原子的結(jié)構(gòu) 能級(jí)

1、2016年高考物理精品學(xué)案之 原子的結(jié)構(gòu) 能級(jí)一、考綱要求內(nèi)容要求說(shuō)明1氫原子光譜2氫原子的能級(jí)結(jié)構(gòu)、能級(jí)公式3氫原子核的組成、放射性、原子核的衰變、半衰期4放射性同位素5核力、核反應(yīng)方程6結(jié)合能、質(zhì)量虧損7裂變反應(yīng)和聚變反應(yīng)、裂變反應(yīng)堆8放射性的防護(hù)二、知識(shí)網(wǎng)絡(luò)原子物理實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)原子結(jié)構(gòu)原子核基本粒子電子的發(fā)現(xiàn)粒子散射實(shí)驗(yàn)光譜核式結(jié)構(gòu)波爾理論天然放射現(xiàn)象原子核的人工轉(zhuǎn)變核能衰變半衰期質(zhì)子中子發(fā)現(xiàn)發(fā)射性同位素核組成質(zhì)能方程裂變聚變第1講 原子的結(jié)構(gòu) 能級(jí)一、考情直播1考綱解讀考綱內(nèi)容能力要求考向定位1.氫原子光譜2.氫原子的能級(jí)結(jié)構(gòu)、能級(jí)公式1.知道湯姆生發(fā)現(xiàn)電子同時(shí)提出棗糕模型2.知道

2、粒子散射實(shí)驗(yàn)及盧瑟福的核式結(jié)構(gòu)模型3.知道波爾的三條假設(shè)及對(duì)氫原子計(jì)算的兩個(gè)公式和氫原子能級(jí)考綱對(duì)氫原子光譜、能級(jí)結(jié)構(gòu)和能級(jí)公式均是級(jí)要求本部分高考的熱點(diǎn)是粒子散射實(shí)驗(yàn)和波爾理論，高考中以選擇題的形式出現(xiàn)2考點(diǎn)整合考點(diǎn)一 盧瑟福的核式結(jié)構(gòu)模型1.湯姆生在研究陰極射線時(shí)發(fā)現(xiàn)了 ，提出了原子的棗糕模型2粒子散射實(shí)驗(yàn)粒子散射實(shí)驗(yàn)是用粒子轟擊金箔，結(jié)果是 穿過(guò)金箔后仍沿原來(lái)方向前進(jìn)， 發(fā)生了較大的偏轉(zhuǎn)，極個(gè)別粒子甚至 .3.核式結(jié)構(gòu)盧瑟福從行星模型得到啟發(fā)，提出了原子的核式結(jié)構(gòu)，這是一種聯(lián)想思維.核式結(jié)構(gòu)：在原子的中心有一個(gè)很小的 ，叫原子核，原子的 都集中在原子核里，帶 在核外空間運(yùn)動(dòng).特別提醒：粒

3、子穿過(guò)金箔時(shí)，受到金原子核的庫(kù)侖力作用，這個(gè)力是斥力，必然使粒子向遠(yuǎn)離金原子核方向偏轉(zhuǎn)，如圖1所示的問(wèn)題中：粒子穿過(guò)金箔中的兩個(gè)原子時(shí)，會(huì)受到這兩個(gè)原子的原子核的合力的作用，由于粒子距離原子核A較近，受到的A的斥力較大，故其合外力指向B原子核方向，其偏轉(zhuǎn)軌跡應(yīng)該是N.4.由粒子散射實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)還可以估算原子核的大小，盧瑟福估算的結(jié)果是：原子核的大小的數(shù)量級(jí)在 以下.圖2粒子原子核A例題1 如圖2所示，為粒子散射實(shí)驗(yàn)的示意圖，A點(diǎn)為某粒子運(yùn)動(dòng)中離原子核最近的位置，則該粒子在A點(diǎn)具有A最大的速度 B最大的加速度C最大的動(dòng)能 D最大的電勢(shì)能【解析】粒子在接近原子核的過(guò)程中受到原子核庫(kù)侖排斥力的作用，這個(gè)

