广东省高中物理第一轮总复习 第12章第1讲原子结构 粤教版 新课标.ppt

高考对该部分知识每年均有题目出现 其中光电效应 玻尔理论 氢原子能级 原子核的结构 原子核的衰变规律及质能方程的命题频率较高 其次是物理学史 若干重要的相关物理学理论等 近几年高考中也时有出现 从试题的难度来看 并不大 考查的知识面较广 考查的频率较高 每年都有考题 题型多为选择题和填空题 联系实际 联系生活 联系高科技 已成为高考命题的趋向 要掌握好本章内容 复习时要注意以下几个问题 1 精读教材 熟悉掌握教材内容 对每个概念 规律 现象有正确的理解 并弄清其来龙去脉 只有这样才能记忆深刻 明辨是非 正确表达 重点掌握原子的合适结构理论 能级跃迁规律 核反应方程中质量数和核电荷数守恒 衰变 衰变规律 重视课后习题和物理学史 2 重点放在氢原子能级结构和能级公式 核反应方程的书写及结合能和质量亏损的计算上 复习时要养成正确书写核反应方程的习惯 3 对与现代科技相联系的题目 应足够重视 对一些粒子的特性 如 等射线的属性要清晰了解 它们属于当今物理学的前沿 高能物理学的基础 有时会用新名词包装试题 体现时代气息 在平时的复习是应加以重视 找到解题的突破口 质量亏损 质能关系 原子原子核 原子模型 汤姆生的 葡萄干布丁 模型卢瑟福的 核式 结构玻尔的氢原子模型 原子核 衰变 衰变 衰变半衰期 人工转变 中子的发现质子的发现放射性同位素的发现 裂变聚变 汤姆生发现了电子 使人们认识到原子有复杂结构 卢瑟福的核式结构模型 行星式模型 粒子散射实验是用 粒子轰击金箔 结果是绝大多数 粒子穿过金箔后基本上仍沿原来的方向前进 但是有少数 粒子发生了较大的偏转 这说明原子的正电荷和质量一定集中在一个很小的核上 卢瑟福由 粒子散射实验提出 在原子的中心有一个很小的核 叫原子核 原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原 子核里 带负电的电子在核外空间运动 由 粒子散射实验的实验数据还可以估算出原子核大小的数量级是10 15m 玻尔模型 引入量子理论 量子化就是不连续性 整数n叫量子数 1 玻尔的三条假设 量子化 轨道量子化rn n2r1r1 0 53 10 10m 能量量子化 原子在两个能级间跃迁时辐射或吸收光子的能量h em en 2 从高能级向低能级跃迁时放出光子 从低能级向高能级跃迁时可能是吸收光子 也可能是由于碰撞 用加热的方法 使分子热运动加剧 分子间的相互碰撞可以传递能量 原子从低能级向高能级跃迁时只能吸收一定频率的光子 而从某一能级到被电离可以吸收能量大于或等于电离能的任何频率的光子 如在基态 可以吸收e 13 6ev的任何光子 所吸收的能量除用于电离外 都转化为电离出去的电子的动能 3 玻尔理论的局限性 由于引进了量子理论 轨道量子化和能量量子化 玻尔理论成功地解释了氢光谱的规律 但由于它保留了过多的经典物理理论 牛顿第二定律 向心力 库仑力等 所以在解释其他原子的光谱上都遇到很大的困难 主题 1 粒子散射实验 单选 如图所示为卢瑟福 粒子散射实验的原子核和两个 粒子的径迹 其中可能正确的是 a 粒子散射实验 粒子在靠近金的原子核时 离核越近 所受库仑力越大 方向偏转越大 根据这个特点可以判断出只有a正确 可以类比电荷进入电场中的情景理解 单选 卢瑟福的 粒子散射实验结果表明了 a 原子核是由质子和中子组成的 质子带正电 中子不带电b 某些原子核容易发生衰变 自身变成另一种元素的原子核c 原子的正电荷部分和几乎全部质量都集中在体积很小的核上 整个原子很空旷d 电子是原子的组成部分 原子不可再分的观念被打破 c 粒子散射实验结果表明了原子的正电荷部分和几乎全部质量都集中在体积很小的核上 主题 2 能级及氢光谱图中12 1 1所示为氢原子能级图 可见光的光子能量范围约为1 62ev 3 11ev 下列说法正确的是 图12 1 1 a 大量处在n 3的高能级的氢原子向n 3能级跃迁时 发出的光有一部分是可见光b 大量处在n 3能级的氢原子向n 2能级跃迁时 发出的光是紫外线c 大量处在n 3能级的氢原子向n 1能级跃迁时 发出的光都应具有显著的热效应d 处在n 3能级的氢原子吸收任意频率的紫外线光子都能发生电离能级及氢光谱 d 在n 3的高能级的氢原子向n 3能级跃迁时 发出的光子能量最大为1 51ev 小于可见光的光子能量 a错误 在n 3的氢原子向n 2能级跃迁时 发出的光子能量是1 89ev 小于紫光的能量3 11ev 不是紫外线 b错 在n 3能级的氢原子向n 1能级跃迁时 发出的光子能量是12 09ev 大于紫光的能量3 11ev 而红外线才具有显著的热效应 c错误 处在n 3能级的氢原子要发生电离需要吸收大于1 51ev的能量 而紫外线的光子能量的最小值大于3 11ev 所以所有紫外线都能使它发生电离 d正确 本题关键是了解能级之间跃迁的能量计算及电子对光子能量的吸收特点 了解电子电离和跃迁的区别 双选 2009 全国卷 氢原子的部分能级如图12 1 2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12 1 2 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 ad 本题考查玻尔的原理理论 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 不在1 62ev到3 11ev之间 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最大值为3 40ev b错 从高能级向n 3能级跃迁时发出的光的频率比可见光低 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 62到3 11之间 所以是可见光 d对 本题关键是了解能级之间跃迁的能量计算及对e h 的理解 在由外向里跃迁 及由里向外跃迁的时候能量的释放与吸收 设氢原子的基态能量为e1 某激发态的能量为e 则当氢原子从这一激发态跃迁到基态时 所 填 辐射 或 吸收 的光子在真空中的波长为 跃迁及光子能量与光波长间关系了解玻尔的原子理论 掌握光子能量与光波长间关系 即可解答此题 辐射 根据玻尔原子理论知 氢原子核外电子从高能级跃迁到低能级时 应辐射出光子 而能级差即为光子能量e0 e e1另外 光子能量e0与光波长间的关系为其中h为普朗克常量 c为真空中光速 由此可解得 单选 氢原子辐射出一个光子后 则 a 电子绕核旋转的半径增大b 电子的动能增大c 氢原子的电势能增大d 原子的能级值增大 b 由玻尔理论可知 氢原子辐射光子后 应从离核较远的轨道跃迁到离核较近的轨