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,0,原子结构单元复习,江苏省江都中学,原子结构单元复习江苏省江都中学,1,原,子,结构,汤姆孙发现电子,枣糕模型,粒子散射实验,极少数,原子核式结构模型,少数,经典物理的困难,绝大多数,玻尔原子模型,（,3,）,轨道假说,（,2,）,跃迁假说,（,1,）,定态假说,知识结构网络,原汤姆孙发现电子枣糕模型粒子散射实验 极少数原子核式结构模,2,一、对,粒子散射实验及核式结构模型的理解,【,例题,】,关于,粒子散射实验现象的分析，下列说法正确的是,A,绝大多数,粒子沿原方向运动，说明正电荷在原子内均匀分布，使,粒子受力平衡的结果,B,绝大多数,粒子沿原方向运动，说明这些,粒子未受到明显的力的作用，说明原子内大部分空间是空的,C,极少数,粒子发生大角度偏转，说明原子内质量和电荷量比,粒子大得多的粒子在原子内分布空间很小,D,极少数,粒子发生大角度偏转，说明原子内的电子对,粒子的吸引力很大,BC,一、对粒子散射实验及核式结构模型的理解【例题】关于粒子散,3,二、,光谱,【例题】,关,于光谱，下面的说法中正确的,有,A.,大量原子发出的光谱是连续谱，少量原子发出的光谱是线状谱,B.,明,线状谱是由不连续的若干波长的光所组成,C.,太阳光谱是连续谱,D.,太阳光谱是,吸收光,谱,光谱,发射光谱,吸收光谱,连续光谱,明线光谱,原子的特征光谱,光谱分析,BD,二、光谱【例题】关于光谱，下面的说法中正确的有光谱发射光谱吸,4,三,、玻尔氢原子模型,【,例题,】若已知氢原子基态的轨道半径,r,1,=0.5310,-10,m,，基态原子能量,E,1,=-13.6ev,，根据玻尔理论：,（,1,）,r,3,=,？，,E,2,=,？，,E,3,=,？，,E,4,=,？,（,2,）画出能级图,（,3,）,E,4,-,E,3,=,？，,E,3,-,E,2,=,？，,E,2,-,E,1,=,？,E,2,=-3.4ev,，,E,3,=-1.51ev,，,E,4,=-0.85ev,（,1,）,r,3,=4.7710,-10,m,（,2,）,（,3,）,E,4,-,E,3,=0.66ev,，,E,3,-,E,2,=1.89ev,，,E,2,-,E,1,=10.2ev,三、玻尔氢原子模型【例题】若已知氢原子基态的轨道半径r1=0,5,四,、跃迁规律及应用,1,、吸收（释放）光子能量必须恰好等于两个能级之间的能量差,;,【例题】用光子能量为以下各种,数,值的光去照射处于基态的氢原子，能使氢原子发生跃迁的是,A.,12.09ev B.,12.5ev C.,10.2ev D.,1.89ev,2,、跃迁过程可以跳,2,级也可以跳,3,级、,4,级；,3,、,D,为,2,、,3,两激发态能量差，但不是从基态激发；,E.14ev?,4,、若入射光子能量,E,=14ev,13.6ev,，氢原子电离，,多余能量变为电离电子的动能。,【,思考,】如用,动能为,以上各种,数,值的,电子,去撞击处于基态的氢原子，结果又如何？,10.2ev,12.09ev,12.75ev,AC,四、跃迁规律及应用1、吸收（释放）光子能量必须恰好等于两个能,6,【,变式训练,】将处于基态的氢原子激发至,n,=4,的激发态，需用光子能量为多少,ev,的光照射？,【,思考,】处于,n,=4,的激发态的一个氢原子向基态跃迁的过程中，最多可能释放几种频率的光子？,E,4,-,E,1,=12.75ev,【,思考,】一大群处于,n,=4,的激发态的氢原子向基态跃迁的过程中，总共能释放几种频率的光子？