高中物理 第十八章 原子結構章末復習課學案 新人教版選修35

1、6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3

2、3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5第十八章第十八章 原子結構原子結構章末復習課【知識體系】主題 1原子的核式結構1電子的發(fā)現(xiàn)：英國物理學家湯姆孫發(fā)現(xiàn)了電子2粒子散射實驗的結果：絕大多數(shù)粒子穿過金箔后，基本上仍沿原來的方向前進，但少數(shù)粒子發(fā)生了大角度偏轉，極少數(shù)粒子甚至被撞了回來3三個原子模型的對比原子模型實驗基礎原子結構成功和局限“棗糕”模型電子的發(fā)現(xiàn)原子是一個球體，正電荷均勻分布在球內(nèi)，電子鑲嵌其中可解釋一些實驗現(xiàn)象，但無法說明粒子散射實驗核式結構盧瑟福的粒子原

3、子的中心有個很小成功解釋了粒子散射實驗，無6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3

4、 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5模型散射實驗的核，全部正電荷和幾乎全部質量集中在核里，電子在核外運動法解釋原子的穩(wěn)定性及原子光譜的分立特征玻爾的原子模型氫原子光譜的研究在核式結構模型基礎上，引入量子觀念成功解釋了氫原子光譜及原子的穩(wěn)定性，不能解釋較復雜原子的光譜現(xiàn)象說明：認識原子結構的線索：氣體放電的研究陰極射線發(fā)現(xiàn)電子湯姆孫的“棗糕”模型 粒子散射實驗盧瑟福核式結構模型 氫原子光譜的研究玻爾模型【典例 1】在盧瑟福粒子

5、散射實驗中，有少數(shù)粒子發(fā)生大角度偏轉，其原因是()a原子的正電荷和絕大部分質量集中在一個很小的核上b正電荷在原子內(nèi)是均勻分布的c原子中存在著帶負電的電子d原子只能處于一系列不連續(xù)的能量狀態(tài)中解析： 盧瑟福粒子散射實驗中使盧瑟福驚奇的就是粒子發(fā)生了較大角度的偏轉， 這是由于粒子帶正電，而原子核極小，且原子核帶正電，故選項 a 正確，選項 b 錯誤；粒子能接近原子核的機會很小， 大多數(shù)粒子都從核外的空間穿過， 而與電子碰撞時如同子彈碰到塵埃一樣，運動方向不會發(fā)生改變選項 c、d 的說法沒錯，但與題意不符答案：a針對訓練1(多選)關于粒子散射實驗，下列說法正確的是()a絕大多數(shù)粒子沿原方向運動，說明

6、正電荷在原子內(nèi)均勻分布，是粒子受力平衡的結果b絕大多數(shù)粒子沿原方向運動，說明這些粒子未受到明顯的力的作用，說明原子內(nèi)大部分空間是“空”的c極少數(shù)粒子發(fā)生大角度偏轉，說明原子內(nèi)質量和電荷量比粒子大得多的粒子在原子內(nèi)分布空間很小d極少數(shù)粒子發(fā)生大角度偏轉，說明原子內(nèi)的電子對粒子的吸引力很大解析：在粒子散射實驗中，絕大多數(shù)粒子沿原方向運動，說明粒子未受到原子核明顯的力的作用，也說明原子核相對原子來講很小，原子內(nèi)大部分空間是空的，故選項 a錯，b 對；極少數(shù)發(fā)生大角度偏轉，說明受到金屬原子核明顯力作用的空間在原子內(nèi)很小，粒子偏轉， 而金原子核未動， 說明金原子核的質量和電荷量遠大于粒子的質量和電荷量，

7、電子的質量遠小于粒子，粒子打在電子上，粒子不會有明顯偏轉，故選項 c 對，d 錯6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e

8、d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5答案：bc主題 2氫原子的能級能級公式1氫原子的能級和軌道半徑氫原子的能級公式：en1n2e1(n1，2，3，)，其中e1為基態(tài)能量，e113.6 ev.氫原子的半徑公式：rnn2r1(n1，2，3，)，其中r1為基態(tài)半徑，又稱玻爾半徑，r10.531010m.2氫原子的能級圖(1)能級圖中的橫線表示氫原子可能的能量狀態(tài)定態(tài)(2)橫線左端的數(shù)字“1，2

9、，3，”表示量子數(shù)，右端的數(shù)字“13.6，3.4，”表示氫原子的能級(3)相鄰橫線間的距離，表示相鄰的能級差，量子數(shù)越大，相鄰的能級差越小(4)帶箭頭的豎線表示原子由較高能級向較低能級躍遷， 原子躍遷條件為：hemen.警示：原子躍遷條件hemen只適用于光子和原子作用而使原子在各定態(tài)之間躍遷的情況對于光子和原子作用而使原子電離時，只要入射光的能量e13.6 ev，原子就能吸收對于實物粒子與原子作用使原子激發(fā)時，粒子能量大于或等于能級差即可原子躍遷發(fā)生的光譜線條數(shù)nc2nn（n1）2，是一群氫原子，而不是一個，因為某一個氫原子有固定的躍遷路徑【典例 2】(多選)欲使處于基態(tài)的氫原子激發(fā)或電離，

10、下列措施可行的是()a用 10.2 ev 的光子照射b用 11 ev 的光子照射c用 14 ev 的光子照射d用 10 ev 的光子照射解析：由氫原子能級圖可求得e2e13.4 ev(13.6 ev)10.2 ev，即 10.2 ev是第二能級與基態(tài)之間的能量差，處于基態(tài)的氫原子吸收 10.2 ev 的光子后將躍遷到第一激發(fā)態(tài)，可使處于基態(tài)的氫原子激發(fā)，a 項正確；eme111 ev、eme110 ev，即不滿足玻爾理論關于躍遷的條件，b、d 項錯誤；要使處于基態(tài)的氫原子電離，照射光的能量須不小于 13.6 ev，而 14 ev13.6 ev，故用 14 ev 的光子照射可使基態(tài)的氫原子電離，

