高考物理一轮总复习 专题12 原子与原子核 第2讲 原子结构课件.ppt

第2讲原子结构 考纲解读 1 知道两种原子结构模型 会用玻尔理论解释氢原子光谱 2 掌握氢原子的能级公式并能结合能级图求解原子的跃迁问题 考点o讲堂梳理自查 少数 极少数 正电荷 质量 二 玻尔理论1 定态 原子只能处于一系列 的能量状态中 在这些能量状态中原子是 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 或 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 h是普朗克常量 h 6 626 10 34j s 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 因此电子的轨道可能也是 的 不连续 稳定 辐射 吸收 em en 不连续 1 对 粒子散射的考查 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 a 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 a项正确 b项错误 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两项的说法没错 但与题意不符 答案 b 解析 大量氢原子跃迁时 只有3个频率的光谱 这说明是从n 3能级向低能级跃迁 根据能量守恒有h 3 h 2 h 1 解得 3 2 1 b正确 1 汤姆孙原子模型 1 电子的发现 1897年 英国物理学家汤姆孙通过对阴极射线的研究发现了电子 电子的发现证明了原子是可再分的 2 汤姆孙原子模型 原子里面带正电荷的物质均匀分布在整个原子球体中 而带负电的电子则一粒粒镶嵌在球内 考点1原子的核式结构 2 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 3 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 原子的核式结构模型在原子的中心有一个很小的核 叫原子核 原子的所有正电荷和几乎所有质量都集中在原子核里 带负电的电子在核外绕核旋转 3 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 例1如图所示是卢瑟福的 粒子散射实验装置 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 思路剖析 1 卢瑟福建立原子核式结构模型依据是什么 2 粒子散射实验能观察到哪些现象 答案 a 解析 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 对 粒子的影响不大 选项c错误 绝大多数 粒子穿过金箔后 基本上仍沿原方向前进 选项d错误 练1 粒子散射实验中 使 粒子散射的原因是 a 粒子与原子核外电子碰撞b 粒子与原子核发生接触碰撞c 粒子发生明显衍射d 粒子与原子核的库仑斥力作用 答案 d 解析 本题考查 粒子散射实验 粒子与原子核外电子的作用是很微弱的 a项错误 由于原子核的质量和电荷量很大 粒子与原子核很近时 库仑斥力很强 足可以使 粒子发生大角度偏转甚至反向弹回 使 粒子散射的原因是库仑斥力 非衍射 b c项错误 d项正确 粒子散射实验是物理学发展史上的一个重要的实验 它的实验结果使人们关于物质结构的观念发生了根本性变化 从而否定了汤姆孙原子结构的葡萄干面包模型 导致了卢瑟福核式结构模型的确立 教材中关于 粒子散射实验装置和实验方法的描述十分详尽 对实验结果的说明层次非常清楚 绝大多数 粒子穿过 基本上不发生偏转 少数发生偏转 极少数发生大角度偏转 关于这种重要的实验要记住 1 对氢原子能级图的理解 1 能级图如图所示 考点2能级跃迁 2 能级图中相关量意义的说明 例2如图所示为氢原子的能级示意图 一群氢原子处于n 3的激发态 在向较低能级跃迁的过程中向外发出光子 用这些光照射逸出功为2 49ev的金属钠 则这群氢原子能发出 种频率不同的光 其中从n 3能级跃迁到n 1能级所发出的光波长最 金属钠表面所发出的光电子的初动能最大值为 ev 思路剖析 1 一群氢原子跃迁最多多少种不同频率的光 2 从n 3能级跃迁到低能级所发出的光有几种可能情况 哪种情况光的波长最大 哪种情况光的频率最大 答案 3短9 6 练2处于基态的氢原子在某单色光束的照射下 只能发出频率为 1 2 3的三种光 且 1 2 3 则该单色光的光子能量为 a h 1b h 2c h 3d h 1 2 3 答案 c 解析 处于基态的原子要发光 必须先吸收一定的能量e 如果是用光照射来提供这个能量 则e h 使之处于激发态 由于激发态能量高的原子不稳定 就会向低能级跃迁 从而发出一系列频率的光子 但这些光子的频率决不会大于 且必有一种频率等于 由题意知 该氢原子受激后只能发出频率为 1 2 3的三种光 且 1 2 3 即最高频率是 3 那么照射光频率必是 3 光子能量是h 3 考点题组一原子的核式结构1 多选 2017届东北三校二联 有关原子结构 下列说法正确的是 a 玻尔原子模型能很好地解释氢原子光谱的实验规律b 卢瑟福核式结构模型可以很好地解释原子的稳定性c 卢瑟福的 粒子散射实验表明原子内部存在带负电的电子d 卢瑟福的 粒子散射实验否定了汤姆孙关于原子结构的 西瓜模型 答案