单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,第,2,节原子结构玻尔理论,全国名校高考物理复习优质学案、专题（附详解）,第2节原子结构玻尔理论全国名校高考物理复习优质学案、专题,-,2,-,知识梳理,考点自诊,一、原子结构,1,.,电子的发现,英国物理学家汤姆孙在研究阴极射线时发现了,电子,提出了原子的,“,枣糕模型,”,。,2,.,原子的核式结构,(1),英籍物理学家,卢瑟福,进行了,粒子散射实验,提出了核式结构模型。,-2-知识梳理考点自诊一、原子结构,-,3,-,知识梳理,考点自诊,(2),粒子散射实验的结果,:,绝大多数,粒子穿过金箔后,基本上仍沿原来的方向前进,但有少数,粒子发生了,大角度偏转,偏转的角度甚至,大于,90,也就是说它们几乎被,“,撞了回来,”,如图所示。,粒子散射实验图象,(3),原子的核式结构模型,:,原子中带正电部分的体积,很小,但几乎占有全部,质量,电子在正电体的外面运动。,-3-知识梳理考点自诊(2)粒子散射实验的结果:绝大多数,-,4,-,知识梳理,考点自诊,二、氢原子光谱、玻尔理论,1,.,光谱,:,用光栅或棱镜可以把光按波长展开,获得光的,波长,(,频率,),和强度分布的记录,即光谱。,2,.,光谱分类,3,.,氢原子光谱的实验,规律,-4-知识梳理考点自诊二、氢原子光谱、玻尔理论3.氢原子光谱,-,5,-,知识梳理,考点自诊,4,.,光谱分析,:,利用每种原子都有自己的,线状,谱线,可以用来鉴别物质和确定物质的组成成分,且灵敏度很高,在发现和鉴别化学元素上有着重大的意义。,-5-知识梳理考点自诊4.光谱分析:利用每种原子都有自己的,-,6,-,知识梳理,考点自诊,三、氢原子的能级结构、能级公式,1,.,定态,:,原子只能处于一系列,不连续,的能量状态中,在这些能量状态中原子是,稳定,的,电子虽然绕核运动,但并不向外辐射能量。,2,.,跃迁,:,原子从一种定态跃迁到另一种定态时,它,辐射,或,吸收,一定频率的光子,光子的能量由这两个定态的能量差决定,即,h,=,E,m,-E,n,。,(,h,是普朗克常量,h=,6,.,626,10,-,34,Js),3,.,轨道,:,原子的不同能量状态跟电子在不同的圆周轨道绕核运动相对应。原子的定态是不连续的,因此电子的可能轨道也是,不连续,的,。,-6-知识梳理考点自诊三、氢原子的能级结构、能级公式,-,7,-,知识梳理,考点自诊,4,.,氢原子的能级、能级公式,(1),氢原子的能级图,(,如图所示,),-7-知识梳理考点自诊4.氢原子的能级、能级公式,-,8,-,知识梳理,考点自诊,(2),氢原子的能级和轨道,半径,E,1,为基态能量,其数值为,E,1,=-,13,.,6 eV,。,氢原子的轨道半径公式,:,r,n,=n,2,r,1,(,n=,1,2,3,),其中,r,1,为基态半径,又称玻尔半径,其数值为,r,1,=,0,.,53,10,-,10,m,。,5,.,电离,电离态,:,n=,E=,0,基态,电离态,:,E,吸,=,0,-,(,-,13,.,6 eV)=13.6 eV,电离能。,n=,2,电离态,:,E,吸,=,0,-E,2,=,3,.,4 eV,如吸收能量足够大,克服电离能后,获得自由的电子还携带动能。,-8-知识梳理考点自诊(2)氢原子的能级和轨道半径 E1为基,-,9,-,知识梳理,考点自诊,1,.,在卢瑟福,粒子散射实验中,有少数,粒子发生了大角度偏转,其原因是,(,),A.,原子的正电荷和绝大部分质量集中在一个很小的核上,B.,正电荷在原子内是均匀分布的,C.,原子中存在着带负电的电子,D.,原子只能处于一系列不连续的能量状态中,答案,解析,解析,关闭,卢瑟福,粒子散射实验中使卢瑟福感到惊奇的就是,粒子发生了较大角度的偏转,这是由于,粒子带正电,而原子核极小,且原子核带正电,A,正确,B,错误。