4、力對(duì)粒子做負(fù)功，使粒子的速度減小，動(dòng)能減小，電勢(shì)能增大，顯然，正確選項(xiàng)應(yīng)該為BD答案：BD【規(guī)律總結(jié)】本題考查的知識(shí)點(diǎn)有兩條，一是粒子與原子核之間的庫(kù)侖力，二是這個(gè)庫(kù)侖力做負(fù)功，距離原子核越近，庫(kù)侖力越大.【例題2】（2008年上海）1991年盧瑟福依據(jù)粒子散射實(shí)驗(yàn)中粒子發(fā)生了（選填“大”或“小”）角度散射現(xiàn)象，提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型.若用動(dòng)能為1MeV的粒子轟擊金箔，則其速度約為m/s.（質(zhì)子和中子的質(zhì)量均為1.67×1027kg，1MeV=1×106eV）【解析】根據(jù)粒子散射實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，粒子發(fā)生了大角度散射.同時(shí)根據(jù)：代入數(shù)據(jù)答案：大，6.9×106【規(guī)律總結(jié)

5、】一是電子伏特與焦耳之間的換算，；二是粒子的質(zhì)量應(yīng)該是兩個(gè)中子和兩個(gè)質(zhì)子的質(zhì)量和，即：考點(diǎn)二 波爾模型1.波爾的三條假設(shè)：1）、能量量子化：原子只能處于一系列 狀態(tài)中，在這些狀態(tài)中原子是穩(wěn)定的，電子雖然繞核運(yùn)動(dòng)，但并不向外輻射能量，這些狀態(tài)叫做 .對(duì)氫原子滿足：，其中2）、軌道量子化：原子的 跟電子沿不同的圓形軌道繞核運(yùn)動(dòng) 相對(duì)應(yīng).原子的定態(tài)是不連續(xù)的，因此電子的可能軌道的分布也是不連續(xù)的.對(duì)氫原子滿足：，其中.3）、能級(jí)躍遷：原子從一種定態(tài)（設(shè)能量為E2）躍遷到另一種定態(tài)（設(shè)能量為E1）時(shí)，它 一定頻率的光子，光子的能量由這兩種定態(tài)的能量差決定，即.2.氫原子能級(jí)圖：如圖3所示圖33.波爾理

6、論的局限性波爾理論成功解釋了氫原子光譜，但對(duì)其它原子光譜的解釋則不成功，主要原因是波爾理論過(guò)多的保留了經(jīng)典物理理論.特別提醒：1.原子從低能級(jí)向高能級(jí)的躍遷：當(dāng)光子作用使原子發(fā)生躍遷時(shí)，只有光子的能量滿足的躍遷條件時(shí)，原子才能吸收光子的全部能量而發(fā)生躍遷.（電離除外，比如光子能量為14eV的光子照射基態(tài)氫原子，會(huì)使基態(tài)的氫原子電離，電離后電子還具有14eV-13.6eV=0.6eV的初動(dòng)能.）當(dāng)電子等實(shí)物粒子作用在原子上，只要入射粒子的動(dòng)能大于或等于原子某兩定態(tài)能量之差，即可使原子受激發(fā)而向較高能級(jí)躍遷.2.原子從高能級(jí)向低能級(jí)的躍遷：當(dāng)一群氫原子處于某個(gè)能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí)，可能產(chǎn)生的譜線條數(shù)

7、為n(n-1)/2；當(dāng)一個(gè)氫原子處于某個(gè)能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí)，最多可產(chǎn)生的譜線條數(shù)為（n-1），若氫原子的從高能級(jí)向某一確定的低能級(jí)躍遷，只能產(chǎn)生一條譜線【例題3】氫原子的核外電子從距核較近的軌道躍遷到距核較遠(yuǎn)的軌道過(guò)程中：.原子要吸收光子，電子的動(dòng)能增大，原子的電勢(shì)能增大.原子要放出光子，電子的動(dòng)能減小，原子的電勢(shì)能減小.原子要吸收光子，電子的動(dòng)能增大，原子的電勢(shì)能減小.原子要吸收光子，電子的動(dòng)能減小，原子的電勢(shì)能增大【解析】根據(jù)玻爾理論，氫原子核外電子在離核越遠(yuǎn)的軌道上運(yùn)動(dòng)能量越大，必須吸收一定能量的光子后，電子才能從離核較近的軌道躍遷到離核較遠(yuǎn)的軌道，選項(xiàng)可先排除.氫原子核外電子的繞核運(yùn)動(dòng)