,3,种光子,【关键】抓住一大群与一个的区别，几种方案可在不同原子上实现,【变式训练】将处于基态的氢原子激发至n=4的激发态，需用光子,7,【例题】,氢原子的核外电子由离核较远的轨道跃迁到离核较近的轨道上时，下列说法中正确的是,A,核外电子受力变小,B,原子的能量减少，电子的动能增加,C,氢原子要吸收一定频率的光子,D,氢原子要放出一定频率的光子,r,减小，由库仑定律知核外电子受力变大,电子由高能级向低能级跃迁时要放出一定频率的光子,BD,五,、跃迁过程的能量及动力学分析,【例题】氢原子的核外电子由离核较远的轨道跃迁到离核较近的轨道,8,【,变式训练,】,根据玻尔的原子理论，当某个氢原子吸收一个光子后,A,氢原子所在的能级下降,B,氢原子的电势能增加,C,电子绕核运动的半径减小,D,电子绕核运动的动能增加,根据玻尔的原子理论，当某个氢原子吸收一个光子后，氢原子的能级上升，电子绕核运动的半径增大,电子与原子核间的距离增大，库仑力做负功，电势能增大,电子围绕原子核做圆周运动，库仑力提供向心力,B,【变式训练】根据玻尔的原子理论，当某个氢原子吸收一个光子后根,9,原,子,结构,课堂总结：,对,粒子散射实验及核式结构模型的理解,光谱,玻尔氢原子模型,跃迁规律及应用,跃迁过程的能量及动力学分析,原课堂总结：对粒子散射实验及核式结构模型的理解光谱 玻尔氢,10,物理学史,1,下列叙述中符合物理学史的有,A,汤姆孙通过研究阴极射线实验，发现了电子和质子的存在,B,卢瑟福通过对,粒子散射实验现象的分析，证实了原子核是可以再分的,C,巴尔末根据氢原子光谱分析，总结出了氢原子光谱可见光区波长公式,D,玻尔提出的原子模型，彻底否定了卢瑟福的原子核式结构学说,C,物理学史1下列叙述中符合物理学史的有C,11,对,粒子散射实验及核式结构模型的理解,2,当,粒子穿过金箔发生大角度偏转的过程中，下列说法正确的是,A,粒子先受到原子核的斥力作用，后受到原子核的引力作用,B,粒子一直受到原子核的斥力作用,C,粒子先受到原子核的引力作用，后受到原子核的斥力作用,D,粒子一直受到库仑斥力，速度一直减小,3,卢瑟福和他的助手做,粒子轰击金箔实验，获得了重要发现，关于,粒,子散射实验的结果，下列说法正确的是,A,说明了质子的存在,B,说明了原子核是由质子和中子组成的,C,说明了原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在一个很小的核里,D,说明了正电荷均匀分布,B,C,对粒子散射实验及核式结构模型的理解2当粒子穿过金箔发生,12,11,(,选做,),在,粒子散射实验中，根据,粒子与原子核发生对心碰撞时所能达到的最小距离可以估算原子核的大小现有一个,粒子以,2.0,10,7,m/s,的速度去轰击金箔，若金原子的核电荷数为,79,，求该,粒子与金原子核间的最近距离,(,已知带电粒子在点电荷电场中的电势能表达式为,E,p,k,，,k,9.0,10,9,N,m,2,/C,2,为静电力常量，,m,6.64,10,27,kg),当,粒子与原子核对心碰撞，其全部的动能转化为电势能时，,粒子与原子核的距离最近，即有,解得,：,d,2.7,10,14,m.,11(选做)在粒子散射实验中，根据粒子与原子核发生对心,13,光谱 氢原子的光谱,4,仔细观察氢原子的光谱，发现它只有几条分离的不连续的亮线，其原因是,A,氢原子只有几个能级,B,氢原子只能发出平行光,C,氢原子有时发光，有时不发光,D,氢原子辐射的光子的能量是不连续的，所以对应的光的频率也是不连续的,5,关于线状谱，下列说法中正确的是,A,每种原子处在不同温度下发光的线状谱不同,B,每种原子处在不同的物质中的线状谱不同,C,每种原子在任何条件下发光的线状谱都相同,D,两种不同的原子发光的线状谱可能相同,D,C,光谱 氢原子的光谱4仔细观察氢原子的光谱，发现它只有几条,14,玻尔氢原子模型,6,若用,|,E,1,|,表示氢原子处于基态时能量的绝对值，处于第,n,能级的能量为,，则在下列各能量值中，可能是氢原子从激发态向基态跃迁时辐射出来的能量的是,A.B.