,粒子能接近原子核的机会很小,大多数,粒子都从核外的空间穿过,而与电子碰撞时如同子弹碰到尘埃一样,运动方向不会发生改变,C,、,D,的说法没错,但与题意不符。,答案,解析,关闭,A,-9-知识梳理考点自诊1.在卢瑟福粒子散射实验中,有少数,-,10,-,知识梳理,考点自诊,2,.,(,多选,)(优质试题,江苏南京鼓楼区期末,),右图为卢瑟福和他的同事们做,粒子散射实验装置的示意图,荧光屏和显微镜一起分别放在图中的,A,、,B,、,C,、,D,四个位置时所观察到的现象,下述说法正确的是,(,),A.,放在,A,位置时,相同时间内观察到屏上的闪光次数最多,B.,放在,B,位置时,相同时间内观察到屏上的闪光次数只比,A,位置时稍少些,C.,放在,C,、,D,位置时,屏上观察不到闪光,D.,放在,D,位置时,屏上仍能观察到一些闪光,但次数极少,答案,解析,解析,关闭,根据,粒子散射实验,绝大多数,粒子沿原方向前进,少数,粒子发生较大偏转,所以,A,、,D,正确。,答案,解析,关闭,AD,-10-知识梳理考点自诊2.(多选)(优质试题江苏南京鼓楼,-,11,-,知识梳理,考点自诊,3,.,一个氢原子从,n=,3,能级跃迁到,n=,2,能级,该氢原子,(,),A.,放出光子,能量增加,B.,放出光子,能量减少,C.,吸收光子,能量增加,D.,吸收光子,能量减少,答案,解析,解析,关闭,氢原子从高能级向低能级跃迁时,放出光子,能量减少,故选项,B,正确,选项,A,、,C,、,D,错误。,答案,解析,关闭,B,-11-知识梳理考点自诊3.一个氢原子从n=3能级跃迁到n=,-,12,-,知识梳理,考点自诊,4,.,右,图为氢原子的能级示意图,其中,E,1,为基态,若氢原子,A,处于激发态,E,2,氢原子,B,处于激发态,E,3,则下列说法正确的是,(,),A.,原子,A,可能辐射出,3,种频率的光子,B.,原子,B,可能辐射出,3,种频率的光子,C.,原子,A,能够吸收原子,B,发出的,光子,并,跃迁到能级,E,4,D.,原子,B,能够吸收原子,A,发出的,光子,并,跃迁到能级,E,4,答案,解析,解析,关闭,原子,A,从激发态,E,2,跃迁到,E,1,只辐射一种频率的光子,A,错误,;,原子,B,从激发态,E,3,跃迁到基态,E,1,可能辐射三种频率的光子,B,正确,;,由原子能级跃迁理论可知,原子,A,可能吸收原子,B,由,E,3,跃迁到,E,2,时放出的光子并跃迁到,E,3,但不能跃迁到,E,4,C,错误,;,A,原子发出的光子能量,E=,E,2,-E,1,大于,E=E,4,-E,3,故原子,B,不可能吸收,A,原子发出的光子能量,也就不能跃迁到能级,E,4,D,错误。,答案,解析,关闭,B,-12-知识梳理考点自诊4.右图为氢原子的能级示意图,其中E,-,13,-,命题点一,命题点二,原子的核式结构,1,.,粒子散射实验,(1),粒子散射实验,装置,(2),粒子散射实验的结果,:,绝大多数,粒子穿过金箔后基本上仍沿原来的方向前进,但少数,粒子穿过金箔后发生了大角度偏转,极少数,粒子甚至被,“,撞了回来,”,。,-13-命题点一命题点二原子的核式结构,-,14,-,命题点一,命题点二,2,.,原子的核式结构模型,(1),粒子散射实验结果分析,核外电子不会使,粒子的速度发生明显改变。,汤姆孙模型不能解释,粒子的大角度散射。,绝大多数,粒子沿直线穿过金箔,说明原子中绝大部分是空的,;,少数,粒子发生较大角度偏转,反映了原子内部集中存在着对,粒子有斥力的正电荷,;,极少数,粒子甚至被,“,撞了回来,”,反映了个别,粒子正对着质量比,粒子大得多的物体运动时,受到该物体很大的斥力作用。,(2),核式结构模型的局限性,卢瑟福的原子核式结构模型能够很好地解释,粒子散射实验现象,但不能解释原子光谱是特征光谱和原子的稳定性。,-14-命题点一命题点二2.