8、，由原子核對(duì)電子的庫(kù)侖力作向心力，即，電子的動(dòng)能，離核越遠(yuǎn)，即r越大時(shí)，電子的動(dòng)能越小.由此又可排除選項(xiàng)、.電子在不同軌道之間躍遷時(shí)，整個(gè)原子系統(tǒng)電勢(shì)能的變化可從兩方面加以判斷：根據(jù)庫(kù)侖力做功的正負(fù)，庫(kù)侖力做正功（電子從離核較遠(yuǎn)的軌道被“吸”到離核較近的軌道），電勢(shì)能減??；庫(kù)侖力做負(fù)功（電子從離核較近的軌道克服庫(kù)侖力運(yùn)動(dòng)到離核較遠(yuǎn)的軌道），電勢(shì)能增加.根據(jù)各能級(jí)能量的關(guān)系：電子在離核不同距離的軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)，整個(gè)原子系統(tǒng)的總能量等于電子繞核運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能和系統(tǒng)的電勢(shì)能之和，即：n=kn+pn, 離核越遠(yuǎn)時(shí)（即量子數(shù)n越大），原子系統(tǒng)的總能量n越大，而電子的動(dòng)能kn越小，可見(jiàn)，系統(tǒng)的電勢(shì)能pn一定越大

9、.所以，本題正確答案是.答案：D【規(guī)律總結(jié)】1. 量子化的氫原子能量的不連續(xù)的量子化的氫原子，量子數(shù)越大，電子離核越遠(yuǎn)，原子的總能量越大；量子數(shù)越小，電子離核越近，總能量越??；在規(guī)定離核無(wú)窮遠(yuǎn)處的電勢(shì)能為零時(shí)，氫原子的總能量是負(fù)值2.庫(kù)侖力做的功等于電勢(shì)能變化量的相反數(shù)【例題4】（2008年海南）質(zhì)子和中于是由更基本的粒子即所謂“夸克”組成的兩個(gè)強(qiáng)作用電荷相反（類似于正負(fù)電荷）的夸克在距離很近時(shí)幾乎沒(méi)有相互作用（稱為“漸近自由”）；在距離較遠(yuǎn)時(shí)，它們之間就會(huì)出現(xiàn)很強(qiáng)的引力（導(dǎo)致所謂“夸克禁閉”）作為一個(gè)簡(jiǎn)單的模型，設(shè)這樣的兩夸克之間的相互作用力F與它們之間的距離r的關(guān)系為：式中F0為大于零的常

10、量，負(fù)號(hào)表示引力用U表示夸克間的勢(shì)能，令U0F0(r2r1)，取無(wú)窮遠(yuǎn)為勢(shì)能零點(diǎn)下列Ur圖4示中正確的是DU OU0 rr1r2AU OU0 rr1r2BU OU0 rr1r2CU OU0 rr1r2 圖4答案：B【解析】當(dāng)兩夸克之間的距離時(shí)，兩夸克之間不存在相互作用力，引力的功為零，必有勢(shì)能保持不變，由于取無(wú)窮遠(yuǎn)為零勢(shì)能點(diǎn)，此時(shí)的勢(shì)能應(yīng)為負(fù)值.當(dāng)時(shí)，兩夸克之間存在吸引力，此時(shí)夸克間的距離變大，引力做負(fù)功，勢(shì)能增加，即其絕對(duì)值應(yīng)該減小.考慮到引力為恒力，引力的功隨距離均勻增大，必有勢(shì)能均勻增加.當(dāng)時(shí)，兩夸克間的相互作用力為零，引力的功必為零，勢(shì)能不變，一直到兩夸克相距無(wú)窮遠(yuǎn)，勢(shì)能應(yīng)該為零.答案

