高中物理 第三章 原子结构之谜章末复习课检测 粤教版选修3-5.doc

章末复习课(对应学生用书P57)【知识体系】答案填写汤姆生卢瑟福粒子散射光谱分析R()，n3，4，5，能量轨道hEmEn主题1对粒子散射实验及核式结构模型的理解1实验现象(1)粒子通过金箔时，绝大多数不发生偏转，仍沿原来的方向前进(2)少数发生较大的偏转，极少数偏转角超过90.(3)有的甚至被弹回，偏转角几乎达到180.2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质量都集中在原子核内，电子绕核运转【典例1】(2014上海卷)不能用卢瑟福原子核式结构模型得出的结论是()A原子中心有一个很小的原子核B原子核是由质子和中子组成的C原子质量几乎全部集中在原子核内D原子的正电荷全部集中在原子核内解析：卢瑟福原子核式结构模型是原子全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子内部一个很小的核上，带负电的电子绕原子核高速旋转，质量几乎忽略不计，所以可以得出选项A、C、D，对于原子核是由质子和中子组成的结论涉及原子核的结构，与核式结构无关，核式结构说的是原子结构，不是原子核结构，选项B错答案：B针对训练1(2015上海卷)在粒子散射实验中，电子对粒子运动的影响可以忽略，这是因为与粒子相比，电子()A电量太小B速度太小C体积太小 D质量太小解析：在粒子散射实验中，由于电子的质量太小，电子的质量只有粒子的，它对粒子速度的大小和方向的影响就像灰尘对枪弹的影响，完全可以忽略故D正确，A、B、C错误答案：D主题2玻尔的原子结构模型1玻尔的原子结构模型可概括为三个要点(1)能量的量子化EnE1(En为动能、电势能之和)(2)轨道的量子化rnn2r1.(3)能级跃迁量子化hEmEn(吸收或辐射一定频率的光子)2氢原子的能级(1)对氢原子而言，核外的一个电子绕核运行时，若半径不同，则对应的原子能量也不同原子各能级的关系为En (n1，2，3)对于氢原子而言，基态能级：E113.6 eV.(2)氢原子的能级图如图所示【典例2】(多选) 按照玻尔理论，下列关于氢原子的论述正确的是()A第m个定态和第n个定态的轨道半径rm和rn之比为：rmrnm2n2B第m个定态和第n个定态的能量Em和En之比为：EmEnn2m2C电子沿某一轨道绕核运动，若其圆周运动的频率是，则其发光频率也是D若氢原子处于能量为E的定态，则其发光频率为解析：由氢原子核外电子轨道半径公式：rnn2r1，轨道半径与量子数的平方成正比，所以rmrnm2n2，A选项正确氢原子的能量公式：EnE1，可见氢原子的能量与量子数的平方成反比，所以EmEnn2m2，B选项正确根据玻尔的原子理论，只有核外电子发生能级跃迁时，才能发射某一频率的光，所以C、D选项不正确答案：AB针对训练2按照玻尔原子理论，氢原子中的电子离原子核越远，氢原子的能量_(选填“越大”或“越小”)已知氢原子的基态能量为E1(E10)，电子质量为m，基态氢原子中的电子吸收一频率为的光子被电离后，电子速度大小为_(普朗克常量为h)解析：电子离原子核越远电势能越大，原子能量也就越大；根据动能定理有，hE1mv2，所以电离后电子速度为 .答案：越大主题3原子能级的跃迁与电离1在正常状态下，原子处于最低能级，这时电子在离核最近的轨道上运动，即基态原子处于较高能级时，电子在离核较远的轨道上运动，即激发态原子从基态向激发态跃迁的过程是吸收能量的过程；原子从较高的激发态向较低的激发态或基态跃迁的过程，是辐射能量的过程，这个能量以光子的形式被吸收或辐射出去，吸收或辐射的能量恰等于发生跃迁的两能级的能量之差2直接跃迁与间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，两种情况辐射(或吸收)光子的频率可能不同3电离与跃迁原子跃迁时，不管吸收还是辐射光子，其光子能量都必须等于这两个能级的能量差，若想把某一定态上的原子的电子电离出去，就需要给原子的能量大于等于电离能【典例3】(2014山东卷)(多选)氢原子能级如图，当氢原子从n3跃迁到n2的能级时，辐射光的波长为656 nm.