原子的核式结构模型,-,15,-,命题点一,命题点二,例,1,(优质试题,上海理工大附中期中,),如图所示为卢瑟福,粒子散射实验装置的示意图,图中的显微镜可在圆周轨道上转动,通过显微镜前相连的荧光屏可观察,粒子在各个角度的散射情况。下列说法正确的是,(,),A.,在图中的,A,、,B,两位置分别进行观察,相同时间内观察到屏上的闪光次数一样多,B.,在图中的,B,位置进行观察,屏上观察不到任何闪光,C.,卢瑟福选用不同金属箔片作为,粒子散射的靶,观察到的实验结果基本相似,D.,粒子发生散射的主要原因是,粒子撞击到金原子后产生的反弹,答案,解析,解析,关闭,放在,A,位置时,相同时间内观察到屏上的闪光次数应最多,说明大多数射线基本不偏折,可知金箔原子内部很空旷,故,A,错误,;,放在,B,位置时,相同时间内观察到屏上的闪光次数较少,说明较少射线发生偏折,可知原子内部带正电的体积小,故,B,错误,;,选用不同金属箔片作为,粒子散射的靶,观察到的实验结果基本相似,故,C,正确,;,粒子发生散射的主要原因是,粒子撞击到金原子后,因库仑力作用,且质量较大,从而出现的反弹,故,D,错误。,答案,解析,关闭,C,-15-命题点一命题点二例1(优质试题上海理工大附中期中),-,16,-,命题点一,命题点二,即学即练,1,.,(优质试题,上海卷,),卢瑟福通过对,粒子散射实验结果的分析,提出了原子内部存在,(,),A.,电子,B.,中子,C.,质子,D.,原子核,答案,解析,解析,关闭,粒子散射实验的实验现象是当,粒子打在金箔上时,大部分,粒子不发生偏转或偏转角度很小,说明金箔原子存在大量的,“,空白,”,区间,只有少部分,粒子偏转角度很大,说明金箔原子存在一个质量很大的,“,核,”,D,选项正确。,答案,解析,关闭,D,-16-命题点一命题点二即学即练 答案解析解析关闭粒子散,-,17,-,命题点一,命题点二,2,.,(,多选,),根据,粒子散射实验,卢瑟福提出了原子的核式结构模型。如图所示为原子核式结构模型的,粒子散射图景,图中实线表示,粒子运动轨迹。其中一个,粒子在从,a,运动到,b,、再运动到,c,的过程中,粒子在,b,点时距原子核最近。下列说法正确的是,(,),A.,卢瑟福在,粒子散射实验中发现了电子,B.,粒子出现较大角偏转的原因是,粒子,接近,原子核时受到的库仑斥力较大,C.,粒子出现较大角偏转的过程中电势,能,先,变小后变大,D.,粒子出现较大角偏转的过程中,加速度,先,变大后变小,答案,解析,解析,关闭,粒子在接近金原子核的过程中,斥力越来越大,做负功,;,在远离金原子核的过程中,斥力越来越小,斥力做正功。,答案,解析,关闭,BD,-17-命题点一命题点二2.(多选)根据粒子散射实验,卢瑟,-,18,-,命题点一,命题点二,3,.,下图是卢瑟福的,粒子散射实验装置示意图,在一个小铅盒里放有少量的放射性元素钋,它发出的,粒子从铅盒的小孔射出,形成很细的一束射线,射到金箔上,最后打在荧光屏上产生闪烁的光点。下列说法正确的是,(,),A.,该实验是卢瑟福建立原子核式结构模型的重要依据,B.,该实验证实了汤姆孙原子模型的正确性,C.,粒子与原子中的电子碰撞会发生大角度偏转,D.,绝大多数的,粒子发生大角度偏转,答案,解析,解析,关闭,卢瑟福根据,粒子散射实验,提出了原子核式结构模型,选项,A,正确,B,错误,;,电子质量太小,与,粒子碰撞对,粒子运动的影响不大,选项,C,错误,;,粒子散射实验的现象是绝大多数,粒子穿过金箔后,基本上仍沿原方向前进,D,错误。,答案,解析,关闭,A,-18-命题点一命题点二3.下图是卢瑟福的粒子散射实验装置,-,19,-,命题点一,命题点二,氢原子的能级及能级跃迁,1,.,定态间的跃迁,满足能级差,h,=E,m,-E,n,2,.,电离,电离态与电离能,电离态,:,n=,E=,0,基态,电离态,:,E,吸,0,-,(,-,13,.,6 eV)=13.6 eV,。,激发态,电离态,:,E,吸,0,-E,n,=E,n,如吸收能量足够大,克服电离能后