高中物理 第18章 原子结构章末小结课件 新人教版选修35.ppt

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 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 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n 1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 a n 1 13 22ev e 13 32evb n 2 13 22ev e 13 32evc n 1 12 75ev e 13 06evd n 2 12 75ev e 13 06ev 讨论 当 n 1时 n 5 调整后的能级为n 6 此时能极差为 e 0 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 e 0 28 13 6 13 32ev 所以a c选项中a正确 c错误 当 n 2时 n 2 调整后的能级为n 4 此时能极差为 e 0 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 e 0 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 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 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n 3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n 2跃迁到n 3的能级答案 cd 解析 氢原子从n 4的能级跃迁到n 2的能级时 释放出光子的能量为e