2016《名師面對(duì)面》高考物理大一輪復(fù)習(xí)課件：選修3-5-第3講原子結(jié)構(gòu)-能級(jí)

1、選修35,選考部分,第3講原子結(jié)構(gòu)能級(jí),一、盧瑟福核式結(jié)構(gòu)模型 1湯姆生的“棗糕”模型 (1)1897年_發(fā)現(xiàn)電子，提出原子的“棗糕”模型，揭開(kāi)了人類(lèi)研究原子結(jié)構(gòu)的序幕 (2)“棗糕”模型：原子是一個(gè)球體，正電荷_分布在整個(gè)球內(nèi)，電子像棗糕里的棗子那樣鑲嵌在原子里,湯姆生,均勻,2盧瑟福的核式結(jié)構(gòu)模型 (1)粒子散射實(shí)驗(yàn)的結(jié)果：_粒子穿過(guò)金箔后，基本上仍沿原來(lái)的方向前進(jìn)，但_粒子發(fā)生了大角度偏轉(zhuǎn)，_粒子的偏轉(zhuǎn)超過(guò)了90，有的甚至被撞了回來(lái) (2)盧瑟福的原子核式結(jié)構(gòu)模型 在原子的中心有一個(gè)很小的核，叫_，原子的所有_和幾乎_都集中在原子核里，帶負(fù)電的_在核外繞核旋轉(zhuǎn) (3)原子核的尺度：原子核

2、直徑的數(shù)量級(jí)為_(kāi)m，原子直徑的數(shù)量級(jí)約為_(kāi)m.,絕大多數(shù),少數(shù),極少數(shù),電子,原子核,正電荷,所有質(zhì)量,1015,1010,【跟蹤訓(xùn)練】 1(單選)盧瑟福提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型，這一模型建立的基礎(chǔ)是() A粒子散射實(shí)驗(yàn) B對(duì)陰極射線的研究 C天然放射性現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn) D質(zhì)子的發(fā)現(xiàn) 【答案】A,三、玻爾原子模型 1玻爾原子模型 (1)軌道假設(shè)：原子中的電子在庫(kù)侖引力的作用下，繞原子核做圓周運(yùn)動(dòng)，電子繞核運(yùn)動(dòng)的可能軌道是_的 (2)定態(tài)假設(shè)：電子在不同的軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)，原子處于不同狀態(tài)，因而具有不同的能量，即原子的能量是_的 這些具有確定能量的穩(wěn)定狀態(tài)稱(chēng)為定態(tài)，在各個(gè)定態(tài)中，原子是_的，不向外輻射能量

3、 (3)躍遷假設(shè)：原子從一個(gè)能量狀態(tài)向另一個(gè)能量狀態(tài)躍遷時(shí)要_或_一定頻率的光子，光子的能量等于兩個(gè)狀態(tài)的_,不連續(xù),不連續(xù),穩(wěn)定,吸收,放出,能量差,2能級(jí)：在玻爾理論中，原子各個(gè)可能狀態(tài)的_叫能級(jí) 圖1331,能量值,3基態(tài)和激發(fā)態(tài)：原子能量_的狀態(tài)叫基態(tài)，其他能量(相對(duì)于基態(tài))較高的狀態(tài)叫_ 4量子數(shù)：現(xiàn)代物理學(xué)認(rèn)為原子的可能狀態(tài)是_的，各狀態(tài)可用正整數(shù)1,2,3，表示，叫做量子數(shù)，一般用n表示 5氫原子的能級(jí)和軌道半徑 (1)氫原子半徑公式 rn_r1(n1,2,3，)，其中r1為基態(tài)半徑，也稱(chēng)為玻爾半徑，r1_m. (2)氫原子能級(jí)公式 En_E1(n1,2,3，)，其中E1為氫原子

4、基態(tài)的能量值，E1_eV.,最低,激發(fā)態(tài),不連續(xù),n2,0.531010,13.6,【跟蹤訓(xùn)練】 2(多選)氫原子的核外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)，下列說(shuō)法正確的是() A氫原子的能量增加 B氫原子的能量減少 C氫原子要吸收一定頻率的光子 D氫原子要放出一定頻率的光子 【答案】BD,【解析】氫原子的核外電子離原子核越遠(yuǎn)，氫原子的能量(包括動(dòng)能和勢(shì)能)越大當(dāng)氫原子的核外電子由離原子核較遠(yuǎn)的軌道躍遷到離原子較近的軌道上時(shí)，原子的能量減少，氫原子要放出一定頻率的光子選項(xiàng)B、D正確,3(單選)已知金屬鉀的逸出功為2.22 eV.氫原子的能級(jí)如圖1332所示，一群處在n3能級(jí)的氫原

