高三物理一輪復(fù)習(xí)粵教原子結(jié)構(gòu)PPT學(xué)習(xí)教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)1高三物理一輪復(fù)習(xí)粵教原子結(jié)構(gòu)高三物理一輪復(fù)習(xí)粵教原子結(jié)構(gòu)第1頁(yè)/共30頁(yè)【例1】(單選)在盧瑟福的粒子散射實(shí)驗(yàn)中，某一粒子經(jīng)過(guò)某一原子核附近時(shí)的軌跡如圖1212所示圖中P、Q為軌跡上的點(diǎn)，虛線是經(jīng)過(guò)P、Q兩點(diǎn)并與軌跡相切的直線，兩虛線和軌跡將平面分為四個(gè)區(qū)域不考慮其他原子核對(duì)粒子的作用，則關(guān)于該原子核的位置，正確的是()A一定在區(qū)域 B可能在區(qū)域C可能在區(qū)域 D一定在區(qū)域湯姆生和盧瑟福的原子結(jié)構(gòu)模型 圖1212第2頁(yè)/共30頁(yè)【解析】 粒子與原子核都帶正電，存在互相排斥的靜電力，根據(jù)力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系知，原子核應(yīng)處在原來(lái)運(yùn)動(dòng)方向的延長(zhǎng)線的上方，也應(yīng)處在末位置運(yùn)動(dòng)方向的反向延長(zhǎng)線的上方，故該

2、原子核的位置一定在區(qū)域【答案】 A第3頁(yè)/共30頁(yè)【點(diǎn)評(píng)】 盧瑟福提出的原子核式結(jié)構(gòu)正是建立在粒子散射實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上的絕大多數(shù)粒子不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，這說(shuō)明原子的內(nèi)部空曠少數(shù)發(fā)生較大的偏轉(zhuǎn)，極少數(shù)偏轉(zhuǎn)角超過(guò)90，有的甚至被彈回，偏轉(zhuǎn)幾乎達(dá)到180，這是粒子與帶正電原子核的庫(kù)侖斥力的作用，這說(shuō)明原子中正電荷都集中在一個(gè)很小的區(qū)域內(nèi)第4頁(yè)/共30頁(yè)【例2】氫原子放出一個(gè)光子后，根據(jù)玻爾理論，氫原子的()A電子繞核旋轉(zhuǎn)的半徑增大B電子的動(dòng)能增大C氫原子的電勢(shì)能增大D原子的能級(jí)值增大玻爾原子模型能級(jí) 第5頁(yè)/共30頁(yè)2222212.2BkevkmEmvrrker由玻爾理論可知，氫原子輻射光子后，應(yīng)從離核較遠(yuǎn)的軌

3、道躍遷到離核較近的軌道，在此過(guò)程中，電場(chǎng)力對(duì)電子做了正功，因而電勢(shì)能應(yīng)減小另外由經(jīng)典電磁理論，電子繞核做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力即為氫核對(duì)電子的庫(kù)侖力：，所以可見(jiàn)，電子運(yùn)動(dòng)半徑越小，其動(dòng)能越大再結(jié)合能量轉(zhuǎn)化與守恒定律，氫原子放出光子，輻射出一定的能量，所以原子的總能量減少，只有 選【解析】項(xiàng)正確第6頁(yè)/共30頁(yè)【答案】 B222ekrvmr玻爾原子模型中保留了盧瑟福的核式結(jié)構(gòu)理論，電子在可能的軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)，遵循經(jīng)典力學(xué)理論，盡管是做變速運(yùn)動(dòng)，但它并不釋放能量關(guān)鍵要掌握電子動(dòng)能、電子電勢(shì)能大小變化的判別方法，知道氫原子的能量與電子動(dòng)能、電子電勢(shì)能之間的【點(diǎn)評(píng)】關(guān)系及關(guān)系式的應(yīng)用第7頁(yè)/共30頁(yè)110

4、20.52813.610meV.nrnEn 已知?dú)湓踊鶓B(tài)的電子軌道半徑為，量子【例3能】數(shù)為 的級(jí)值為圖1213第8頁(yè)/共30頁(yè) (1)求電子在基態(tài)軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)的動(dòng)能 (2)有一群氫原子處于量子數(shù)n=3的激發(fā)態(tài)畫(huà)一能級(jí)圖，在圖1213上用箭頭標(biāo)明這些氫原子能發(fā)出哪幾條光譜線 (3)計(jì)算這幾條光譜線中波長(zhǎng)最短的一條的波長(zhǎng)(其中靜電力恒量k=9.0109Nm2/C2，電子電量e=1.61019C，普朗克恒量h=6.631034Js，真空中光速c=3.0108m/s)第9頁(yè)/共30頁(yè) 221113.613.6eVeV13.6eV113.6eV2nknnEnEE 電子在基態(tài)軌道中運(yùn)動(dòng)時(shí)量子數(shù)，其動(dòng)能

