高中物理第十八章原子结构章末复习课检测新人教版.docx

第十八章 原子结构【知识体系】主题1原子的核式结构1电子的发现：英国物理学家汤姆孙发现了电子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，但少数粒子发生了大角度偏转，极少数粒子甚至被撞了回来3三个原子模型的对比原子模型实验基础原子结构成功和局限“枣糕”模型电子的发现原子是一个球体，正电荷均匀分布在球内，电子镶嵌其中可解释一些实验现象，但无法说明粒子散射实验核式结构模型卢瑟福的粒子散射实验原子的中心有个很小的核，全部正电荷和几乎全部质量集中在核里，电子在核外运动成功解释了粒子散射实验，无法解释原子的稳定性及原子光谱的分立特征玻尔的原子模型氢原子光谱的研究在核式结构模型基础上，引入量子观念 成功解释了氢原子光谱及原子的稳定性，不能解释较复杂原子的光谱现象说明：认识原子结构的线索：气体放电的研究阴极射线发现电子汤姆孙的“枣糕”模型卢瑟福核式结构模型玻尔模型【典例1】在卢瑟福粒子散射实验中，有少数粒子发生大角度偏转，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解析：卢瑟福粒子散射实验中使卢瑟福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，故选项A正确，选项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选项C、D的说法没错，但与题意不符答案：A针对训练1(多选)关于粒子散射实验，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，是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解析：在粒子散射实验中，绝大多数粒子沿原方向运动，说明粒子未受到原子核明显的力的作用，也说明原子核相对原子来讲很小，原子内大部分空间是空的，故选项A错，B对；极少数发生大角度偏转，说明受到金属原子核明显力作用的空间在原子内很小，粒子偏转，而金原子核未动，说明金原子核的质量和电荷量远大于粒子的质量和电荷量，电子的质量远小于粒子，粒子打在电子上，粒子不会有明显偏转，故选项C对，D错答案：BC主题2氢原子的能级能级公式1氢原子的能级和轨道半径氢原子的能级公式：EnE1(n1，2，3，)，其中E1为基态能量，E113.6 eV.氢原子的半径公式：rnn2r1(n1，2，3，)，其中r1为基态半径，又称玻尔半径，r10.531010 m.2氢原子的能级图(1)能级图中的横线表示氢原子可能的能量状态定态(2)横线左端的数字“1，2，3，”表示量子数，右端的数字“13.6，3.4，”表示氢原子的能级(3)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(4)带箭头的竖线表示原子由较高能级向较低能级跃迁，原子跃迁条件为：hEmEn.警示：原子跃迁条件hEmEn只适用于光子和原子作用而使原子在各定态之间跃迁的情况对于光子和原子作用而使原子电离时，只要入射光的能量E13.6 eV，原子就能吸收对于实物粒子与原子作用使原子激发时，粒子能量大于或等于能级差即可原子跃迁发生的光谱线条数NC，是一群氢原子，而不是一个，因为某一个氢原子有固定的跃迁路径【典例2】(多选)欲使处于基态的氢原子激发或电离，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10 eV的光子照射解析：由氢原子能级图可求得E2E13.4 eV(13.6 eV)10.2 eV，即10.2 eV是第二能级与基态之间的能量差，处于基态的氢原子吸收10.2 eV的光子后将跃迁到第一激发态，可使处于基态的氢原子激发，A项正确；EmE111 eV、EmE110 eV，即不满足玻尔理论关于跃迁的条件，B、D项错误；要使处于基态的氢原子电离，照射光的能量须不小于13.6 eV，而14 eV13.6 eV，故用14 