5、子向低能級(jí)躍遷時(shí)，能夠從金屬鉀的表面打出光電子的光波共有() 圖1332 A1種B.2種 C3種D.4種,【答案】B 【解析】氫原子從激發(fā)態(tài)n3向低能級(jí)躍遷可能發(fā)出3種光子，其中31和21所發(fā)出的光子能量高于2.22 eV，選項(xiàng)B正確,19091911年，英國(guó)物理學(xué)家盧瑟福和他的助手們進(jìn)行了粒子散射實(shí)驗(yàn) 1實(shí)驗(yàn)裝置 如圖1333所示，用粒子轟擊金箔，由于金原子中的帶電微粒對(duì)粒子有庫(kù)侖斥力作用，一些粒子穿過(guò)金箔后改變了運(yùn)動(dòng)方向，這種現(xiàn)象叫做粒子散射,考查粒子散射實(shí)驗(yàn)及原子核式結(jié)構(gòu)模型,3現(xiàn)象解釋 認(rèn)為原子中的全部正電荷和幾乎所有質(zhì)量都集中在一個(gè)很小的核上，由于核很小，大部分粒子穿過(guò)金箔時(shí)都離核很

6、遠(yuǎn)，受到的庫(kù)侖力很小，它們的運(yùn)動(dòng)幾乎不受影響；只有少數(shù)粒子從原子核附近飛過(guò)，明顯受到原子核的庫(kù)侖力而發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn) 圖1334,(雙選)如圖1334所示為盧瑟福和他的同事們做粒子散射實(shí)驗(yàn)裝置的示意圖熒光屏和顯微鏡一起分別放在圖中的A、B、C、D 4個(gè)位置時(shí)，觀察到以下的現(xiàn)象，下列說(shuō)法正確的是() A放在A位置時(shí)，相同時(shí)間內(nèi)觀察到屏上的閃光次數(shù)最少 B放在B位置時(shí)，相同時(shí)間內(nèi)觀察到屏上的閃光次數(shù)只比A位置時(shí)稍少些 C放在C、D位置時(shí)，屏上觀察不到閃光 D放在D位置時(shí)，屏上仍能觀察一些閃光，但次數(shù)極少,(單選)(2015年云浮調(diào)研)關(guān)于粒子散射實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法正確的是() A絕大多數(shù)粒子經(jīng)過(guò)金箔后，

7、發(fā)生了角度不太大的偏轉(zhuǎn) B粒子在接近原子核的過(guò)程中，動(dòng)能減少，電勢(shì)能減少 C粒子離開(kāi)原子核的過(guò)程中，動(dòng)能增大，電勢(shì)能增大 D對(duì)粒子散射實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，可以估算出原子核的大小 【答案】D,考查對(duì)氫原子各能級(jí)的能量關(guān)系的理解,(單選)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() A原子要吸收光子，電子的動(dòng)能增大，原子的電勢(shì)能增大，原子的能量增大 B原子要放出光子，電子的動(dòng)能減小，原子的電勢(shì)能減小，原子的能量也減小 C原子要吸收光子，電子的動(dòng)能增大，原子的電勢(shì)能減小，原子的能量增大 D原子要吸收光子，電子的動(dòng)能減小，原子的電勢(shì)能增大，原子的能量增加,答案 D 一題一得 玻爾理論

8、的成功之處在于引入了量子化的概念，但因保留了經(jīng)典的原子軌道，故有關(guān)氫原子的計(jì)算仍應(yīng)用經(jīng)典物理的理論對(duì)電子繞核運(yùn)動(dòng)的軌道半徑、速度、周期、動(dòng)能、電勢(shì)能等的計(jì)算，是牛頓運(yùn)動(dòng)定律、庫(kù)侖定律、勻速圓周運(yùn)動(dòng)等知識(shí)的綜合應(yīng)用,(單選)氫原子輻射出一個(gè)光子后() A電子繞核旋轉(zhuǎn)半徑增大 B.電子的動(dòng)能增大 C原子的電勢(shì)能增大 D.原子的能級(jí)值增大 【答案】B,1原子從低能級(jí)和向高能級(jí)躍遷，吸收一定能量的光子，當(dāng)一個(gè)光子的能量滿足hE末E初時(shí)，才能被某一個(gè)原子吸收，使原子從低能級(jí)E初向高能級(jí)E末躍遷，而當(dāng)光子能量h大于或小于E末E初時(shí)都不能被原子吸收 2原子從高能級(jí)向低能級(jí)躍遷，以光子的形式向外輻射能量，所輻射的光子能量恰等于發(fā)生躍遷時(shí)的兩能級(jí)間的能量差,考查氫原子的躍遷條件與規(guī)律,3當(dāng)光子能量大于或等于13.6 eV時(shí)，也可以被處于基態(tài)的氫原子吸收，使氫原子電離；當(dāng)處于基態(tài)的氫原子吸收的光子能量大于13.6 eV，氫原子電離后，電子具有一定的初動(dòng)能 4原子還可吸收外來(lái)實(shí)物粒子(例如自由電子)的能量而被激發(fā)由于實(shí)物粒子的動(dòng)能可全部或部分地被原子吸收，所以只要入射粒子的能量大于或等于兩能級(jí)的能量差值(EEmEn)，就可使原子發(fā)生能級(jí)躍遷,(單選)(2015年聊城模擬)圖1335為氫原子能級(jí)的示意圖，現(xiàn)有大量的氫原子處于n4的激發(fā)態(tài)，當(dāng)向低能級(jí)躍遷時(shí)輻射出若干不同頻率的光關(guān)于這