5、為由于動(dòng)能不為負(fù)值所以作能級(jí)圖如圖，可能發(fā)出兩條【錯(cuò)解】光譜線第10頁(yè)/共30頁(yè) 322232328341932313.6eV3.4eV213.6 eV1.51eV3 3 106.63 10m 1.51 ( 3.4) 1.6 10 6.62EEEEChEEchEE 由于能級(jí)差最小的兩能級(jí)間躍遷產(chǎn)生的光譜線波長(zhǎng)最短，所以時(shí)所產(chǎn)生的光譜線為所求，其中 由及 所以710 m第11頁(yè)/共30頁(yè) 21121111111111111113.61eV2113.6eV.213.6eV.kkpkpkpkkkEmvnEEEEEEEEEEEEEE 動(dòng)能的計(jì)算錯(cuò)誤主要是不理解能級(jí)的能量值的物理意義，因而把電子在基態(tài)軌

6、道上運(yùn)動(dòng)時(shí)動(dòng)能與時(shí)的能級(jí)值等同起來(lái)，得到的結(jié)果其實(shí)表示電子處于基態(tài)軌道上的能量，它包括電勢(shì)能和動(dòng)能計(jì)算表明，所以，雖然錯(cuò)解中數(shù)值正確，但【錯(cuò)解原因】理解是錯(cuò)誤的第12頁(yè)/共30頁(yè) (2)錯(cuò)解中的圖對(duì)能級(jí)圖的基本要求不清楚 (3)不少學(xué)生把能級(jí)圖上表示能級(jí)間能量差的長(zhǎng)度線看成與譜線波長(zhǎng)成正比了 2211211291922110118119.0 10(1.6 10)J222 0.528 10 2.18 10J13.6eVkmvkevmrrkeEmvr設(shè)電子的質(zhì)量為 ，電子在基態(tài)軌道上的速率為 ，根據(jù)牛頓第二定律和庫(kù)侖定律有 所正確】以【解答第13頁(yè)/共30頁(yè) (2)當(dāng)氫原子從量子數(shù)n=3的能級(jí)躍遷

7、到較低能級(jí)時(shí)，可以得到3條光譜線如圖所示 31348193173.6.63 103 10m 1.5( 13.6) 1.6 10 1.03 10 m.EEhcEE 與波長(zhǎng)最短的一條光譜線對(duì)應(yīng)的能級(jí)差為第14頁(yè)/共30頁(yè)【例4】(單選)(廣東卷)如圖1214所示為氫原子的四個(gè)能級(jí)，其中E1為基態(tài)，若氫原子A處于激發(fā)態(tài)E2，氫原子B處于激發(fā)態(tài)E3，則下列說(shuō)法正確的是()A原子A可能輻射出3種頻率的光子B原子B可能輻射出3種頻率的光子C原子A能夠吸收原子B發(fā)出的光子并躍遷到能級(jí)E4D原子B能夠吸收原子A發(fā)出的光子并躍遷到能級(jí)E4題型一氫原子能級(jí)結(jié)構(gòu)、能級(jí)公式題型一氫原子能級(jí)結(jié)構(gòu)、能級(jí)公式圖1214第1

8、5頁(yè)/共30頁(yè)【解析】 原子A由n=2的激發(fā)態(tài)向基態(tài)躍遷的路徑只能是n2n1，輻射出1種頻率的光子，原子B由n=3的激發(fā)態(tài)向低能級(jí)躍遷的路徑有n3n2、n2n1或n3n1，故共能發(fā)出三種能量的光子，選項(xiàng)A錯(cuò)誤、B正確原子只能吸收兩能級(jí)差的能量而發(fā)生躍遷，選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤【答案】 B第16頁(yè)/共30頁(yè) 12311123123411(1)231.2nnnnnnnnnnnNnn nnn 如果氫原子處于高能級(jí)時(shí)，對(duì)應(yīng)量子數(shù)為 ，則凡有可能向量子數(shù)為、諸能級(jí)躍遷，共可形成條譜線，而躍遷至的氫原子又可向、諸能級(jí)躍遷，共可形成條譜線，同理還可形成、條譜線，對(duì)以上結(jié)果歸納求和，則可形成的譜線總數(shù)為：【思維拓展】