以下判断正确的是()A氢原子从n2跃迁到n1的能级时，辐射光的波长大于656 nmB用波长为325 nm的光照射，可使氢原子从n1跃迁到n2能级C一群处于n3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633 nm的光照射，不能使氢原子从n2跃迁到n3能级解析：由于n3与n2间的能量差为1.51eV(3.4eV)1.89 eV，而n1与n2间的能量差为3.4eV(13.6eV)12.2 eV，根据Ehh可知，氢原子从n2跃迁到n1的能级时辐射的波长121.6 nm小于656 nm，A错误；同样从n1跃迁到n2能级需要的光子的波长也恰好为121.6 nm，B错误；一群处于n3能级的氢原子向低能级跃迁时可能会出现3种可能，因此会放出3种不同频率的光子，C正确；电子发生跃迁时，吸收或放出的能量一定等于这两个能级间的能量差，为一特定值，大于或小于这个特定的值都不能使之发生跃迁因此D正确答案：CD针对训练3.根据玻尔原子结构理论，氦离子(He)的能级图如图所示电子处在n3轨道上比处在n 5轨道上离氦核的距离_(选填“近”或“远”)当大量He处在n4的激发态时，由于跃迁所发射的谱线有_条解析：从图上可知n3 轨道上的能级比n5 轨道上的能级低根据玻尔原子结构理论：离核越近，能级越低，可知n3轨道上的电子离氦核的距离近处于第4激发态的He的发射光子的种类为：NC6种答案：近6统揽考情核式结构、玻尔理论、能级公式、原子跃迁条件在选做题部分出现的几率将会增加，可能单独命题，也可能与其他知识结合出题，主要以选择题为主真题例析(2015安徽卷)图示是粒子(氦原子核)被重金属原子核散射的运动轨迹，M、N、P、Q是轨迹上的四点，在散射过程中可以认为重金属原子核静止不动图中所标出的粒子在各点处的加速度方向正确的是()AM点BN点CP点DQ点解析：由库仑定律，可得两点电荷间的库仑力的方向在两者的连线上，同种电荷相互排斥，由牛顿第二定律，加速度的方向就是合外力的方向，故C正确，A、B、D错误答案：C针对训练(2015海南卷)氢原子基态的能量为E113.6 eV.大量氢原子处于某一激发态，由这些氢原子可能发出的所有光子中，频率最大的光子能量为0.96E1，频率最小的光子能量为_eV (保留2位有效数字)，这些光子可具有_种不同的频率解析：频率最大的光子能量为0.96E1，即En(13.6 eV)0.96(13.6 eV)，解得En0.54 eV，即n5.从n5能级开始，共有51，54，53，52，41，42，43，31，32，21，10种不同频率的光子，频率最小的光子能量为是从54，最小为0.54 eV(0.85 eV)0.31 eV.答案：0.31101(多选)关于粒子散射实验现象的分析，下列说法正确的是()A绝大多数粒子沿原方向运动，说明正电荷在原子内均匀分布，是粒子受力平衡的结果B绝大多数粒子沿原方向运动，说明这些粒子未受到明显的力的作用，说明原子是“中空”的C极少数粒子发生大角度偏转，说明原子内质量和电荷量比粒子大得多的粒子在原子内分布空间很小D极少数粒子发生大角度偏转，说明原子内的电子对粒子的吸引力很大解析：在粒子散射实验中，绝大多数粒子沿原方向运动，说明粒子未受到原子核明显的力的作用，也说明原子核相对原子来讲很小，原子内大部分空间是空的，故A错，B对；极少数发生大角度偏转，说明受到金原子核明显的力的作用的空间在原子内很小，粒子偏转，而金原子核未动，说明金原子核的质量和电荷量远大于粒子的质量和电荷量，电子的质量远小于粒子，粒子打在电子上，粒子不会有明显偏转，故C对，D错答案：BC2已知氢原子的基态能量为E1，激发态能量EnE1/n2，其中n2，3，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()ABC D解析：依题意可知第一激发态能量为E2，要将其电离，需要的能量至少为E0E2h，根据波长、频率与波速的关系c，联立解得最大波长，C对答案：C3氢原子从能级m跃迁到能级n时辐射红光的频率为1，从能级n跃迁到能级k时吸收紫光的频率为2，已知普朗克常量为h，若氢原子从能级k跃迁到能级m，则()A吸收光子的能量为h1h2B辐射光子的能量为h1h2C吸收光子的能量为h2h1D辐射光子的能量为h2h1解析：由跃迁假设及题意可知，h1EmEn，h2EkEn，红光频率1小于紫光频率2，所以能级k能量大于能级m能量，所以从能级k到能级m需要辐射光子，A、C项错；h3EkEm，解三式得：h3h2h1，D项正确答案：D4(多选)氢原子核外电子在n1和n2的轨道上运动时，其运动的()A轨道半径之比