高考物理一輪總復習魯科課件：第十五章第二節(jié)

第二節(jié)原子結(jié)構(gòu)氫原子光譜第十五章波與粒子原子結(jié)構(gòu)原子核基礎(chǔ)梳理?自學導引一、原子結(jié)構(gòu)1.電子的發(fā)現(xiàn)：1897年,英國物理學家_______發(fā)現(xiàn)了電子,明確電子是原子的組成部分,揭開了研究原子結(jié)構(gòu)的序幕.湯姆孫2.原子的核式結(jié)構(gòu)模型在原子中心有一個很小的核叫原子核,原子全部的正電荷和幾乎全部質(zhì)量都集中在原子____上,帶負電的電子在核外空間繞核高速旋轉(zhuǎn).核二、氫原子光譜1.光譜：用光柵和棱鏡可以把光按波長展開,獲得光的______________和強度分布的記錄,即光譜.2.線狀譜：光譜是一條條的____.3.連續(xù)譜：光譜看起來不是一條條分立的譜線,而是連在一起的_____.波長(頻率)成分亮線光帶4.特征譜線：不同原子的亮線位置____,說明不同原子的發(fā)光頻率是_____的,因此這些亮線稱為原子的特征譜線.5.光譜分析：利用__________來鑒別物質(zhì)和確定物質(zhì)的組成成分,這種方法稱為光譜分析.不同不同特征譜線三、玻爾理論、能級1.玻爾原子模型(1)軌道假設(shè)：原子中的電子在庫侖引力的作用下,繞原子核做圓周運動,電子繞核運動的軌道是_______的.不連續(xù)(2)定態(tài)假設(shè)：電子在不同的軌道上運動時,原子處于不同的狀態(tài),因而具有不同的能量,即原子的能量是______的.這些不同的狀態(tài)叫定態(tài).在各個定態(tài)中,原子是_____的,不向外輻射能量.不連續(xù)穩(wěn)定(3)躍遷假設(shè)：原子從一個能量狀態(tài)向另一個能量狀態(tài)躍遷時要____或____一定頻率的光子,該光子的能量等于兩個狀態(tài)的_______,即hν＝___________.2.能級：在玻爾理論中,原子的各個可能狀態(tài)的________叫能級.吸收放出能級差Em－En(m>n)能量值3.基態(tài)墾與激匪發(fā)態(tài)懲：能量__預__紅_的狀贊態(tài)叫吃基態(tài);其他寄能量竹狀態(tài)番叫激拾發(fā)態(tài).4.量子雁數(shù)：現(xiàn)挑代物偏理學訴認為盾原子掠的可摸能狀康態(tài)是介不連見續(xù)的,各狀紅態(tài)的炮標號1,包2,漁3…叫做陽量子僻數(shù),一般內(nèi)用n表示.最低要點透析?直擊高考一、α粒子甩散射徒實驗渡與原夢子核僑式結(jié)構(gòu)構(gòu)模跟型1.盧瑟丘福的α粒子綱散射情實驗拒裝置(如圖15－2－1)圖15－2－12.煤α粒子門散射易實驗朋的現(xiàn)修象絕大薪多數(shù)α粒子澆穿過姑金箔奔后,基本標上仍論沿原艦來的完方向未前進,但少滾數(shù)α粒子珍發(fā)生時了大冷角度徑偏轉(zhuǎn),極少說數(shù)α粒子富甚至偉被撞揚了回炒來.如圖15－2－2所示.圖15－2－23.建立犧核式爐結(jié)構(gòu)以模型乖的要廳點(1債)核外箱電子年不會她使α粒子抄的速久度發(fā)殃生明徹顯改癢變.(2多)湯姆撞孫模倍型不救能解墊釋α粒子盾的大絕角度折散射.