9、第17頁(yè)/共30頁(yè)跟蹤訓(xùn)練跟蹤訓(xùn)練1圖中1215所示為氫原子能級(jí)圖，可見(jiàn)光的光子能量范圍約為1.62eV3.11eV.下列說(shuō)法正確的是( )圖1215第18頁(yè)/共30頁(yè)A大量處在n3的高能級(jí)的氫原子向n=3能級(jí)躍遷時(shí)，發(fā)出的光有一部分是可見(jiàn)光B大量處在n=3能級(jí)的氫原子向n=2能級(jí)躍遷時(shí)，發(fā)出的光是紫外線C大量處在n=3能級(jí)的氫原子向n=1能級(jí)躍遷時(shí)，發(fā)出的光都應(yīng)具有顯著的熱效應(yīng)D處在n=3能級(jí)的氫原子吸收任意頻率的紫外線光子都能發(fā)生電離答案：D第19頁(yè)/共30頁(yè)【解析】 在n3的高能級(jí)的氫原子向n=3能級(jí)躍遷時(shí)，發(fā)出的光子能量最大為1.51eV，小于可見(jiàn)光的光子能量，A錯(cuò)誤；在n=3的氫原子

10、向n=2能級(jí)躍遷時(shí)，發(fā)出的光子能量是1.89eV，小于紫光的能量3.11eV，不是紫外線，B錯(cuò)；在n=3能級(jí)的氫原子向n=1能級(jí)躍遷時(shí)，發(fā)出的光子能量是12.09eV，大于紫光的能量3.11eV，而紅外線才具有顯著的熱效應(yīng)，C錯(cuò)誤；處在n=3能級(jí)的氫原子要發(fā)生電離需要吸收大于1.51eV的能量，而紫外線的光子能量的最小值大于3.11eV，所以所有紫外線都能使它發(fā)生電離，D正確第20頁(yè)/共30頁(yè)第21頁(yè)/共30頁(yè)1.(單選)(2009上海卷)放射性元素衰變時(shí)放出三種射線，按穿透能力由強(qiáng)到弱的排列順序是( )A 射線，射線，射線 B射線，射線，射線C射線，射線，射線 D射線，射線，射線B第22頁(yè)/

11、共30頁(yè)2.(雙選)(2009全國(guó)卷)氫原子的部分能級(jí)如圖1216所示已知可見(jiàn)光的光子能量在1.62eV到3.11eV之間由此可推知，氫原子( )A從高能級(jí)向n=1能級(jí)躍遷時(shí)發(fā)出的光的波長(zhǎng)比可見(jiàn)光的短B從高能級(jí)向n=2能級(jí)躍遷時(shí)發(fā)出的光均為可見(jiàn)光C從高能級(jí)向n=3能級(jí)躍遷時(shí)發(fā)出的光的頻率比可見(jiàn)光的高D從n=3能級(jí)向n=2能級(jí)躍遷時(shí)發(fā)出的光為可見(jiàn)光AD圖1216第23頁(yè)/共30頁(yè)【解析】 本題考查玻爾的原理理論從高能級(jí)向n=1的能級(jí)躍遷的過(guò)程中輻射出的最小光子能量為10.20eV，不在1.62eV到3.11eV之間，A正確已知可見(jiàn)光光子能量在1.62eV到3.11eV之間，從高能級(jí)向n=2能級(jí)躍

12、遷時(shí)發(fā)出的光的能量最大值為3.40eV，B錯(cuò)從高能級(jí)向n=3能級(jí)躍遷時(shí)發(fā)出的光的頻率比可見(jiàn)光低，C錯(cuò)從n=3到n=2的過(guò)程中釋放的光的能量等于1.89eV，介于1.62eV到3.11eV之間，所以是可見(jiàn)光，D對(duì)第24頁(yè)/共30頁(yè)3.(雙選)(廣東卷)有關(guān)氫原子光譜的說(shuō)法正確的是( )A氫原子的發(fā)射光譜是連續(xù)譜B氫原子光譜說(shuō)明氫原子只發(fā)出特定頻率的光C氫原子光譜說(shuō)明氫原子能級(jí)是分立的D氫原子光譜的頻率與氫原子能級(jí)的能量差無(wú)關(guān)BC第25頁(yè)/共30頁(yè)【解析】 氫原子的發(fā)射光譜是不連續(xù)的，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；氫原子光譜說(shuō)明：氫原子只發(fā)出特定頻率的光，氫原子能級(jí)是分立的，故選項(xiàng)B、C正確；由玻爾理論知?dú)湓影l(fā)射出的光子能量由前、后兩個(gè)能級(jí)的能量差決定，即h=EmEn，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤第26頁(yè)/共30頁(yè)4.(雙選)(2011江門(mén)市)下列說(shuō)法中正確的是( )A氫原子由較高能級(jí)躍遷到較低能級(jí)時(shí)，放出光子B目前，核電站是利用原子核聚變發(fā)電的C 衰變所釋放的電子是原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化成質(zhì)子所產(chǎn)生的D