（状元课堂）高三物理 （考点透视+典例精析+常见误区+基础演练+实验+综合能力测试）模块十五 原子和原子核 第一节 原子结构 能级 新人教版.doc

模块十五 原子和原子核【知识网络】原子结构：汤姆生模型卢瑟福模型波尔模型粒子散射实验氢原子光谱原子的稳定性原子核天然放射性衰变衰变衰变人工转变质子的发现中子的发现原子核的组成，放射性同位素核能质能方程式重核裂变轻核聚变原子和原子核第一节 原子结构 能级【考点透视】一、考纲指要1粒子散射实验，原子的核式结构 2氢原子的能级结构，光子的发射和吸收 3氢原子的电子云 二、命题落点1粒子散射实验，原子的核式结构。如例12氢原子的能级结构中，有关能及的计算。如例2。3玻尔理论与经典电磁理论综合应用。如例3。4能级跃迁中关于吸收辐射光子能量的求解。如例4。【典例精析】例1：粒子散射实验观察到的现象是：当粒子束穿过金箔时 a绝大多数粒子发生很大偏转，极少数粒子不发生偏转b绝大多数粒子不发生偏转，少数粒子发生很大偏转，有个别粒子反弹回来c绝大多数粒子只有很小角度的偏转321321图1511d大多数粒子不发生偏转，少数粒子发生小角度偏转例2：用光子能量为e的单色光照射容器中处于基态的氢原子。停止照射后，发现该容器内的氢能够释放出三种不同频率的光子，它们的频率由低到高依次为1、2、3，如图1511所示。由此可知，开始用来照射容器的单色光的光子能量可以表示为：h1；h3；h(1+2)；h(1+2+3) 以上表示式中 a.只有正确 b.只有正确 c.只有正确 d.只有正确 解析：该容器内的氢能够释放出三种不同频率的光子，说明这时氢原子处于第三能级。根据玻尔理论应该有h3=e3- e1，h1=e3- e2，h2=e2- e1，可见h3= h1+ h2= h(1+2)，所以照射光子能量可以表示为或，答案选c。例3 氢原子的基态能量为e1，电子轨道半径为r1，电子质量为m，电量大小为e，氢原子中电子在n=3的定态轨道上运动时的速率为v3，氢原子从n=3的定态跃迁到n=1的基态过程中辐射光子的波长为，则以下结果正确的是（ ）a.v3= b.=-c.电子的电势能和动能都要减小d电子的电势能减小，电子的动能增大解析：玻尔理论虽然解决了一引起经典电磁学说遇到的困难，但在玻尔的原子模型中仍然认为原子中有一很小的原子核，电子在核外绕核做匀速圆周运动，电子受到的库仑力作向心力。f=根据玻尔理论rn=n2r1，即r3=9r1.即以v3=，因此a正确。由于en=.且hv=e3-e1，即h所以=-，因此b正确。氢原子从n=3跃迁到n=1，电子受到的库仑力做正功，电势能减小；由可知电子动能ek=，即轨道半径越小，动能越大，所以d正确，c错误。例4：有大量的氢原子，吸收某种频率的光子后从基态跃迁到n=3的激发态，已知氢原子处于基态时的能量为e1，则吸收光子的频率v=_，当这些处于激发态的氢原子向低能态跃迁发光时，可发出_条谱线，辐射光子的能量为_。解析：根据玻尔的第二条假设，当原子从基态跃迁到n=3的激发态时，吸收光子的能量hv=e3-e1，而e3=，所以吸收光子的频率v=当原子从n=3的激发态向低能态跃迁时，由于是大量的原子，可能的跃迁有多种，如从n=3，到n=1，到n=2，再从n=2到n=1，因此应该发出三条谱线，三种光子的能量分别为e=-【常见误区】1对原子跃迁过程，吸收或放出能量应满足的条件不清楚。图15122不能读懂题设条件而出错。如：练习33对原子结构认识的历程不清楚。【基础演练】1（05年）图中画出了氢原子的4个能级，并注明了相应的能量e。处在n=4的能级的一群氢原子向低能级跃 迁时，能够发出若干种不同频率的不波。已知金属钾的逸出功为2.22ev。在这些光波中，能够从金属钾的表面打出光电子的总共有（ ）a二种b三种c四种d五种2（04年全国）现有1200个氢原子被激发到量子数为4的 能级上，若这些受激氢原子最后都回到基态，则在此过程中发出的光子总数是多少？假定处在量子数为n的激发态的氢原子跃迁到各较低能级的原子数都是处在该激发态能级上的原子总数的。a（ ）a2200 b2000 c1200 d24 003氦原子被电离一个核外电子，形成类氢结构的氦离子。已知基态的氦离子能量为e1=54.4ev，氦离子能级的示意图如图所示。在具有下列能量的光子中，不能被基态氦离子吸收而发生跃迁的是 （ ）e5 0a40.8eve4 -3.4evb43.2eve3 -6.0evc51.0eve2 -13.6evd54.4eve1 -54.4ev4. （03年江苏）原子从一个能级跃迁到一个较低的能级时，有可能不发射光子，例如在某种条件下，铬原子的2能级上的电子跃迁到1能级上时并不发射光子，而是将相应的能量转交给4能级上的电子，使之能脱离原子，这一现象叫做俄歇效应，以这种方式脱离了原子的电子叫做俄歇电子，已知铬原子的能级公式可简化表示为1，2，3表示不同能级，a是正的已知常数，上述俄歇电子的动能是 （）abcd5（04年江苏）下列说法正确的是（ ）a. 射线与射线都是电