11、應(yīng)為B.【規(guī)律總結(jié)】庫(kù)侖力做正功，電勢(shì)能減??；庫(kù)侖力做負(fù)功，電勢(shì)能增加；庫(kù)侖力做多少功，電勢(shì)能就變化多少庫(kù)侖力不做功，電勢(shì)能不變【例題5】 按照玻爾理論，一個(gè)氫原子中的電子從一半徑為ra的圓軌道自發(fā)地直接躍遷到另一半徑為rb的圓軌道上（rarb），在此過(guò)程中.原子發(fā)出一系列頻率的光子 .原子要吸收一系列頻率的光子.原子要吸收某一頻率的光子 .原子要發(fā)出某一頻率的光子答案：D【解析】氫原子的軌道與其量子數(shù)是一一對(duì)應(yīng)關(guān)系，電子自一半徑為ra的圓軌道自發(fā)地直接躍遷到另一半徑為rb的圓軌道上（rarb），對(duì)應(yīng)著電子從一種定態(tài)躍遷到另一種定態(tài)，其量子數(shù)變小，顯然為惟一一組量子數(shù)，應(yīng)該放出一定頻率的光子.

12、 【規(guī)律總結(jié)】一個(gè)氫原子最多可以產(chǎn)生的譜線數(shù)是n-1條，但當(dāng)原子的初、末狀態(tài)確定時(shí)，只能產(chǎn)生一條譜線二、高考熱點(diǎn)探究1. 關(guān)于粒子散射實(shí)驗(yàn)及盧瑟福核式結(jié)構(gòu)【真題1】盧瑟福原子核式結(jié)構(gòu)理論的主要內(nèi)容有A原子的中心有個(gè)核，叫做原子核B原子的正電荷均勻分布在整個(gè)原子中C原子的全部正電荷和幾乎全部質(zhì)量都集中在原子核里D帶負(fù)電的電子在核外繞著核旋轉(zhuǎn)答案：A、C、D【名師指引】本題考查了盧瑟福核式結(jié)構(gòu)的主要內(nèi)容：原子的中心有個(gè)核，叫做原子核原子的全部正電荷和幾乎全部質(zhì)量都集中在原子核里，原子核的直徑在10-15m以下，原子內(nèi)大部分是空的，電子在核外繞著核高速旋轉(zhuǎn)新題導(dǎo)練1盧瑟福通過(guò) 實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)了原子中間有

13、一個(gè)很小的核，并由此提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型.如果用帶箭頭的四條線a、b、c、d來(lái)表示粒子在圖5所示的平面示意圖中運(yùn)動(dòng)的可能軌跡.請(qǐng)?jiān)趫D5中補(bǔ)充完成b和c兩條粒子運(yùn)動(dòng)的大致軌跡.圖52.關(guān)于氫原子躍遷時(shí)產(chǎn)生譜線的數(shù)目、光子能量、光子波長(zhǎng)的計(jì)算圖5【真題2】用大量具有一定能量的電子轟擊大量處于基態(tài)的氫原子，觀測(cè)到了一定數(shù)目的光譜線.調(diào)高電子的能量再次進(jìn)行規(guī)測(cè)，發(fā)現(xiàn)光譜線的數(shù)目原來(lái)增加了5條.用n表示兩次觀測(cè)中最高激發(fā)態(tài)的量子數(shù)n之差，E表示調(diào)高后電子的能量.根據(jù)氫原子的能級(jí)圖5可以判斷，n和E的可能值為A. n1，13.22cVE13.32cVB. n2，13.22eVE13.32eVC. n1

14、，12.75cVE13.06cVD. n2，12.75cVE13.06cV答案：A、D【名師指引】當(dāng)量子數(shù)為n時(shí)，產(chǎn)生的光子頻率的個(gè)數(shù)為n(n-1)/2，可以列出下面的表格：N1234567N(n-1)/20136101521由表格中可以發(fā)現(xiàn)光譜線的數(shù)目比原來(lái)增加了5條所對(duì)應(yīng)的量子數(shù)為n=2和n=4；n=6和n=5，經(jīng)檢驗(yàn)，其他的量子數(shù)不存在光譜線的數(shù)目比原來(lái)增加了5條這一情況.顯然，對(duì)于量子數(shù)為n=6和n=5，n1，調(diào)高后電子的能量E大于E5-E1=13.22eV，而小于E7-E1=13.32eV，故A正確.同理，對(duì)于量子數(shù)為n=4和n=2，n2，調(diào)高后電子的能量E大于E4-E1=12.75

