【学海导航】高三物理一轮复习 第14章 第1节 原子结构课件 新人教版.ppt

第1节原子结构 考点1 电子的发现 例1 一种测定电子比荷的实验装置如图14 1 3所示 真空玻璃管内 阴极k发出的电子经阳极a与阴极k之间的高压加速后 形成一细束电子流 以平行于平板电容器极板的速度进入两极板c d间的区域 若两极板c d间无电压 电子将打在荧光屏上的o点 若在两极板间施加电压u 则离开极板区域的电子将打在荧光屏上的p点 若再在极板间施加一个方向垂直于纸面向外 磁感应强度为b的匀强磁 场 则电子在荧光屏上产生的光点又回到o 已知极板的长度l 5 00cm c d间的距离d 1 50cm 极板区的中点m到荧光屏中点o的距离为l 12 50cm u 200v b 6 3 10 4t p点到o点的距离y 3 0cm 试求电子的比荷 图14 1 3 考点2 原子的核式结构 例2 在卢瑟福的 粒子散射实验中 有极少数 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 正电荷在原子中是均匀分布的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 由题意 极少数 粒子发生大角度偏转 说明 粒子受到很大的库仑斥力 极少数 意味着 粒子接近核的机会很小 说明原子的正电荷和绝大部分质量集中在一个很小的核上 答案 a 点评 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 考点3 玻尔理论 能级 例3 欲使处于基态的氢原子激发 下列措施可行的是 a 用10 2ev的光子照射b 用11ev的光子照射c 用14ev的光子照射d 用11ev的电子碰撞 解析 氢原子只能吸收能量刚好等于两能级之差的光子 由氢原子能级关系不难算出 10 2ev刚好为氢原子n 1和n 2的两能级之差 而11ev则不是氢原子基态和任一激发态的能级之差 故选项a正确 b错 对14ev的光子 其能量大于氢原子电离能 足可使氢原子电离 不受氢原子能级间跃迁条件限制 由能的转化和守恒定律不难知道 氢原子吸收14ev的光子电离后产生的自由电子仍具有0 4ev的动能 故选项c正确 另外 用电子去碰撞氢原子时 入射电子的动能可全部或部分 地被氢原子吸收 所以只要入射电子的动能大于或等于基态和某个激发态能量之差 也可使氢原子激发 故正确选项为a c d 答案 acd点评 要注意 用11ev的光子照射和用11ev的电子碰撞其结果是不同的 因为用11ev的电子碰撞后其动能可能部分地被原子吸收 吸收的能量刚好等于基态与某个激发态能级之差 就可使氢原子激发 题型一 粒子的散射实验 例4 英国物理学家卢瑟福用 粒子轰击金箔 发现了 粒子的散射现象 下图中 o表示金原子核的位置 则能正确表示该实验中经过金原子核附近的 粒子的运动轨迹的图是 解析 粒子散射的原因是原子核对其有库仑斥力的作用 离核越近 斥力越大 偏转越明显 当正好击中原子核时由于 粒子质量较小而反弹 所以bcd选项正确 答案 bcd点评 对 粒子散射实验的理解易错点主要表现为对关键词理解不够 对 粒子偏转的原因理解不透导致错误 题型二 能级之间跃迁 例5 氢原子能级的示意图如图14 1 4所示 大量氢原子从n 4的能级向n 2的能级跃迁时辐射出可见光a 从n 3的能级向n 2的能级跃迁时辐射出可见光b 则 图14 1 4 a 氢原子从高能级向低能级跃迁时可能会辐射出 射线b 氢原子从n 4的能级向n 3的能级跃迁时会辐射出紫外线c 在水中传播时 a光较b光的速度小d 氢原子在n 2的能级时可吸收任意频率的光而发生电离答案 c 解析 射线的产生机理是原子核受激发 是原子核变化才产生的 a错 根据跃迁规律可知高能级向低能级跃迁时辐射光子的能量等于这两个能级差 从n 4的能级向n 3的能级跃迁时会辐射出的光子能量小于a光子的能量 不可能为紫外线 b错 根据跃迁规律可知从n 4向n 2跃迁时辐射光子的能量大于从n 3向n 2跃迁时辐射光子的能量 则可见光a的光子能量大于b 又根据光子能量e h 可得a光子的频率大于b 则a的折射率大于b 又v c n可得在水中传播时 a光较b光的速度小 c对 欲使在n 2的能级的氢原子发生电离 吸收的能量一定不小于3 4ev d错 1 2011 上海 卢瑟福利用 粒子轰击金箔的实验研究原子结构 正确反映实验结果的示意图是 d 解析 本题考查 粒子散射实验和学生对模型的掌握能力 实验结果表明 绝大多数 粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进 但有少数 粒子发生了较大的偏转 并有极少数 粒子的偏转超过90 有的甚至几乎达到180 而被反弹回来 2 2011 全国 已知氢原子的基态能量为e1 激发态能量en e1 n2 其中n 2 3 用h表示普朗克常量 c表示真空中的光速 能使氢原子从第一激发态电离的光子的最大波长为 c 3 氢原子的部分能级如图14 1 5所示 已知可见光的光子能量在1 62ev到3 11ev之间 由此可推知 氢原子 图14 1 5 a 从高能级向n 1能级跃迁时发出的光的波长比可见光的短b 从高能级向n 2能级跃迁时发出的光均为可见光c 从高能级向n 3能级跃迁时发出的光的频率比可见光的高d 从n 3能级向n 2能级跃迁时发出的光为可见光答案 ad 解析 本题考查玻尔理论 从高能级向n 1的能级跃迁的过程中辐射出的最小光子能量为10 20ev 大于3 11ev a正确 已知可见光光子能量在1 62ev到3 11ev之间 从高能级向n 2能级跃迁时发出的光的能量为1 89ev到3 40ev之间 b错 从高能级向n 3能级跃迁时发出的光的能量最高为1 51ev 其频率都比可见光低 c错 从n 3到n 2的过程中释放的光的能量等于1 89ev 介于1 62ev到3 11ev之间 所以是可见光 d对 选ad 4 2011 东北模拟 卢瑟福和他的助手做 粒子轰击金箔实验 获得了重要发现 关于 粒子散射实验的结果 下列说法正确的是 a 证明了质子的存在b 证明了原子核是由质子和中子组成的c 证明了原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在一个很小的核里d 说明了原子中的电子只能在某些轨道上运动 c 解析 粒子散射实验发现了原子内存在一个集中了全部正电荷和几乎全部质量的核 数年后卢瑟福发现核内有质子并预测核内存在中子 所以c对 a b错 玻尔发现了电子轨道量子化 d错 5 2010 银川高三二模 已知金属钙的逸出功为2 7ev 氢原子的能级图如图14 1 6所示 一群氢原子处于量子数n 4能级状态 则 a 氢原子可能辐射6种频率的光子b 氢原子可能辐射5种频率的光子c 有3种频率的辐射光子能使钙发生光电效应d 有4种频率的辐射光子能使钙发生光电效应 图14 1 6 ac 6 2010 黄冈模拟 氢原子发出a b两种频率的光 经三棱镜折射后的光路