(3示)少數(shù)α粒子懶發(fā)生云了大貞角度新偏轉(zhuǎn),甚至蝴反彈娘回來,表明海這些α粒子撥在原巡壽子中傷的某櫻個地電方受辭到了畫質(zhì)量幟、電譽量均減比它攻本身墓大得殘多的循物體慚的作擇用.(4鼓)絕大沒多數(shù)α粒子經(jīng)在穿義過厚判厚的善金原毯子層提而運貝動方取向沒途有明懼顯變升化,說明工原子復中絕祥大部半分是埋空的.原子性的質(zhì)少量、賄電量籮都集藥中在純體積腎很小洪的原指子核唐上.4.三個近原子焰模型施的對虹比實驗基礎(chǔ)原子結(jié)構(gòu)成功和局限“棗糕”模型電子的發(fā)現(xiàn)原子是一個球體,正電荷均勻分布在整個球內(nèi),電子鑲嵌在其中可解釋一些實驗現(xiàn)象,但無法說明α粒子散射實驗核式結(jié)構(gòu)模型盧瑟福的α粒子散射實驗原子的中心有一個很小的核,全部正電荷和幾乎全部質(zhì)量集中在核內(nèi),電子在核外運動成功解釋了α粒子散射實驗,無法解釋原子的穩(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(jié)構(gòu)模型基礎(chǔ)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)象即時店應(yīng)用1.催(2條01遞0·高考妙上海皇卷)盧瑟談福提抓出了綠原子扔的核豆式結(jié)蔬構(gòu)模趣型,這一胡模型播建立塘的基赴礎(chǔ)是()A.主α粒子誰的散弱射實南驗B.對陰杰極射弊線的靈研究C.天然禍放射抱性現(xiàn)型象的俯發(fā)現(xiàn)D.質(zhì)子丈的發(fā)亭現(xiàn)解析辮：選A.盧瑟第福根剛據(jù)α粒子擔的散芬射實火驗的智結(jié)果,提出原原子怪的核惡式結(jié)吉構(gòu)模腿型,所以A項正槳確.二、顛玻爾診理論犧的理蘆解1.玻爾韻理論(1借)定態(tài)桑：原蠻子只魯能處弱于一折系列堅不連輸續(xù)的董能量搬狀態(tài)勁中,在這殖些能爐量狀惑態(tài)中偵原子育是穩(wěn)滴定的,電子牲雖然沃繞核嗎運動,但并赴不向點外輻卷射能齊量.(2綿)躍遷肅：原加子從超一種武定態(tài)貢躍遷觀到另粗一種許定態(tài)蹄時,它輻睜射或扁吸收牙一定肚頻率要的光偏子,光子啟的能撒量由甘這兩藥個定眼態(tài)的涂能量旁差決曲定.即hν＝Em－En.(h是普遠朗克都常量h＝6.森63迎×1籌0－34J·赤s)(3若)軌道房誠：原急子的搭不同茅能量薦狀態(tài)束跟電優(yōu)子在救不同打的圓掙周軌緣瑞道繞陡核運鎮(zhèn)動相護對應(yīng),原子鴉的定檔態(tài)是銷不連深續(xù)的,因此頭電子扛的可悲能軌番道也泛是不料連續(xù)徐的.2.玻爾么模型石中電嘴子運們動有旁關(guān)計詞算問價題氫原燈子在姨各個觸不同靈的能殲量狀爆態(tài)對廉應(yīng)不詠同的鄭電子告軌道,電子墻繞核狂做圓裝周運貓動的裂動能洲和系慚統(tǒng)的魔電勢顆能之機和即煮為原滾子的青能量,即En＝Ek＋Ep.(1京)電子希運動刃的速頓度、賴周期均、動胖能與膜半徑羞的關(guān)搜系(2券)系統(tǒng)蹦的電雨勢能腥變化草可根秩據(jù)庫屯侖力森做功梨來判叫斷：避靠近露核,庫侖第力對現(xiàn)電子貿(mào)做正折功,系統(tǒng)份電勢忍能減掌小;遠離絨核,庫侖沉力對貓電子質(zhì)做負眼功,系統(tǒng)賄電勢營能增語加.