浙江省高三物理复习 第13章 第1讲 原子结构课件.ppt

第1讲原子结构 本考点知识的特点是 点多面宽 考点分散 因此高考对本点考的考查主要是从对基本概念的理解 辨别方面进行 包括阅读理解部分 题型主要以选择题为主 在近几年高考试卷中每年都考 其中重点考查的有能级与光谱 核反应方程及规律 质能方程及核能 相关物理史 光子论等内容的题目 还有与磁场中带电粒子的运动 能的转化与守恒等知识综合考查的问题 同时 有的试题还以与现代科学技术有着密切联系的近代物理为背景来考查原子物理的重点知识 本章知识能与生活 生产 社会 现代科技以及相关学科相结合 紧密联系实际 联系高科技 所命题目题型新颖 但最近几年高考还是以基础知识考查为主 考查的主要热点如下 玻尔理论 能级 光子的发射与吸收 跃迁 原子的核式结构 质能方程与核反应方程 核能 关于核能的计算考查的频率越来越高 从近几年的高考试题来看 本章所考查的内容主要集中在原子的核式结构 玻尔理论 质能方程 核反应方程等知识点 高考对这些知识点的要求较低 但每年均有习题涉及 同学们复习时应注意以下几点 记准一些常用粒子符号 写好一些典型的核反应方程 了解一些物理学史 著名实验及重要的近代物理理论 一 卢瑟福的 粒子散射实验与核式结构模型1 汤姆生在研究阴极射线时发现了电子 提出了原子的枣糕模型 2 粒子散射实验 粒子散射实验是用 粒子轰击金箔 结果绝大部分 粒子穿过金箔后仍沿原来方向前进 少数发生了较大的偏转 极个别 粒子甚发生大角度偏转 3 核式结构卢瑟福基于 粒子散射实验的实验结论并从行星模型得到启发 提出了原子的核式结构 这是一种联想思维 核式结构 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大部分质量都集中在原子核里 带负电的电子在核外空间运动 4 由 粒子散射实验数据还可以估算原子核的大小 卢瑟福估算的结果是 原子核的大小的数量级在以10 14以下 二 玻尔的氢原子能级模型 1 玻尔的三条假说 轨道假设 即轨道是量子化的 不连续的 只能是某些分立的值 对氢原子满足 rn n2r1 其中r1 0 53 10 10m 定态假设 即不同的轨道对应着不同的能量状态 这些状态中原子是稳定的 不向外辐射能量 跃迁假设 原子从一种定态 设能量为e2 跃迁到另一种定态 设能量为e1 时 它会吸收或辐射出一定频率的光子 光子的能量由这两种定态的能量差决定 即hv e2 e1 2 氢原子能级图 如图所示3 玻尔理论的局限性玻尔理论成功解释了氢原子光谱 但对其他原子光谱的解释则不成功 主要原因是波尔理论过多地保留了经典物理理论 一 粒子散射实验与核式结构模型例1 卢瑟福通过 实验 发现了原子中间有一个很小的核 并由此提出了原子的核式结构模型 如果用带箭头的四条线a b c d来表示 粒子在图13 1 1所示的平面示意图中运动的可能轨迹 请在图中补充完成b和c两条 粒子运动的大致轨迹 图13 1 1 卢瑟福通过 粒子散射实验提出了原子的核式结构理论 离核越近的 粒子偏转角度越大 正对着原子核射来的 粒子被原子核反弹 所以正确的轨迹如图所示 对于c 最好是画出反弹的径迹与原来的径迹分离开 这样可以看出 粒子被金原子核反弹 另外对于b 其散射角一定要大于a 否则是错误的 所以答案是 粒子散射实验 如图 变式训练1 如图13 1 2所示为 粒子散射实验的示意图 a点为某 粒子运动中离原子核最近的位置 则该 粒子在a点具有 a 最大的速度b 最大的加速度c 最大的动能d 最大的电势能 图13 1 2 bd 解析 粒子在接近原子核的过程中受到原子核库仑斥力的作用 这个力对 粒子做负功 使 粒子的速度减小 动能减小 电势能增大 显然 正确选项应该为bd 变式训练2 关于 粒子散射实验 a 绝大多数 粒子经过金属箔后 发生了角度不太大的偏转b 原子核很小 原子中绝大部分是空的c 电子在核外绕原子核旋转 库仑引力提供向心力d 对 粒子散射实验的数据进行分析 可以估算原子核的大小 bcd 二 原子的跃迁 发光的种类例2 氢原子的核外电子从距核较近的轨道跃迁到距核较远的轨道过程中 a 原子要吸收光子 电子的动能增大 原子的电势能增大b 原子要放出光子 电子的动能减小 原子的电势能减小c 原子要吸收光子 电子的动能增大 原子的电势能减小d 原子要吸收光子 电子的动能减小 原子的电势能增大 d 变式训练3 氦氖激光器能产生三种波长的激光 其中两种波长分别为 1 0 6328 m 2 3 39 m 已知波长为 1的激光是氖原子在能级间隔为 e1 1 96ev的两个能级之间跃迁产生的 用 e2表示产生波长为 2的激光所对应的跃迁的能级间隔 则 e2的近似值为 a 10 50evb 0 98evc 0 53evd 0 36ev d 变式训练4 已知氢原子的能级规律为e1 13 6ev e2 3 4ev e3 1 51ev e4 0 85ev 现用光子能量介于11ev 12 5ev范围内的光去照射一大群处于基态的氢原子