|,E,1,|C.|,E,1,|D.,7,已知基态氢原子能量,E,1,13.6 eV,，欲使处于基态的氢原子激发，下列措施可行的是,A,用,10.2 eV,的光子照射,B,用,11 eV,的光子照射,C,用,14 eV,的光子照射,D,用,11 eV,的电子碰撞,氢原子处于激发态的能量分别为,发出光子的能量分别为,B,14 eV13.6 eV,，可使其电离,能量只需大于,E,2,E,1,10.2 eV,即可,ACD,玻尔氢原子模型6若用|E1|表示氢原子处于基态时能量的绝对,15,8,(,选做,),用大量具有一定能量的电子轰击大量处于基态的氢原子，观测到了一定数目的光谱线调高电子能量再次进行观测，发现光谱线的数目比原来增加了,5,条用,n,表示两次观测中最高激发态的量子数,n,之差，,E,表示调高后电子的能量根据氢原子的能级图可以判断，,n,和,E,的可能值为,A.,n,1,，,13.22 eV,E,13.32 eV,B.,n,2,，,13.22 eV,E,13.32 eV,C.,n,1,，,12.75 eV,E,13.06 eV,D.,n,2,，,12.75 eV,E,13.06 eV,AD,大量,氢原子由,n,k,的,最高激发态,向,基态,跃迁时，辐射的光谱线条数,N,k,(,k,1)/2,k,2,时，,N,1,；,k,3,时，,N,3,；,k,4,时，,N,6,；,k,5,时，,N,10,；,k,6,时，,N,15,；,k,7,时，,N,21.,光谱线条数增加了,5,条,n,2,，电子动能,E,4,E,1,E,E,5,E,1,，即,12.75 eV,E,13.06 eV,，,n,1,，电子动能,E,6,E,1,E,E,7,E,1,，即,13.22 eV,E,13.32 eV,8(选做)用大量具有一定能量的电子轰击大量处于基态的氢原子,16,9,氢原子的能级图如图所示，一群氢原子处在,n,4,的能级上，向低能级跃迁时，最多能辐射出,_,种光子；能量大于,4.54 eV,的光子有,_,种,答案,6,3,9氢原子的能级图如图所示，一群氢原子处在n4的能级上，向,17,10,根据玻尔原子结构理论，氦离子,(He,),的能级图如图所示电子处在,n,3,轨道上比处在,n,5,轨道上离氦核的距离,_(,选填“近”或“远”,),当大量,He,处在,n,4,的激发态时，由于跃迁所发出的谱线有,_,条,答案,近,6,10根据玻尔原子结构理论，氦离子(He)的能级图如图所示,18,12,氢原子基态能量,E,1,13.6 eV,，电子绕核运动的基态半径,r,1,0.53,10,10,m,，,r,n,n,2,r,1,，求氢原子处于,n,4,激发态时：,(,普朗克常量,h,6.63,10,34,Js,，,k,9.0,10,9,Nm,2,/C,2,，电子电荷量,e,1.6,10,19,C)(1),原子系统具有的能量；,(2),电子在轨道上运动的动能；,(3),电子具有的电势能；,(4),大量处于,n,4,激发态的氢原子向低能级跃迁辐射的光子频率最多有多少种？其中最低频率为多少,(,结果保留,2,位有效数字,)?,12氢原子基态能量E113.6 eV，电子绕核运动的基,19,谢,谢,聆,听,！,谢谢聆听！,20,经典理论的困难,经典理论的结论,实验事实,电子绕核运动，向外辐射能量，最后栽到原子核上，,原子不稳定,。,原子是个,很稳定,的系统。,电子辐射电磁波的频率等于它绕核运行的频率，变化是连续的，原子的光谱应该是,连续的,。,原子的光谱是,分立的线状谱,。,经典理论的困难经典理论的结论实验事实 电子绕核运动，向,21,