高中物理人教版5第十八章原子結(jié)構(gòu) 校賽得獎(jiǎng)

第十八章：原子結(jié)構(gòu)一、研究進(jìn)程湯姆孫（糟糕模型）→盧瑟福由α粒子散射實(shí)驗(yàn)（核式結(jié)構(gòu)模型）→波爾量子化模型→現(xiàn)代原子模型（電子云模型）二、α粒子散射實(shí)驗(yàn)a、實(shí)驗(yàn)裝置的組成：放射源、金箔、熒光屏b、實(shí)驗(yàn)的結(jié)果：絕大多數(shù)α粒子基本上仍沿原來(lái)的方向前進(jìn)，少數(shù)α粒子(約占八千分之一)發(fā)生了大角度偏轉(zhuǎn)，甚至超過(guò)了90o。C、盧瑟福核式結(jié)構(gòu)模型內(nèi)容：①在原子的中心有一個(gè)很小的原子核，②原子的全部正電荷和幾乎全部質(zhì)量集中在原子核里，③帶負(fù)電的電子在核外空間里旋轉(zhuǎn)。原子直徑的數(shù)量級(jí)為，而原子核直徑的數(shù)量級(jí)約為。c、盧瑟福對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的解釋電子對(duì)α粒子的作用忽略不計(jì)。因?yàn)樵雍撕苄。蟛糠枝亮Ｗ哟┻^(guò)原子時(shí)離原子核很遠(yuǎn)，受到較小的庫(kù)侖斥力，運(yùn)動(dòng)幾乎不改變方向。極少數(shù)α粒子穿過(guò)原子時(shí)離原子核很近，因此受到很強(qiáng)的庫(kù)侖斥力，發(fā)生大角度散射。d、核式結(jié)構(gòu)的不足認(rèn)為原子壽命的極短；認(rèn)為原子發(fā)射的光譜應(yīng)該是連續(xù)的。三、氫原子光譜1、公式：m=1、2、3……，對(duì)于每個(gè)m，n=m+1,m+2,m+3……m=2時(shí)，對(duì)應(yīng)巴爾末系，其中有四條可見(jiàn)光，一條紅色光、一條是藍(lán)靛光、另外兩條是紫光。線(xiàn)狀光譜：原子光譜（明線(xiàn)光譜）是線(xiàn)狀光譜，比如霓虹燈發(fā)光。吸收光譜（主要研究太陽(yáng)光譜）：吸收光譜是連續(xù)光譜背景上出現(xiàn)不連續(xù)的暗線(xiàn)。吸收譜既不是線(xiàn)狀譜又不是帶狀光譜（連續(xù)光譜）實(shí)驗(yàn)表明：每種原子都有自己的特征譜線(xiàn)。（明線(xiàn)光譜中的亮線(xiàn)與吸收光譜中的暗線(xiàn)相對(duì)應(yīng)，只是通常在吸收光譜中的暗線(xiàn)比明線(xiàn)光譜中的兩線(xiàn)要少一些）光譜分析原理：根據(jù)光譜來(lái)鑒別物質(zhì)和確定它的化學(xué)組成。連續(xù)光譜（帶狀光譜）：熾熱的固體、液體或高壓氣體的光譜是連續(xù)光譜。波爾模型1、電子軌道量子化r=n2r1，r1=0.053nm——針對(duì)原子的核式結(jié)構(gòu)模型提出。電子繞核旋轉(zhuǎn)可能的軌道是分立的。2、原子能量狀態(tài)量子化（定態(tài)）假設(shè)——針對(duì)原子穩(wěn)定性提出。電子在不同的軌道對(duì)應(yīng)原子具有不同的能量。原子只能處于一系列不連續(xù)的能量狀態(tài)中，這些狀態(tài)中原子是穩(wěn)定的，電子雖然繞核旋轉(zhuǎn)，但不向外輻射能量，這些狀態(tài)叫定態(tài)。取氫原子電離時(shí)原子能量為0，用定積分求得E1=-13.6ev.，E1=—13.6ev原子躍遷假設(shè)（針對(duì)原子的線(xiàn)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(shí)，會(huì)放出光子。電子吸收光子時(shí)會(huì)從能量較低的定態(tài)軌道躍遷到能量較高的軌道。。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即可。