15、eV，而小于E5-E1=13.06eV，故D正確【新題導(dǎo)練2】 氫原子從能級(jí)躍遷到能級(jí)時(shí)，輻射出波長(zhǎng)為的光，從能級(jí)躍遷到能級(jí)時(shí)，輻射出波長(zhǎng)為的光子，若，則氫原子從能級(jí)躍遷到能級(jí)時(shí)，將 （填輻射或吸收）光子，光子的波長(zhǎng)為 .【真題3】處于基態(tài)的一群氫原子受某種單色光的照射時(shí)， 只發(fā)射波長(zhǎng)為、的三種單色光，且 >>，則照射光的波長(zhǎng)為A B+ C D 答案： D 圖6【名師指引】處于基態(tài)的一群氫原子受某種單色光的照射時(shí)， 只發(fā)射三種波長(zhǎng)的光子，說(shuō)明是從量子數(shù)n=3向低能級(jí)躍遷的根據(jù)氫原子能級(jí)圖，兩能級(jí)差越大，發(fā)射的光子能量越大，其波長(zhǎng)越短所以是由量子數(shù)n=3到量子數(shù)n=1躍遷產(chǎn)生的這樣就

16、要求處于基態(tài)的氫原子吸收了入射光的能量躍遷到量子數(shù)n=3能級(jí)，所以，照射光的光子能量應(yīng)該等于，選項(xiàng)D正確【新題導(dǎo)練3】圖6示為氫原子的能級(jí)圖，用光子能量為13.07eV的光照射一群處于基態(tài)的氫原子，可能觀測(cè)到氫原子發(fā)射的不同波長(zhǎng)有多少種？A15B10C4D1三、搶分頻道要求：每一講配一個(gè)限時(shí)基礎(chǔ)訓(xùn)練卷（活頁(yè)裝訂），全部為基礎(chǔ)題，題量一般為10個(gè)題，排成一頁(yè)；如果是各地的模擬題，也要注明題的出處，可以是廣東各地的，也可以是全國(guó)其他地方的“基礎(chǔ)提升訓(xùn)練”一般46道題，“能力提高訓(xùn)練”一般34道題總體難度在2014年版的基礎(chǔ)上要有所降低，突出基礎(chǔ)1限時(shí)基礎(chǔ)訓(xùn)練卷（活頁(yè)裝訂）2基礎(chǔ)提升訓(xùn)練3能力提高訓(xùn)

17、練限時(shí)基礎(chǔ)訓(xùn)練（20分鐘） 班級(jí) 姓名 成績(jī) 1.在氫原子中，量子數(shù)n越大，則A.電子軌道半徑越小B.核外電子速度越小C.原子的能量越小D.原子的電勢(shì)能越小2.盧瑟福于1911年提出原子核式結(jié)構(gòu)學(xué)說(shuō)，下述觀點(diǎn)不正確的是.原子中絕大部分是空的，原子核很小.電子在核外繞原子核旋轉(zhuǎn)，庫(kù)侖引力提供向心力.原子的全部正電荷和幾乎全部質(zhì)量都集中在原子核里.原子核的半徑大約是10-10米3.盧瑟福粒子散射實(shí)驗(yàn)的結(jié)果.證明了質(zhì)子的存在 .證明了原子核是由質(zhì)子和中子組成的.說(shuō)明了原子的全部正電荷和幾乎全部質(zhì)量都集中在一個(gè)很小的核上.說(shuō)明原子中的電子只能在某些不連續(xù)的軌道上運(yùn)動(dòng)4. 設(shè)氫原子的基態(tài)能量為E1。某激

18、發(fā)態(tài)的能量為E，則當(dāng)氫原子從這一激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時(shí)，所_（填“輻射”或“吸收”）的光子在真空中的波長(zhǎng)為_。5.玻爾在他的原子模型中所做的假設(shè)有.原子處于定態(tài)時(shí)，雖然電子做加速運(yùn)動(dòng)，但并不向外輻射能量.原子的不同能量狀態(tài)與電子沿不同的圓軌道運(yùn)動(dòng)相對(duì)應(yīng)，所以電子的可能軌道分布是不連續(xù)的.電子從一個(gè)軌道躍遷到另一個(gè)軌道時(shí)，輻射（或吸收）一定頻率的光子.電子躍遷時(shí)輻射的光子的頻率等于電子繞核運(yùn)動(dòng)的頻率6.原子中的電子由離原子核較遠(yuǎn)的軌道躍遷到離核較近的軌道上時(shí).核外電子受力減小 .原子的能量增大.核外電子的動(dòng)能減小 .核外電子的勢(shì)能減小7.一群處于n=4的激發(fā)態(tài)的氫原子，向低能級(jí)躍遷，可能發(fā)射的譜線為

