高中物理 第18章 原子结构章末小结课件 新人教版选修

成才之路 物理 路漫漫其修远兮 吾将上下而求索 人教版 选修3-5 原子结构 第十八章 章末小结 第十八章 规 律 方 法2 触 及 高 考3 考 题 探 析4 临 场 练 兵 5 知 识 结 构1 知 识 结 构 规 律 方 法 一、原子核式结构模型 1粒子散射实验 (1)实验装置：如下图所示。 (2)实验条件：金属箔是由重金属原子组成，很薄，厚度接 近单原子的直径，全部设备装在真空环境中，因为粒子很容 易使气体电离，在空气中只能前进几厘米显微镜可在底盘上 旋转，可在360的范围内进行观察。 (3)实验结果：粒子穿过金箔后，绝大多数沿原方向前进 ，少数发生较大角度偏转，极少数偏转角度大于90，甚至被 弹回。 粒子的大角度散射现象无法用汤姆孙的原子模型解释， 粒子散射实验的结果揭示了：原子内部绝大部分是空的； 原子内部有一个很小的“核”。 2核式结构模型对粒子散射实验的解释 (1)因为原子核很小，原子的大部分空间是空的，大部分 粒子穿过金箔时离核很远，受到的库仑力很小，运动几乎不受 影响，因而大部分粒子穿过金箔后，运动方向几乎不改变。 (2)只有少数粒子从原子核附近飞过，受到原子核的库仑 力较大，才发生较大角度的偏转。 3核式结构学说 (1)核式结构学说：在原子的中心有一个很小的原子核，原 子的全部正电荷和几乎全部的质量都集中在原子核内，电子绕 核运转。 (2)电子由离核近的轨道跃迁到离核远的轨道，能量增加， 电势能增加，动能减少，受到的库仑力变小。 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 解析：放在A位置时，相同时间内观察到屏上的闪光次数最多 ，说明大多数粒子基本不偏折，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极 少，说明极少粒子发生大角度偏折，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；主要原因是粒子接近金原子后，因库仑力作用，且质量 较大，从而出现的反弹，故D错误。故选C。 答案：C 二、氢原子光谱问题 1氢原子的能级图 (1)能级图如图所示。 (2)能级图中相关量意义的说明 相关量表示意义 能级图中的横线表示氢原子可能的能量状态定 态 横线左端的数字 “1,2,3” 表示量子数 横线右端的数字“ 13.6，3.40” 表示氢原子的能级 相邻横线间的距离表示相邻的能级差，量子数越大相 邻的能级差越小 带箭头的竖线表示原子由较高能级向较低能级跃 迁，原子跃迁的条件为hEmEn 2.能级跃迁的几个问题 原子吸收能量后从低能级跃迁到高能级，放出能量后从高 能级跃迁到低能级，不论是哪一种跃迁都要注意以下几个方面 的问题： (1)一群原子和一个原子 氢原子核外只有一个电子，这个电子在某个时刻只能处在 某一个可能的轨道上，在某段时间内，由某一轨道跃迁到另一 个轨道时，可能的情况只有一种，但是如果容器中盛有大量的 氢原子，这些原子的核外电子跃迁时就会有各种情况出现了。 (2)跃迁与电离 根据玻尔理论，当原子从低能态向高能态跃迁时，必须吸 收光子才能实现。相反，当原子从高能态向低能态跃迁时，必 须辐射光子才能实现，不管是吸收还是辐射光子，其光子的能 量都必须等于这两个能级的能量差。欲想把处于某一定态的原 子的电子电离出去，就需要给原子一定的能量如使氢原子从 n1的基态上升到n的状态，这个能量的大小至少为13.6eV 。 (3)间接跃迁和直接跃迁 原子从一种能量状态跃迁到另一种能量状态时，有时可能 是直接跃迁，有时可能是间接跃迁。两种情况下辐射(或吸收) 光子的频率可能不同。 (4)入射光子与入射电子 若是在光子的激发下引发原子的跃迁，则要求光子的能量 必须等于原子的某两个能级差值；若是在电子的碰撞下引起原 子的跃迁，则要求电子的能量必须大于或等于原子的某两个能 级差值，两种情况有所不同，要引起注意。 An1, 13.22eVE13.32eV Bn2, 13.22eVE13.32eV Cn1, 12.75eVE13.06eV Dn2, 12.75eVE13.06eV 讨论：当n1时，n5，调整后的能级为n6，此时能极 差为：E0.38(13.6)13.22eV，因此提高电子的动能应 该大于此时的能级差，但是应该小于基态和第7能级之间的能级 差，否则将跃迁到更高能级，即小于E0.28(13.6) 13.32eV，所以A、C选项中A正确，C错误； 当n2时，n2，调整后的能级为n4，此时能极差为： E0.85(13.6)12.75eV，因此提高电子的动能应该大于 此时的能级差，但是应该小于基态和第5能级之间的能级差，否 则将跃迁到更高能级，即小于E0.54(13.6)13.06eV， 所以B、D选项中D正确，B错误。故选A、D。 答案：AD 触 及 高 考 近几年高考对本章内容考查较少，考查重点是粒子散射 实验、玻尔理论、氢原子光谱及氢原子的能级结构，有时单独 考查，有时与其他知识综合考查。考查形式有选择题、填空题 。 考 题 探 析 临 场 练 兵 答案：C 解析：粒子与重金属原子核之间的库仑力提供粒子的加速 度，方向沿粒子与原子核的连线且指向粒子，则四个选项中 只有P点处的加速度方向符合实际，故C项正确。 C一群处于n3能级上的氢原子向低能级跃迁时最多产 生3种谱线 D用波长为633nm的光照射，不能使氢原子从n2跃迁 到n3的能级 答案：CD 解析：氢原子从n4的能级跃迁到n