eV的光子照射可使基态的氢原子电离，C项正确答案：AC针对训练2图1所示为氢原子的能级，图2为氢原子的光谱已知谱线a是氢原子从n4的能级跃迁到n2的能级时的辐射光，则谱线b是氢原子()图1图2A从n3的能级跃迁到n2的能级时的辐射光B从n5的能级跃迁到n2的能级时的辐射光C从n4的能级跃迁到n3的能级时的辐射光D从n1的能级跃迁到n2的能级时的辐射光解析：由题图2看出b谱线对应的光的频率大于a谱线对应的光的频率，而a是氢原子从n4能级跃迁到n2能级时的辐射光，所以b谱线对应的能级差应大于n4与n2中间的能级差，故选项B正确答案：B统揽考情近几年来高考主要考查粒子散射实验、核式结构模型、氢原子能级结构、光子的吸收和发射，其中重点考查的是氢原子的能级结构和氢原子的跃迁问题一般以选择题形式出现真题例析(2016北京卷)处于n3能级的大量氢原子，向低能级跃迁时，辐射光的频率有()A1种B2种C3种 D4种解析：处于能级为n的大量氢原子向低能级跃迁能辐射光的种类为C，所以处于n3能级的大量氢原子向低能级跃迁，辐射光的频率有C3种，故C项正确答案：C针对训练(2015海南卷)(1)氢原子基态的能量为E113.6 eV.大量氢原子处于某一激发态由这些氢原子可能发出的光子中，频率最大的光子能量为0.96E1，频率最小的光子的能量为_eV(保留2位有效数字)，这些光子可具有_种不同的频率解析：频率最小的光子是从n2跃迁，即频率最小的光子的能量为Emin3.4 eV(13.6 eV)10 eV.频率最大的光子能量为0.96E1，即En(13.6 eV)0.96(13.6 eV)，解得En0.54 eV.即n5，从n5能级开始，共有51，54，53，52，41，42，43，31，32，21，10种不同频率的光子答案：10101如图是电子射线管示意图接通电源后，电子射线由阴极沿x轴方向射出，在荧光屏上会看到一条亮线要使荧光屏上的亮线向下(z轴负方向)偏转，在下列措施中可采用的是()A加一磁场，磁场方向沿z轴负方向B加一磁场，磁场方向沿y轴正方向C加一电场，电场方向沿z轴负方向D加一电场，电场方向沿y轴正方向解析：若加磁场，由左手定则可判定其方向应沿y轴正方向；若加电场，根据受力情况可知其方向应沿z轴正方向，故只有B项是正确的应明确管内是电子流，然后根据洛伦兹力和电场力方向的判定方法进行判定答案：B2(2014山东卷)(多选)氢原子能级如图，当氢原子从n3跃迁到n2的能级时，辐射光的波长为656 nm.以下判断正确的是()A氢原子从n2跃迁到n1的能级时，辐射光的波长大于656 nmB用波长为325 nm的光照射，可使氢原子从n1跃迁到n2的能级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633 nm的光照射，不能使氢原子从n2跃迁到n3的能级解析：根据氢原子的能级图和能级跃迁规律，当氢原子从n2能级跃迁到n1的能级时，辐射光的波长一定小于656 nm，因此A选项错误；根据发生跃迁只能吸收和辐射一定频率的光子，可知B选项错误，D选项正确；一群处于n3能级上的氢原子向低能级跃迁时可以产生3种频率的光子，所以C选项正确答案：CD3有关氢原子光谱的说法正确的是()A氢原子的发射光谱是连续谱B氢原子光谱说明氢原子只发出特定频率的光C氢原子光谱说明氢原子能量是连续的D氢原子光谱线的频率与氢原子能级的能量差无关解析：由于氢原子的轨道是不连续的，而氢原子在不同的轨道上的能级EnE1，故氢原子的能级是不连续的即是分立的，故C错误；当氢原子从较高轨道跃第n能级迁到较低轨道第m能级时，发射的光子的能量为EEnEmE1E1E1h，显然n、m的取值不同，发射光子的频率就不同，故氢原子光谱线的频率与氢原子能级的能量差有关，故D错误；由于氢原子发射的光子的能量：EEnEmE1E1E1，所以发射的光子的能量值E是不连续的，只能是一些特殊频率的谱线，故A错误，B正确答案：B4.现有一系列处于n4能级的氢原子，用它在跃迁过程中发出的光照射金属钠，已知金属钠的逸出功为2.29 eV，氢原子的能级结构图如图所示，则下列说法中正确的是()A跃迁过程中将释放5种频率的光子B跃迁过程中释放光子的最小能量为0.66 eVC跃迁过程中释放光子的最大能量为13.6 eVD跃迁过程中释放的所有光子都能引起钠的光电效应解析：一群氢原子处于n4的激发态，在向较低能级跃迁的过程中向外发出光子，可以释放6种不同能量的光子，故A错误；从n4跃迁到n3，辐射的光子能量为0.66 eV，从n4跃迁到n2，辐射的光子能量为2.55 eV，由n4跃迁到n1，辐射的光子能量为1