即時快應(yīng)用2.氫原礎(chǔ)子在?；鶓B(tài)詠時的去能級陪為E1＝－13喂.6擠e縣V,其電齊子的伍軌道麻半徑殊為r1＝0.最53練×1秘0－10m,求：(1萬)電子垂在第壁一條瘡軌道箱上的判電勢獲能.(2打)要使錄基態(tài)騾原子礦電離,至少困要吸節(jié)收多閉高頻顧率的夾電磁決波？答案洪：(1晶)－27竄.2很e魂V(2笛)3宴.2棄8×1015Hz2.氫原估子的砌能級嚷圖(如圖15－2－3所示)圖15－2－3(1揚)能級盲圖中犬的橫瀉線表極示氫慨原子休可能達的能縱量狀炕態(tài)——定態(tài).(2氏)橫線燃左端茄的數(shù)蛇字“1,跳2,發(fā)3…紡”表示率量子秘數(shù),右端澆的數(shù)炎字“－13拖.6督,－3.擺40顏…”表示鼓氫原絲式子的蒼能級.(3而)相鄰蚊橫線柱間的匆距離,表示聽相鄰麥的能續(xù)級差,量子懂數(shù)越征大,相鄰嚼的能讓級差正越小.(4碗)帶箭昆頭的濃豎線體表示漁原子曾由較支高能蹦級向致較低偶能級艇躍遷,原子丑躍遷欲條件泳為：hν＝Em－En.3.氫原處子躍帥遷的稀理解(1唐)原子亡從低鳴能級泰向高喝能級孫躍遷轉(zhuǎn)：吸榮收一梅定能聚量的劃光子,當一隔個光靜子的悠能量蝴滿足hν＝E末－E初時,才能捎被某服一個科原子蕉吸收,使原俘子從角低能怒級E初向高默能級E末躍遷,而當梁光子場能量hν大于臘或小專于E末－E初時都慢不能坦被原沒子吸跌收.(2溝)原子蠟從高吊能級炎向低余能級套躍遷,以光申子的薦形式流向外愧輻射蔥能量,所輻丹射的頑光子榆能量違恰等學于發(fā)歲生躍淡遷時技兩能慨級間盒的能墻量差.(3員)當光申子能渠量大弓于或語等于13徹.6道e劃V時,也可盞以被絞氫原貞子吸治收,使氫果原子特電離;當氫簽原子借吸收救的光肚子能嚷量大乓于13別.6涉e鳥V,氫原喊子電列離后,電子夏具有摔一定街的初亡動能.(4桑)原子醒還可筆吸收珍外來引實物宗粒子(例如按自由速電子)的能晴量而千被激術(shù)發(fā).由于扇實物油粒子薪的動表能可為全部肢或部返分地訪被原反子吸耐收,所以蛋只要設(shè)入射館粒子金的能矮量大常于或常等于魔兩能衰級的泳能量斷差值(E＝Em－En),均可揮使原往子發(fā)池生能醬級躍戴遷.(5棄)躍遷堤時電甘子動干能、捕原子老勢能凍與原狹子能待量的啞變化當軌秧道半遙徑減圖小時,庫侖傳引力容做正礙功,原子范的電甘勢能Ep減小,電子嚼動能憤增大,原子宗能量睬減小.反之,軌道搏半徑皮增大旅時,原子至電勢兼能增隙大,電子陳動能駱減小,原子鉛能量財增大.名師帽點睛芒：(1)原子番躍遷家條件hν＝Em－En只適旱用于爺光子舍和原犁子作屋用而宴使原牧子在沈各定輸態(tài)之穴間躍標遷的奔情況紗，對很于光督子和關(guān)原子貢作用繳而使寇原子紛電離軋時，持只要桃入射饑光的傍能量E≥13絡(luò).6碧e組V，原覽子就渠能吸瞇收，捧對于望實物頸粒子面與原諸子作搬用使亞原子旺激發(fā)梳時，蟻粒子暴能量窩大于脆或等錯于能抓級差筑即可.(2)原子逗躍遷躬發(fā)出才的光為譜線袖條數(shù)是一周群氫役原子甜，而苦不是慢一個匙，因琴為某溪一個皺氫原洪子有井固定樓的躍典遷路性徑.即時藏應(yīng)用題型探究?解碼命題題型1原子蝦核式背結(jié)構(gòu)蔬模型眠的理純解盧瑟池福和疲他的州助手載做α粒子色轟擊購金箔低實驗,獲得琴了重靠要發(fā)地現(xiàn)：(1鞭)關(guān)于α粒子趣散射鋸實驗中的結(jié)京果,下列殊說法心正確抖的是()例1A.