯穿能力最强,电离能力最弱。
六、原子核的衰变
1．衰变：原子核自发地放出某种粒子而转变为新核的变化．
2．衰变规律：α衰变X→ Y+ He ；
β衰变X→ Y+ e
3．α衰变的实质：某元素的原子核同时发出由两个质子和两个中子组成的粒子（即氦核）2 H+2 n→ He
β衰变的实质：某元素的原子核内的一个中子变成质子发射出一个电子。
即n → H+ e+ （为反中微子）
4．γ射线：总是伴随α衰变或β衰变产生的，不能单独放出γ射线．γ射线不改变原子核的电荷数和质量数．实质是元素在发生α衰变或β衰变时产生的某些新核由于具有过多的能量（核处于激发态），向低能级跃迁而辐射出光子．
七、半衰期
1．放射性元素的原子核有半数发生衰变需要的时间。
它是大量原子核衰变的统计结果，不是一个原子发生衰变所需经历的时间。
2．决定因素：由原子核内部的因素决定，与原子所处的物理状态（如压强、温度等）或化学状态（如单质或化合物）无关．
八、原子核的人工转变
1．质子的发现：N+ He→ O+ H
2．中子的发现： Be+ He→ C+ n 3．放射性同位素和正电子的发现： Al+ He→ P+ n P→ Si+ e 4．放射性同位素的应用
（1）利用它的射线；（2）做示踪原子。
三种射线的特性
人们通过对天然放射现象的研究，发现了原子序数大于83的所有天然存在的元素，都有放射性。
原子序数小于83的天然存在的元素，有的也有放射性。
放射出来的射线共有三种：α射线、β射线和γ射线。
三种射线的本质和特性对比如下：
达标训练：
(B)1.下列说法正确的是（ ）
A.若使放射性物质的温度升高，其半衰期将减小
B.发生α衰变时，生成核与原来的原子核相比，中子数减少了4
C.太阳辐射的能量主要来自太阳内部的热核反应
D.按照玻尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能减小，电势能增大，原子的总能量不变
(B)2．关于核反应方程X He H H 4
23121+→+，以下说法中正确的是（ ） A ．X 是n 10
，该核反应属于聚变
B ．X 是H 1
1，该核反应属于裂变
C ．X 是n 10
，该反应中的核燃料是当前核电站采用的核燃料 D ．X 是H 11，该反应中的核燃料是当前核电站采用的核燃料
(B)3．下列说法正确的是（ ）
A ．天然放射现象说明原子核内部具有复杂结构
B ．α粒子散射实验说明原子核内部具有复杂结构
C ．原子核能发生β衰变说明原子核内存在电子
D ．氢原子从定态n=3跃迁到n=2，再跃迁到n=l 定态，则后一次跃迁辐射出的光子波长比前一次的长
(B)4.下列关于放射性元素的半衰期的几种说法正确的是（ ） A ．同种放射性元素，在化合物中的半衰期比在单质中长
B ．放射性元素的半衰期与元素所处的物理和化学状态无关，它是一个统计规律，只对大量的原子核才适用
C ．氡的半衰期是3.8天，若有4 g 氡原子核，则经过7.6天就剩下0g 了
D ．氡的半衰期是3.8天，若有4个氡原子核，则经过7.6天就只剩下一个
(B)5．氢原子辐射出一个光子后，根据玻尔理论，下述说法中正确的是（ ） A ．电子绕核旋转的半径增大 B ．氢原子的能量增大
C ．氢原子的电势能增大
D ．氢原子核外电子的速率增大 (B)6．能揭示原子具有核式结构的实验是（ ）
A ．光电效应实验
B ．伦琴射线的发现
C ．α粒子散射实验
D ．氢原子光谱的发现
(B)7．核电站核泄漏的污染物中含有碘131和铯137。
碘131的半衰期约为8天，会释放β射线；铯137是铯133的同位素，半衰期约为30年，发生衰变时会辐射γ射线。
下列说法正确的是（ ）
A ．碘131释放的β射线由氦核组成
B ．铯137衰变时辐射出的γ光子能量小于可见光光子能量
C ．与铯137相比，碘131衰变更慢
D ．铯133和铯137含有相同的质子数
(B)8.在下列四个核反应方程中，x1、x2、x3和x4各代表某种粒子：
n He x H 1042131
+→+；217842147x O He N +→+；31264294x C He B e +→+；427
13422412x Al He Mg +→+
以下判断中正确的是（ ）
A ．x1是质子
B ．x2是质子
C ．x3是质子
D ．x4是质子
(B)9.以下是有关近代物理内容的若干叙述，其中正确的是（ ） A ．原子核发生一次β衰变，该原子外层就失去一个电子
B ．一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，可能是因为这束光的光强太小
C ．按照玻尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能减小，但原子的能量增大
D ．天然放射现象中发出的三种射线是从原子核内放出的看不见的射线
(B)10.下列说法正确的是（ ） A ．光电效应现象揭示了光具有粒子性 B ．阴极射线的本质是高频电磁波
C ．玻尔提出的原子模型，否定了卢瑟福的原子核式结构学说
D ．贝克勒尔发现了天然放射现象，揭示了原子核内部有复杂结构
学后反思：。