11、c 項正確答案：ac針對訓練2圖 1 所示為氫原子的能級，圖 2 為氫原子的光譜已知譜線a是氫原子從n4 的能6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3

12、 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5級躍遷到n2 的能級時的輻射光，則譜線b是氫原子()圖 1圖 2a從n3 的能級躍遷到n2 的能級時的輻射光b從n5 的能級躍遷到n2 的能級時的輻射光c從n4 的能級躍遷到n3 的能級時的輻射光d從n1 的能級躍遷到n2 的能級時的輻射光解析： 由題圖 2 看出b譜線對應的光的頻率大于a譜線對應的光的頻率， 而a是氫原子

13、從n4 能級躍遷到n2 能級時的輻射光，所以b譜線對應的能級差應大于n4 與n2中間的能級差，故選項 b 正確答案：b統(tǒng)攬考情近幾年來高考主要考查粒子散射實驗、核式結構模型、氫原子能級結構、光子的吸收和發(fā)射， 其中重點考查的是氫原子的能級結構和氫原子的躍遷問題 一般以選擇題形式出現(xiàn)真題例析(2016北京卷)處于n3 能級的大量氫原子， 向低能級躍遷時， 輻射光的頻率有()a1 種b2 種c3 種d4 種解析：處于能級為n的大量氫原子向低能級躍遷能輻射光的種類為 c2n，所以處于n3能級的大量氫原子向低能級躍遷，輻射光的頻率有 c233 種，故 c 項正確答案：c6 e d b c 3 1 9

14、1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3

15、7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5針對訓練(2015海南卷)(1)氫原子基態(tài)的能量為e113.6 ev.大量氫原子處于某一激發(fā)態(tài)由這些氫原子可能發(fā)出的光子中，頻率最大的光子能量為0.96e1，頻率最小的光子的能量為_ev(保留 2 位有效數(shù)字)，這些光子可具有_種不同的頻率解析：頻率最小的光子是從n2 躍遷，即頻率最小的光子的能量為emin3.4 ev(13.6 ev)10 ev.頻率最大的光子能量為0.96e1，即en(13.6 ev)0.96(13.6 ev)，解得en0.54 ev.即n5

16、，從n5 能級開始，共有 51，54，53，52，41，42，43，31，32，21，10 種不同頻率的光子答案：10101如圖是電子射線管示意圖接通電源后，電子射線由陰極沿x軸方向射出，在熒光屏上會看到一條亮線要使熒光屏上的亮線向下(z軸負方向)偏轉，在下列措施中可采用的是()a加一磁場，磁場方向沿z軸負方向b加一磁場，磁場方向沿y軸正方向c加一電場，電場方向沿z軸負方向d加一電場，電場方向沿y軸正方向解析：若加磁場，由左手定則可判定其方向應沿y軸正方向；若加電場，根據(jù)受力情況可知其方向應沿z軸正方向，故只有 b 項是正確的應明確管內(nèi)是電子流，然后根據(jù)洛倫茲力和電場力方向的判定方法進行判定答

17、案：b2(2014山東卷)(多選)氫原子能級如圖，當氫原子從n3 躍遷到n2 的能級時，輻射光的波長為 656 nm.以下判斷正確的是()6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f

18、 f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5a氫原子從n2 躍遷到n1 的能級時，輻射光的波長大于 656 nmb用波長為 325 nm 的光照射，可使氫原子從n1 躍遷到n2 的能級c一群處于n3 能級上的氫原子向低能級躍遷時最多產(chǎn)生 3 種譜線d用波長為 633 nm 的光照射，不能使氫原子從n2 躍遷到n3 的能級解析： 根據(jù)氫原子

19、的能級圖和能級躍遷規(guī)律， 當氫原子從n2 能級躍遷到n1 的能級時，輻射光的波長一定小于 656 nm，因此 a 選項錯誤；根據(jù)發(fā)生躍遷只能吸收和輻射一定頻率的光子，可知 b 選項錯誤，d 選項正確；一群處于n3 能級上的氫原子向低能級躍遷時可以產(chǎn)生 3 種頻率的光子，所以 c 選項正確答案：cd3.現(xiàn)有一系列處于n4 能級的氫原子，用它在躍遷過程中發(fā)出的光照射金屬鈉，已知金屬鈉的逸出功為 2.29 ev，氫原子的能級結構圖如圖所示，則下列說法中正確的是()a躍遷過程中將釋放 5 種頻率的光子b躍遷過程中釋放光子的最小能量為 0.66 evc躍遷過程中釋放光子的最大能量為 13.6 evd躍遷

20、過程中釋放的所有光子都能引起鈉的光電效應解析：一群氫原子處于n4 的激發(fā)態(tài)，在向較低能級躍遷的過程中向外發(fā)出光子，可以釋放n（n1）26 種不同能量的光子，故 a 錯誤；從n4 躍遷到n3，輻射的光子能量為 0.66 ev，從n4 躍遷到n2，輻射的光子能量為 2.55 ev，由n4 躍遷到n1，輻射的光子能量為 12.75 ev，從n3 躍遷到n1，輻射的光子能量為 12.09 ev，從n3 躍遷到n2，輻射的光子能量為 1.89 ev，由n2 躍遷到n1，輻射的光子能量為 10.2 ev.可以看到躍遷過程中釋放光子的最小能量為 0.66 ev，躍遷過程中釋放光子的最大能量6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e