19、A.3條B.4條C.5條D.6條8對(duì)于基態(tài)氫原子，下列說(shuō)法正確的是（ ） A、它能吸收10.2eV的光子B、它能吸收11eV的光子C、它能吸收14eV的光子D、它能吸收具有11eV動(dòng)能的電子的部分動(dòng)能9北京奧運(yùn)會(huì)場(chǎng)館建設(shè)中，大量采用環(huán)保新技術(shù)，如場(chǎng)館周圍的路燈用太陽(yáng)能電池供電、洗浴熱水能過(guò)太陽(yáng)能集熱器產(chǎn)生等.太陽(yáng)能產(chǎn)生于太陽(yáng)內(nèi)部的核聚變，其反應(yīng)方程是A411H42He+201eB147N+42He178O+11HC23592U+10n 13654Xe+ 9038Sr+1010n D23892U23490Th+42He10下列敘述中，符合歷史事實(shí)的是A 湯姆生通過(guò)對(duì)陰極射線的研究發(fā)現(xiàn)了電子 B

20、法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象 n E/eV4 -0.853 -1.512 -3.401 -13.605 -0.54 0題1C 貝克勒爾通過(guò)對(duì)天然放射現(xiàn)象的研究發(fā)現(xiàn)了原子的核式結(jié)構(gòu) D 牛頓總結(jié)出了萬(wàn)有引力定律并測(cè)出了萬(wàn)有引力常量基礎(chǔ)提升訓(xùn)練1.如圖所示，為氫原子的能級(jí)圖，若用能量為10.5ev的光子去照射一群處于基態(tài)的氫原子，則氫原子：A、能躍遷到n=2的激發(fā)態(tài)上去 B、能躍遷到n=3的激發(fā)態(tài)上去C、能躍遷到n=4的激發(fā)態(tài)上去 D、以上三種說(shuō)法均不對(duì)2右圖是氫原子第1、2、3能級(jí)的示意圖.處于基態(tài)的氫原子吸收了一個(gè)光子a后，從基態(tài)躍遷到第3能級(jí).然后該氫原子自發(fā)地放出一個(gè)光題2子b后，由第3能級(jí)躍

21、遷到第2能級(jí)；接著又自發(fā)地放出一個(gè)光子c后，由第2能級(jí)躍遷到第1能級(jí).設(shè)a、b、c三個(gè)光子的頻率依次為1、2、3，波長(zhǎng)依次為1、2、3，下列說(shuō)法中正確的是 A.a、b、c三個(gè)光子都是可見(jiàn)光光子 B.1=2+3 C.1=2+3 D.1>2>33已知?dú)湓拥哪芗?jí)規(guī)律為E1=13.6eV E23.4eV 、E31.51eV 、 E 40.85eV 現(xiàn)用光子能量介于 11eV12.5eV 范圍內(nèi)的光去照射一大群處于基態(tài)的氫原子，則下列說(shuō)法中正確的是A 照射光中可能被基態(tài)氫原子吸收的光子只有 1 種 B 照射光中可能被基態(tài)氫原子吸收的光子有無(wú)數(shù)種 C 激發(fā)后的氫原子發(fā)射的不同能量的光子最多有

