物理選修3---5第十八章：原子結(jié)構(gòu)知識點匯總匯編

1、學習-好資料 1 更多精品文檔 物理選修3-5第十八章：原子結(jié)構(gòu)知識點匯總 （訓練版） 知識點一、電子的發(fā)現(xiàn)和湯姆生的原子模型： 1 1、電子的發(fā)現(xiàn)： 1897年英國物理學家湯姆生，對陰極射線進行了一系列的研究，從而 發(fā)現(xiàn)了電子。電子的發(fā)現(xiàn)表明：原子存在精細結(jié)構(gòu)，從而打破了原子不可再 分的觀念。 2、湯姆生的原子模型： 1903年湯姆生設想原子是一個帶電小球，它的正電荷均勻分布在整個 球體內(nèi)，而帶負電的電子鑲嵌在正電荷中。這就是湯姆生的棗糕式原子模型 知識點二、a粒子散射實驗和原子核結(jié)構(gòu)模型 1、a粒子散射實驗：19091909 年，盧瑟福及助手蓋革手嗎斯頓完成 實驗裝置的組成：放射源、金箔、

2、熒光屏 學習-好資料 更多精品文檔 實驗現(xiàn)象: 2、原子的核式結(jié)構(gòu)模型: 由于 a粒子的質(zhì)量是電子質(zhì)量的七千多倍， 所以電子不會使 a粒子運動方向發(fā)生明顯 的改變，只有原子中的正電荷才有可能對 a粒子的運動產(chǎn)生明顯的影響。如果正電荷在 原子中的分布，像湯姆生模型那模均勻分布，穿過金箔的 a粒了所受正電荷的作用力在 各方向平衡，a粒了運動將不發(fā)生明顯改變。 散射實驗現(xiàn)象證明， 原子中正電荷不是均 勻分布在原子中的。 19111911 年，盧瑟福通過對 a粒子散射實驗的分析計算提出原子核式結(jié)構(gòu)模型：在原 子中心存在一個很小的核，稱為原子核，原子核集中了原子所有正電荷和幾乎全部的質(zhì) -14 量，帶負

3、電荷的電子在核外空間繞核旋轉(zhuǎn)。原子核半徑小于 10 m,m,原子軌道半徑約 -10 3 3、盧瑟福對實驗結(jié)果的解釋 電子對 a 粒子的作用忽略不計。 因為原子核很小，大部分 a 粒子穿過原子時離原子核很遠，受到較小的庫侖斥力，運 動幾乎不改變方向。 極少數(shù) a 粒子穿過原子時離原子核很近，因此受到很強的庫侖斥力，發(fā)生大角度散射。a.a.絕大多數(shù)a 不發(fā)生偏轉(zhuǎn)。 b.b.有少數(shù)a C.C.有極少數(shù) 粒子穿過金箔后，仍沿原來方向運動, 粒子發(fā)生較大角度的偏轉(zhuǎn) a粒子的偏轉(zhuǎn)角超過了 9090 度，有的幾乎達到 180180 度，即被反向彈回。 學習-好資料 更多精品文檔 4 4、核式結(jié)構(gòu)的不足 認為

4、原子壽命的極短；認為原子發(fā)射的光譜應該是連續(xù)的。 知識點三、氫原子光譜 1、 光譜的種類： （1） 發(fā)射光譜：物質(zhì)發(fā)光直接產(chǎn)生的光譜。熾熱的固體、液體及高溫高 壓氣體發(fā)光產(chǎn)生連續(xù)光譜；稀薄氣體發(fā)光產(chǎn)生線狀譜（明線光譜），比如霓虹 燈發(fā)光光譜就是線狀光譜。 不同元素的線狀譜線不同，又稱 特征譜線。 （2） 吸收光譜：連續(xù)譜線中某些頻率的光被稀薄氣體吸收后產(chǎn)生的光譜， 元素能發(fā)射出何種頻率的光，就相應能吸收何種頻率的光。因此吸收光譜也 可作元素的特征譜線。吸收光譜主要研究太陽光譜。 2、 氫原子的光譜是線狀的（這些亮線稱為原子的特征譜線），即輻射波長是 分立的。 紅 MO Vnm 二紅外 學習-好