局限性保留了經(jīng)典粒子的觀(guān)念，把電子的運(yùn)動(dòng)仍然看成經(jīng)典力學(xué)描述下軌道運(yùn)動(dòng)，沒(méi)有徹底擺脫經(jīng)典理論的框架?！鸁o(wú)法解釋較為復(fù)雜原子的光譜?，F(xiàn)代原子模型：電子繞核運(yùn)動(dòng)形成一個(gè)帶負(fù)電荷的云團(tuán)，對(duì)于具有的微觀(guān)粒子，在一個(gè)確定時(shí)刻其空間坐標(biāo)與不能同時(shí)測(cè)準(zhǔn)，這是德國(guó)物理學(xué)家海森堡在1927年提出的著名的測(cè)不準(zhǔn)原理。習(xí)題1、對(duì)粒子散射實(shí)驗(yàn)裝置的描述，你認(rèn)為正確的有：（）A．實(shí)驗(yàn)器材有放射源、金箔、熒光屏、顯微鏡B．金箔的厚度對(duì)實(shí)驗(yàn)無(wú)影響C．如果不用金箔改用鋁箔，就不會(huì)發(fā)生散射現(xiàn)象；D．實(shí)驗(yàn)裝置放在空氣中和真空中都可以2、在盧瑟福的α粒子散射實(shí)驗(yàn)中，有極少數(shù)α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3、在粒子散射實(shí)驗(yàn)中，如果兩個(gè)具有相同能量的粒子，從不同大小的角度散射出來(lái)，則散射角度大的這個(gè)粒子（）A．更接近原子核 B．更遠(yuǎn)離原子核．C．受到一個(gè)以上的原子核作用 D．受到原子核較大的沖量作用4、盧瑟福通過(guò)對(duì)a粒子散射實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析，提出A．原子的核式結(jié)構(gòu)模型B．原子核內(nèi)有中子存在．C．電子是原子的組成部分D．原子核是由質(zhì)子和中子組成的．5、圖中的圓點(diǎn)代表粒子散射實(shí)驗(yàn)中的原子核，帶箭頭的曲線(xiàn)代表粒子的徑跡，其中不可能發(fā)生的是：（）6、根據(jù)粒子散射實(shí)驗(yàn)，盧瑟福提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型，圖中虛線(xiàn)表示原子核所形成的電場(chǎng)的等勢(shì)線(xiàn)，實(shí)線(xiàn)表示一個(gè)粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡。在粒子從a運(yùn)動(dòng)到b、再運(yùn)動(dòng)到c的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是()A．動(dòng)能先增大，后減小B．電勢(shì)能先減小，后增大C．電場(chǎng)力先做負(fù)功，后做正功，總功等于零D．加速度先變小，后變大1123v3v2v1A．只有①③正確B．只有②正確C．只有②③正確D．只有④正確8、現(xiàn)有1200個(gè)氫原子被激發(fā)到量子數(shù)為4的能級(jí)上，若這些受激氫原子最后都回到基態(tài)，則在此過(guò)程中發(fā)出的光子總數(shù)是多少？假設(shè)處在量子數(shù)為n的激發(fā)態(tài)的氫原子躍遷到各較低能級(jí)的原子數(shù)都是處在該激發(fā)態(tài)能級(jí)上的原子總數(shù)的。A．2200B．2000C．1200D．24009、氫原子處于基態(tài)時(shí)，原子的能量為，問(wèn)：（1）氫原子在n=4的定態(tài)時(shí)，可放出幾種頻率的光？其中最小頻率等于多少Hz？（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？10、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__________