22、 3 種 D 激發(fā)后的氫原子發(fā)射的不同能量的光子最多有 2 種4下列觀點(diǎn)正確的是A用電磁波照射某原子，使它從能量為E1的基態(tài)躍遷到能量為E2的激發(fā)態(tài)，電子動(dòng)能減小，原子電勢(shì)能增大，原子能量不變 B用電磁波照射某原子，使它從能量為E1的基態(tài)躍遷到能量為E2的激發(fā)態(tài)，則該電磁波的頻率等于(E2-E1)/h C原子處于稱為定態(tài)的能量狀態(tài)時(shí),雖然電子做加速運(yùn)動(dòng),但并不向外輻射能量.D氫原子的核外電子從n=4能級(jí)軌道向低能級(jí)軌道躍遷所輻射的光子的頻率最多有8種 5. 在氫原子光譜中，電子從較高能級(jí)躍遷到n=2能級(jí)發(fā)出的譜線屬于巴耳末線系若一群氫原于自發(fā)躍遷時(shí)發(fā)出的譜線中只有2條屬于巴耳末線系，則這群氫原

23、子自發(fā)躍遷時(shí)最多可發(fā)出_條不同頻率的譜線能力提升訓(xùn)練1. 在盧瑟福的a粒子散射實(shí)驗(yàn)中，有極少數(shù)a粒子發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn)，其原因是（ ）A、原子的正電荷和絕大部分質(zhì)量集中在一個(gè)很小的核上B、正電荷在原子中是均勻分布的C、原子中存在著帶負(fù)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2.對(duì)于基態(tài)氫原子，下列說(shuō)法正確的是（ ）A、它能吸收10.2eV的光子B、它能吸收11eV的光子C、它能吸收14eV的光子D、它能吸收具有11eV動(dòng)能的電子的部分動(dòng)能 3. 設(shè)氫原子的基態(tài)能量為E1某激發(fā)態(tài)的能量為E，則當(dāng)氫原子從這一激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時(shí)，所_-（填“輻射”或“吸收”）的光子在真空中的波長(zhǎng)為_4、原子的核

24、式結(jié)構(gòu)學(xué)說(shuō)是盧瑟福根據(jù)以下哪個(gè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象提出的？（ ）A、光電效應(yīng)現(xiàn)象 B、氫光譜實(shí)驗(yàn)C、a粒子散射實(shí)驗(yàn) D、陰極射線的有關(guān)現(xiàn)象5、根據(jù)玻爾理論，氫原子的電子由外層軌道躍遷到內(nèi)層軌道后（ ）A、原子的能量增加，電子的動(dòng)能減少B、原子的能量增加，電子的動(dòng)能增加C、原子的能量減少，電子的動(dòng)能減少D、原子的能量減少，電子的動(dòng)能增加6、圖為氫原子n=1，2，3，4的各個(gè)能級(jí)示意圖處于n=4能量狀態(tài)的氫原子，當(dāng)它向較低能級(jí)發(fā)生躍遷時(shí)，發(fā)出的光子能量可能為（ ） n E/eV 4 _ -0.85 3 _ -1.51 2 _ -3.4 1 _ -13.6 題6A、2.55eV B、13.6eV C、12.75

25、eV D、0.85eV7. 一群處于基態(tài)的氫原子吸收了某種單色光光子后，能夠向外輻射三種頻率的光，這三種頻率的光的光子能量人別為E1、E2、E3，其間關(guān)系為E1<E2<E3則氫原子所吸收的單色光的光子能量E為（ ）A、E=E1 B、E=E2 C、E=E3 D、E=E1+E28. 欲使處于基態(tài)的氫原子激發(fā)，下列措施可行的是：A、用10.2ev的光子照射 B、用11ev的光子照射C、用14ev的光子照射 D、用11ev的電子碰撞9. 氫原子核外電子在第2條軌道和第3條軌道運(yùn)動(dòng)時(shí)，電子的動(dòng)能之比Ek2：Ek3=_,動(dòng)量之比為p2:p3=_，運(yùn)動(dòng)周期之比T2：T3=_10. 氫原子的核外電