證明跪了質(zhì)禾子的則存在B.證明酸了原濃子核子是由桐質(zhì)子饑和中稼子組熟成的C.證明濕了原詳子的邀全部烏正電自荷和懇幾乎推全部刺質(zhì)量厲都集匪中在憤一個偏很小隔的核何里D.說明矛了原侍子中析的電堵子只向能在輝某些志軌道嫂上運匙動【思路網(wǎng)點撥】(1祥)根據(jù)α粒子誦散射柿實驗桑結(jié)果織和玻誓爾理巷論綜故合分居析.(2賊)α粒子渡接近密原子桃核的顏過程央中,動能咐與電合勢能愉相互虛轉(zhuǎn)化.【解析】(1陰)α粒子建散射賤實驗已發(fā)現(xiàn)挽了原伍子內(nèi)瞇存在欠一個脈集中齊了全院部正焦電荷捧和幾因乎全厲部質(zhì)峽量的牛核.數(shù)年適后盧帖瑟福未發(fā)現(xiàn)尸核內(nèi)蒙有質(zhì)觀子并鏟預測往核內(nèi)播存在恢中子,所以C對,A、B錯.玻爾白發(fā)現(xiàn)砍了電粱子軌客道量幟子化,D錯.【答案】(1宣)C(2胞)2座.7×10－14m【規(guī)律湊總結(jié)】(1盒)微觀評世界鬼是看垃不見洽的,我們霧可以舅根據(jù)棒它們談產(chǎn)生星的各生種效突應(yīng)來獄進行薄分析法、推來理和老判斷,來達隊到認狐識微句觀世徒界的犬目的;對于去實驗案推理阻類問飾題,要求替記住刺：①虹實驗辛的發(fā)續(xù)明者梅、時疤間和北裝置;②實打驗事賣實或鬧現(xiàn)象;③由濤實驗腦結(jié)果疤得出遵什么網(wǎng)結(jié)論;④實娘驗的宿意義涂所在.(2上)核式率結(jié)構(gòu)覆模型縱是核送外電麥子繞贊原子械核做認勻速數(shù)圓周邀運動,相關(guān)劫計算匠應(yīng)采瞇用庫烏侖力濱充當不向心傻力的范方法.題型2能級都躍遷供與光格譜分躁析氫原以子的飛部分禁能級掘如圖15－2－4所示,已知仔可見桶光的太光子婆能量嶼在1.校62菜e鼓V到3.繳11蜜e劍V之間.由此五可推局知,氫原座子()圖15－2－4例2A.從高濃能級安向n＝1能級腰躍遷皮時發(fā)躲出的朱光的應(yīng)波長姥比可索見光聰?shù)拈LB.從高僅能級艦向n＝2能級輩躍遷悄時發(fā)降出的為光均嗓為可育見光C.從高逝能級袍向n＝3能級駱躍遷德時發(fā)懂出的迫光的使頻率距比可能見光圾的高D.從n＝3能級綿向n＝2能級奮躍遷劈燕時發(fā)蛙出的察光為俊可見材光從高日能級么向n＝2能級朝躍遷搖發(fā)出君的光宅子的嚴能量骨范圍椒是1.發(fā)89恢e鄉(xiāng)豐V≤謙ΔE≤3愧.4竄0椅eV讀,與可禍見光愚光子瓜的能花量有服重合續(xù)的范夕圍,因此,從高太能級程向n＝2能級聯(lián)躍遷幫時發(fā)專出的餅光有案可見賣光,也有聰非可楊見光,故選毒項B錯誤.從高綿能級迎向n＝3能級牢躍遷叨時,發(fā)出煎的光祖子能倆量范夸圍為濁：0.狡66青e艘V≤夫ΔE≤1嬸.5瓦1敘eV雖,比可抗見光搏光子鹿的能韻量范莖圍小,由ΔE＝hν可知糕這些暫光子遞的頻舌率均長小于昂或等田于可雄見光喊的頻槐率,故選踩項C錯誤.從n＝3能級怎向n＝2能級眨躍遷播時發(fā)例出光傾子的遷能量散為ΔE＝1.澆89退e鉛V,在可忘見光鴉光子蘿能量休范圍窗之內(nèi),故選泛項D正確.【答案】D【規(guī)律殃總結(jié)】原子霧在各意能級蒼間躍蝦遷時,所吸