【同步】高中物理鲁科版(2019)选择性必修3：第4章原子结构本章整合课件

第4章本章整合知识网络·体系构建重点题型·归纳整合目录索引

知识网络·体系构建高速电子流

“葡萄干面包”模型

hν=|Em-En|重点题型·归纳整合一、原子核式结构模型卢瑟福原子核式结构模型是建立在α粒子散射实验基础上,其考查主要从以下两方面:α粒子散射实验主要是散射实验装置(包括仪器作用的简单描述)、实验现象、现象分析和结论以及实验意义的考查。α粒子散射实验是物理学发展史上一个重要的实验,实验结果使人们对于物质结构的观念发生了根本性变化,从而否定了汤姆孙的原子结构的“葡萄干面包”模型。卢瑟福原子核式结构模型建立的实验依据:绝大多数α粒子穿过金箔基本上不发生偏转;少数发生偏转;极少数发生大角度偏转卢瑟福原子核式结构模型主要是原子核式结构模型内容的描述和理解,并且知道原子是由原子核和电子组成的。特别是能从力的角度、功能关系角度分析求解有关圆轨迹或曲线运动的轨迹问题典例1

以下选项图所示为在α粒子散射实验中,一束α粒子穿越金箔内一个金原子的轨迹示意图,正确的是(

)D解析

A选项中2应该比1有较大偏转,3应该比4有较大偏转;B选项中2、3的偏转方向错误;C选项中3的偏转方向错误;在D选项中,2、4发生了明显偏转,3离核最近,发生大角度偏转,则只有D正确。针对训练1(多选)如图所示为α粒子散射实验装置,粒子打到荧光屏上都会引起闪烁,若将带有荧光屏的显微镜分别放在图中A、B、C、D四处位置,则这四处位置在相等时间内统计的闪烁次数一定不符合事实的是(

)A.1305、25、7、1B.202、405、625、825C.1202、1010、723、203D.1202、1305、723、203BCD

解析

根据α粒子散射实验的统计结果,大多数粒子能按原来方向前进,少数粒子方向发生了偏转,极少数粒子偏转超过90°,甚至有的被反向弹回。所以在相等时间内A处闪烁次数最多,其次是B、C、D三处,并且数据相差比较大,所以只有选项A符合事实,B、C、D不符合事实。二、玻尔理论与能级跃迁1.氢原子的半径公式:rn=n2r1(n=1,2,3,…),其中r1为基态半径,又称玻尔半径,r1=0.53×10-10m。2.氢原子的能级公式

(n=1,2,3,…),其中E1为基态能量,E1=-13.6eV。3.氢原子的能级图(如图所示)(1)能级图中的横线表示氢原子可能的能量状态——定态。(2)横线左端的数字“1,2,3,…”表示量子数,右端的数字“-13.6,-3.4,…”表示氢原子的能级值。(3)相邻横线间的距离表示相邻的能级差,量子数越大,相邻的能级差越小。(4)带箭头的竖线表示原子由较高能级向较低能级跃迁,原子跃迁条件为:hν=Em-En(m>n)。典例2

已知氢原子基态的电子轨道为r1=0.528×10-10m,量子数为n的能(1)求电子在基态轨道上运动时的动能。(2)有一群氢原子处于量子数n=3的激发态,画出能级图,在图上用箭头标明这些氢原子能发出哪几条光谱线。(3)计算(2)中那几条光谱线中波长最短的一条的波长。(其中静电力常量k=9.0×109N·m2/C2,电子电荷量e=1.6×10-19C,普朗克常量h=6.63×10-34J·s,真空中光速c=3.0×108m/s)答案

(1)13.6eV(2)见解析图(3)1.03×10-7m(2)当氢原子从量子数n=3的能级跃迁到较低能级时,可以得到3条光谱线,如图所示。(3)与波长最短的一条光谱线对应的能级差为E3-E1,针对训练2原子从一个能级跃迁到一个较低的能级时,有可能不辐射光子。例如,在某种条件下,铬原子的n=2能级上的电子跃迁到n=1能级上时并不辐射光子,而是将相应的能量转交给n=4能级上的电子,使之能脱离原子,这一现象叫作俄歇效应,以这