5、資料 更多精品文檔 可見牌 3 3、氫光譜規(guī)律公式： 1 1 1、 R（-2 2） m=1m=1、2 2、3 3 丸 m n m=2m=2 時，對應巴爾末系，其中有四條可見光，一條紅色光、一條是藍靛光、 另外兩條是紫光。 4 4、光譜分析原理：利用元素的特征譜線（線狀譜或吸收光譜）鑒別物質(zhì)的分 析方法。 知識點四、波爾的原子模型 1、 盧瑟福的原子核式結(jié)構(gòu)學說的困難：盧瑟福的原子核式結(jié)構(gòu)學說跟經(jīng)典 的電磁理論發(fā)生矛盾（矛盾為：a、原子是不穩(wěn)定的；b、原子光譜是連續(xù)譜） 1913年玻爾（丹麥）在其基礎上，把普朗克的量子理論運用到原子系統(tǒng)上， 提出玻爾理論。 2、 玻爾理論的假設 （1） 電子軌道

6、量子化假設： 電子可能的軌道半徑 r=nr=n21，匚=0.0530.053nm nm ， n=1n=1、2 2、3 3 。電子繞核旋轉(zhuǎn)可能 的軌道是分立的。 （2 2） 原子能量狀態(tài)量子化（定態(tài)）假設： 取氫原子電離時原子能量為 0 0,即選定離核無限遠處的電勢能為零，用定積分求 得 E E1= = - -13.6ev.13.6ev. E E21，E E1 = = 13.6ev13.6ev n 原子只能處于一系列不連續(xù)的能量狀態(tài)中，在這些狀態(tài)中原子是穩(wěn)定的， 電子雖然繞核運動，但并不向外輻射能量，這些狀態(tài)叫做 定態(tài)。氫原子的各 ，對于每個 m m， n=m+1,m+2,m+3n=m+1,m+

7、2,m+3 學習-好資料 更多精品文檔 個定態(tài)的能量值，叫做它的 能級。原子處于最低能級時電子在離核最近的軌 道上運動，這種定態(tài)叫做基態(tài)；原子處于較高能級時電子在離核較遠的軌道 上運動的這些定態(tài)叫做 激發(fā)態(tài)。學習-好資料 更多精品文檔 ”一 r 激發(fā)態(tài) J h 1 i Z ! 澈發(fā)態(tài) l J 7 、.基態(tài)丿 / (3)原子躍遷假設(針對原子的線狀譜提出) ： 電子從能量較高的定態(tài)軌道躍遷到能量較低的定態(tài)軌道時, 子時會從能量較低的定態(tài)軌道躍遷到能量較高的軌道。 hv = E初-E末。 注：電子只吸收或發(fā)射特定頻率的光子完成原子內(nèi)的躍遷。如果要使電子電離，光子 的能量 與氫原子能量之和大于等于零

8、即可。 3、玻爾模型的局限性:會放出光子。電子吸收光 1 F i A r 1 :L T i布OW齡 1 1 1 1 I 1 . 1 1 14 it m Vir i巴爾旅塢系 1 i I 1 1 1 1 | 1 i i 1 j 4 4 耳 4 i| i i ij 1- 打 7cV 學習-好資料 更多精品文檔 玻爾模型的成功之處在于它引入了量子概念（提出了能級和躍遷的概念, 能解釋氣體導電時發(fā)光的機理、氫原子的線狀譜），局限之處在于它過多地 保留了經(jīng)典理論（經(jīng)典粒子、軌道等），無法解釋復雜原子的光譜。 4、現(xiàn)代原子模型： 定時刻其空間坐標與動量不能同時測準，是 提出的著名的測不準原理。 現(xiàn)代量子理