26、子質(zhì)量為m，電量為e，在離核最近的軌道上運(yùn)動(dòng)，軌道半徑為r1（1）電子運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能Ek是多少？（2）電子繞核轉(zhuǎn)動(dòng)的頻率f是多少？（3）氫原子核在電子軌道處產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度E為多大第十二章 原子物理參考答案第1講 原子的結(jié)構(gòu) 能級(jí)一、考情直播考點(diǎn)參考答案：考點(diǎn)一：1.電子 2. 絕大多數(shù)粒子；少數(shù)粒子；被金箔反彈3. 核；全部正電荷和幾乎全部質(zhì)量；負(fù)電的電子4. 10-14m考點(diǎn)二：1. 1）不連續(xù)的能量；定態(tài)2）. 不同能量狀態(tài)；軌道；3）輻射或吸收二、高考熱點(diǎn)探究新題導(dǎo)練1：盧瑟福通過(guò)粒子實(shí)驗(yàn)提出了原子的核式結(jié)構(gòu)理論，離核越近的粒子偏轉(zhuǎn)角度越大，正對(duì)著原子核的射來(lái)的粒子被原子核反彈，所以正確的軌

27、跡圖如圖所示.對(duì)于c，最好是畫出反彈的徑跡與原來(lái)的徑跡分離開，這樣可以看出粒子被金原子核反彈；另外對(duì)于b，其散射角一定要大于a，否則是錯(cuò)誤的.新題導(dǎo)練2. ，必有，即由能級(jí)躍遷到能級(jí)時(shí)發(fā)出的光子能量大，光子的頻率大，如圖7所示，顯然，由能級(jí)躍遷到能級(jí)時(shí)氫原子應(yīng)該輻射一個(gè)光子，滿足：由-得：由解得： 新題導(dǎo)練3：B限時(shí)基礎(chǔ)參考答案1.答案：B【解析】在氫原子中，量子數(shù)n越大，則電子離原子核越遠(yuǎn)，其軌道半徑越大，A錯(cuò)；依據(jù)庫(kù)侖力提供電子繞核運(yùn)動(dòng)的向心力，得到，可見(jiàn)，軌道半徑越大，其動(dòng)能越小，速度越小，B錯(cuò)；根據(jù)，n越大，能量越大，C錯(cuò)；電子在遠(yuǎn)離核的過(guò)程中，庫(kù)侖力做負(fù)功，電勢(shì)能增加，量子數(shù)n越大，

28、電子離原子核越遠(yuǎn)，電勢(shì)能越大，D正確.2. 答案：D【解析】盧瑟福的原子核式結(jié)構(gòu)內(nèi)容為：原子的全部正電荷和幾乎全部質(zhì)量都集中在原子核里，電子在核外繞原子核旋轉(zhuǎn)，原子中絕大部分是空的，原子核的半徑大約是10-15米，所以正確答案為D3.答案：C【解析】盧瑟福是根據(jù)粒子散射實(shí)驗(yàn)的結(jié)果提出原子的核式結(jié)構(gòu)的，答案為C4.答案：輻射 【解析】所以5.答案：ABC【解析】熟記波爾三條假設(shè)的內(nèi)容，可知ABC正確6. 答案：D【解析】原子中的電子由離原子核較遠(yuǎn)的軌道躍遷到離核較近的軌道上時(shí)，庫(kù)侖力增大，且?guī)靵隽ψ稣?，必有核外電子受力變大，原子能量變小，?dòng)能變大，勢(shì)能變小，D正確7. 答案：D【解析】一群氫原

29、子向低能級(jí)輻射可能發(fā)射譜線為n(n-1)/2=6，D正確8. 答案：ACD【解析】10.2eV剛好是n=1、n=2的能極差，而11eV不是，由玻爾政府知A正確?；珰湓右材芪?4eV的光子而電離，電離后自由電子動(dòng)能為0.4eV。它也可吸收動(dòng)能為11eV的電子的部分能量(10.2eV)，剩余0.8eV仍為原來(lái)電子所有。所以應(yīng)選ACD。9.【答案】A【解析】只有A是核聚變方程；B是核的人工轉(zhuǎn)變；C是核裂變；D是衰變10.【答案】AB【解析】略基礎(chǔ)提升訓(xùn)練參考答案1. 【答案】D（當(dāng)光子的能量等于任意兩個(gè)能級(jí)之間的能量差時(shí)，才能躍遷，題中所給的能量10.5ev不等于任意兩能級(jí)之差，所以不能躍遷）2. 【答案】B【解析】只有b是可見(jiàn)光，三個(gè)光子的能量顯然滿足，正確答案應(yīng)為B3.【答案】AC【解析】只有n=1至n=3的能級(jí)差在光子的能量范圍內(nèi)，選A；吸收光子的能量