高二物理-选修3-5-第十八章-原子结构复习课教程文件

1、高二物理高二物理-选修选修3-5-第十八章第十八章-原子结构复习课原子结构复习课一、原子结构一、原子结构1、汤姆孙模型（枣糕模型）、汤姆孙模型（枣糕模型） 8阴极射线是什么？阴极射线是什么？阴极射线中带电粒子的比荷？阴极射线中带电粒子的比荷？质量？质量？结构？结构？原子带正电的部分应充斥整个原子带正电的部分应充斥整个原子，很小很轻的电子镶嵌在原子，很小很轻的电子镶嵌在球体的某些固定位置，正象葡球体的某些固定位置，正象葡萄干嵌在面包中那样，这就是萄干嵌在面包中那样，这就是原子的枣糕模型。原子的枣糕模型。2、卢瑟福的核式结构模型（行星式模型）、卢瑟福的核式结构模型（行星式模型） 实验结果：实验结果

2、：粒子穿过金箔后，粒子穿过金箔后，绝大多绝大多数数沿原来的方向前进，但是有沿原来的方向前进，但是有少数少数粒粒子发生较大角度偏转，子发生较大角度偏转，极少数极少数偏转角度偏转角度大于大于90o，有的甚至被弹回。，有的甚至被弹回。核式结构模型：核式结构模型：原子内部有一个很小的核，叫做原子核，原子的原子内部有一个很小的核，叫做原子核，原子的全部正电荷以及全部正电荷以及几乎全部质量都集中在原子核内几乎全部质量都集中在原子核内，带负电的电子在核外空间绕核旋转带负电的电子在核外空间绕核旋转. .原子半径的数原子半径的数量级为量级为1010-10-10m m，原子核半径的数量级为，原子核半径的数量级为1

3、010-15-15 m. m.可能结果？可能结果？原子核式结构模型原子核式结构模型与与经典电磁理论经典电磁理论的矛盾的矛盾核外电子绕核运动核外电子绕核运动辐射电磁波辐射电磁波电子轨道半径连续变小电子轨道半径连续变小原子不稳定原子不稳定辐射电磁波频率连续变化辐射电磁波频率连续变化事实上事实上：2、围绕原子核运动的电子轨道半径只能、围绕原子核运动的电子轨道半径只能是某些分立的数值，这些现象叫做是某些分立的数值，这些现象叫做轨道量轨道量子化子化。3、原子在不同的状态之中具有不同的能、原子在不同的状态之中具有不同的能量，所以原子的量，所以原子的能量也是量子化的能量也是量子化的。19131913年玻尔提

4、出了自己的原子结构假说年玻尔提出了自己的原子结构假说玻玻尔尔1、定态定态：原子只能处于一系列不连续的：原子只能处于一系列不连续的能量状态能量状态(称为定态称为定态),电子虽然绕核运转电子虽然绕核运转,但不会向外辐射能量但不会向外辐射能量 。4、跃迁跃迁：原子从一种定态跃迁到另一种定：原子从一种定态跃迁到另一种定态时，要吸收态时，要吸收(或辐射或辐射)一定频率一定频率的光子的能的光子的能量。光子的能量由这两个定态的能量差决量。光子的能量由这两个定态的能量差决定，即定，即: 。nmEEh-=n3、玻尔的原子模型、玻尔的原子模型每一种新理论的建立都每一种新理论的建立都是依靠观察和实验获得是依靠观察和

5、实验获得的事实的事实但它们又不断被新的实但它们又不断被新的实验和事实推翻或修正验和事实推翻或修正科学正是以这种方式在科学正是以这种方式在不断前进，而前进的道不断前进，而前进的道路上的每一步，都在为路上的每一步，都在为这个进程做出了贡献这个进程做出了贡献二氢原子的能级、能级公式二氢原子的能级、能级公式1 1、氢原子的能级和轨道半径、氢原子的能级和轨道半径氢原子的能级公式：氢原子的能级公式：E En nE E1 1/ /n n2 2( (n n1,2,31,2,3，)，其中其中E E1 1为基态能量为基态能量E E1 113.6 eV.13.6 eV.氢原子的半径公式：氢原子的半径公式：r rn

6、nn n2 2r r1 1( (n n1,2,31,2,3，)，其中其中r r1 1为基态半径，为基态半径，r r1 10.530.5310101010m.m.高能级向低能级跃迁高能级向低能级跃迁：辐射一定光子能量：辐射一定光子能量nmEEh- -= =n n低能级向高能级跃迁低能级向高能级跃迁：选择吸收一定的能量：选择吸收一定的能量a、光子与原子相互作用的：、光子与原子相互作用的：hn=n= Em-Enb、实物粒子与原子相互作用的：、实物粒子与原子相互作用的：E Em-En2、氢原子的跃迁和电离、氢原子的跃迁和电离相邻横线间的距离，表示相邻的能级相邻横线间的距离，表示相邻的能级差，量子数越大

7、，相邻的能级差越小差，量子数越大，相邻的能级差越小如果是如果是一群一群氢原子，向低能级跃迁时氢原子，向低能级跃迁时最多发出的光子为最多发出的光子为 种种跃迁条件：跃迁条件：hEmEnCn2 练习1、如图所示为氢原子最低的四个能级，当 氢原子在这些能级间跃迁时： (1)有可能放出_种能量的光子 (2)在哪两个能级间跃迁时，所放出光子波长最长？波长是多少？解析：解析：(1)由由N 6种种(2)氢原子由第四能级向第三能级跃迁时，能级差最小，辐射的氢原子由第四能级向第三能级跃迁时，能级差最小，辐射的光子波长最长光子波长最长由由hE4E3，得：，得： E4E3，所以所以 1.88106 m.练习练习2.

8、氢原子的能级如图所示，已知可见光氢原子的能级如图所示，已知可见光的光子能量范围约为的光子能量范围约为1.62 eV3.11 eV，下列说法错误的是（）下列说法错误的是（）A处于处于n=3能级的氢原子可以吸收能级的氢原子可以吸收任意频率的紫外线，并发生电离任意频率的紫外线，并发生电离B大量氢原子从高能级向大量氢原子从高能级向n=3能级跃迁时，发出的光具能级跃迁时，发出的光具有显著的热效应有显著的热效应C从从n3能级向能级向n2能级跃迁时发出的光为可见光能级跃迁时发出的光为可见光D从高能级向从高能级向n1能级跃迁时发出的光的波长比可见能级跃迁时发出的光的波长比可见光的长光的长练习练习3.如图所示，已知氢原子基态的能量为如图所示，已知氢原子基态的能量为13.6 eV，下列，下列说法错误的是（说法错误的是（ ）A.处于基态的氢原子可能吸收能量为处于基态的氢原子可能吸收能量为10.2 eV的光子的光子B.用光子能量为用光子能量为14.0 eV的光照射时，可能使处于基态的氢的光照射时，可能使处于基态的氢原子电离原子电离C.用能量为用能量为10.5 eV的的粒子轰击氢原子时，可能使处于基态粒子轰击氢原子时，可能使