9、論認為電子的軌道只能用電子云來描述。 針對性訓練 1 1、 對粒子散射實驗裝置的描述，你認為正確的有： （ ） A.A. 實驗器材有放射源、金箔、熒光屏、顯微鏡 B.B. 金箔的厚度對實驗無影響 C.C. 如果不用金箔改用鋁箔，就不會發(fā)生散射現(xiàn)象； D.D. 實驗裝置放在空氣中和真空中都可以 2 2、 在盧瑟福的 a粒子散射實驗中，有極少數(shù) a粒子發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn)，其原因是（）電子繞核運動形成一個帶負電荷的云團, 對于具有波粒二象性的微觀粒子， 在一個確 這德國物理學家海森堡在 19271927 年 學習-好資料 更多精品文檔 (A 6 6、根據(jù)粒子散射實驗，盧瑟福提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型，圖中

10、虛線表示原子核 所形成的電場的等勢線，實線表示一個 :-粒子的運動軌跡。在 :粒子從 a a 運動到 b b、再 運動到 c c 的過程中，下列說法正確的是 （）（） A.A. 動能先增大，后減小 B.B. 電勢能先減小，后增大 C.C. 電場力先做負功，后做正功，總功等于零 D D.加速度先變小，后變大 7 7、用光子能量為 E E 的單色光照射容器中處于基態(tài)的一群氫原子。 停止照射后，發(fā)現(xiàn)該容 器內(nèi)的氫能夠釋放出三種不同頻率的光子，它們的頻率由低到高依次為 V、V、V,由此可 A A .原子的正電荷和絕大部分質(zhì)量集中在一個很小的核上 B.B. 正電荷在原子中是均勻分布的 C.C. 原子中存

11、在著帶負電的電子 D.D. 原子只能處于一系列不連續(xù)的能量狀態(tài)中 3 3、在粒子散射實驗中，如果兩個具有相同能量的 :-粒子，從不同大小的角度散射 出來，則散射角度大的這個 ：粒子（ ） A.A. 更接近原子核 B B.更遠離原子核. C.C.受到一個以上的原子核作用 D D.受到原子核較大的沖量作用 4 4、盧瑟福通過對 a a 粒子散射實驗結(jié)果的分析，提出 B.B. 原子核內(nèi)有中子存在. D.D.原子核是由質(zhì)子和中子組成的. 5 5、圖中的圓點代表:粒子散射實驗中的原子核，帶箭頭的曲線代表 :粒子的徑跡, 其中不可能發(fā)生的是：（） A A.原子的核式結(jié)構(gòu)模型 C.C.電子是原子的組成部分

12、學習-好資料 更多精品文檔 知，開始用來照射容器的單色光的光子能量可以表示為: h( h( v+ v+ + v) )以上表示式中 A A.只有正確 B B.只有正確 C.C. 只有 正確 D D.只有 正確 &現(xiàn)有 12001200 個氫原子被激發(fā)到量子數(shù)為 4 4 的能級上，若這些受激氫原子最后都回到 A A. 2200 2200 B B. 20002000 C. C. 1200 1200 D D. 24002400 遷到各較低能級的原子數(shù)都是處在該激發(fā)態(tài)能級上的原子總數(shù)的 1 n n _1 ?；鶓B(tài)，則在此過程中發(fā)出的光子總數(shù)是多少？假設處在量子數(shù)為 h hv ; h h v ； h(h(v+ +v) )； n n 的激發(fā)態(tài)的氫原子躍 學習-好資料 更多精品文檔 9 9、氫原子處于基態(tài)時，原子的能量為 E1 - -13.6eV，問: (1 (1 )氫原子在 n n =4=4 的定態(tài)時，可放出幾種頻率的光？其中最小頻率等于多少 HzHz? (2 (2 )若要使處于基態(tài)的氫原子電離，至少要用多大頻率的電磁波照射此原子？ 1010、 對于基態(tài)氫原子，下列說法正確的是( ) A A、它能吸收 10.2eV10.2eV 的光子 B B、它能吸收 11eV11eV 的光子 C C、它能吸收 14eV14eV 的光子 D D、它能吸收具有