浙江省高考物理选考总复习课件第12章动量守恒定律波粒二象性原子结构与原子核第3课时.ppt

1、第3课时原子结构,基础过关 1.电子的发现 (1)英国物理学家_使用气体放电管对阴极射线进行了一系列实验研究。 让阴极射线分别通过电场和磁场，根据_现象，证明它是带负电的粒子流并求出其比荷。 换用_的阴极做实验，所得_的数值都相同，是氢离子比荷的近两千倍。证明这种粒子是构成各种物质的共有成分。,考点一原子的核式结构模型(/b),汤姆孙,不同材料,比荷,偏转,(2)电子 组成阴极射线的粒子称为_。 密立根“油滴实验”结论,电子,负电,质子,9.1 10-31 kg,2.汤姆孙原子模型 汤姆孙于1898年提出了原子模型，他认为原子是一个_，_弥漫性地均匀分布在整个球体内，_镶嵌其中。 3.粒子散射

2、实验 (1)实验装置：粒子源、_、放大镜和_。 (2)实验现象： 绝大多数的粒子穿过金箔后，基本上_的方向前进； 少数粒子发生了_偏转； 极少数粒子的偏转角度_，甚至有极个别粒子几乎被“撞了回来”。 (3)实验意义：卢瑟福通过粒子散射实验，否定了汤姆孙的原子模型，建立了_模型。,球体,正电荷,电子,金箔,荧光屏,仍沿原来,大角度,大于90,核式结构,4.核式结构模型 1911年由卢瑟福提出，在原子中心有一个很小的核，叫_。它集中了原子全部的_和几乎全部的_，_在核外空间运动。 5.原子核的电荷与尺度,原子核,正电荷,质量,电子,电子数,质子和中子,质子,10-10 m,10-15 m,【过关演

3、练】 1.(多选)卢瑟福通过对粒子散射实验结果的分析，知道了() A.原子具有核式结构 B.原子核内有中子存在 C.原子核是由质和中子组成的 D.在原子中，原子核占有的空间很小 解析粒子散射实验结果说明原子是由原子核和核外电子组成的，原子核集中了全部的正电荷和几乎全部的质量，而且原子核占有空间很小，但无法说明原子核的内部结构，因此选项A、D正确，B、C错误。 答案AD,2.(多选)如图为卢瑟福和他的同事们做 粒子散射实验的装置示意图，荧光 屏和显微镜一起分别放在图中A，B， C，D四个位置时，关于观察到的现 象，下列说法正确的是() A.相同时间内放在A位置时观察到屏上的闪光次数最多 B.相同

4、时间内放在B位置时观察到屏上的闪光次数只比放在A位置时稍微少些 C.放在C，D位置时屏上观察不到闪光 D.放在D位置时屏上仍能观察到一些闪光，但次数极少,解析卢瑟福和他的同事们做粒子散射实验时，得到以下结论：大部分粒子都能直接穿过金箔，个别的发生偏转，极少数发生大角度的偏转，故A、D正确，B、C错误。 答案AD,精练题组 1.关于阴极射线的本质，下列说法正确的是() A.阴极射线本质是氢原子 B.阴极射线本质是电磁波 C.阴极射线本质是电子 D.阴极射线本质是X射线 解析阴极射线是原子受激发射出的电子，关于阴极射线是电磁波、X射线都是在研究阴极射线过程中的一些假设，是错误的。 答案C,2.在卢

5、瑟福粒子散射实验中，金箔中的原子核可以看作静止不动，下列各图画出的是其中两个粒子经历金箔散射过程的径迹，其中正确的是(),解析金箔中的原子核与粒子都带正电，粒子接近原子核过程中受到斥力而不是引力作用，A、D错误；由原子核对粒子的斥力作用及物体做曲线运动的条件，知曲线轨迹的凹侧应指向受力一方，选项B错、C对。 答案C,3.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,解析当粒子穿过原子时，电子对粒子影响很小，影响粒子运动的主要是原子核，离核远则粒子受到的库仑斥力

6、很小、运动方向改变小。只有当粒子与核十分接近时，才会受到很大库仑斥力，而原子核很小，所以粒子接近它的机会就很少，所以只有极少数大角度的偏转，而绝大多数基本按直线方向前进，因此为了解释粒子散射实验，卢瑟福提出了原子核式结构模型：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，但不能得到原子核内的组成，故B不能用卢瑟福原子核式结构模型得出的结论，A、C、D可以。 答案B,4.(多选)关于原子结构，下列说法正确的是() A.玻尔原子模型能很好地解释氢原子光谱的实验规律 B.卢瑟福核式结构模型可以很好地解释原子的稳定性 C.卢瑟福的粒子散射实验表明原子内部存在带负

7、电的电子 D.卢瑟福的粒子散射实验否定了汤姆孙关于原子结构的“西瓜模型”,解析玻尔提出的原子模型能很好地解释氢原子光谱的实验规律；卢瑟福核式结构模型不能解释原子的稳定性；卢瑟福的粒子散射实验表明原子具有核式结构，否定了汤姆孙关于原子结构的“西瓜模型”，故A、D正确，B、C错误。 答案AD,基础过关 1.氢原子光谱的实验规律 巴耳末线系是氢原子光谱在可见光区的谱线，其波长公式 _，(n3，4，5，)，R是里德伯常量，R1.10 107 m1，n为量子数。,考点二氢原子光谱(/b)玻尔的原子模型(/c),2.玻尔理论 (1)定态：原子只能处于一系列_的能量状态中，在这些能量状态中原子是_的，电子虽

8、然绕核运动，但并不向外辐射能量。 (2)跃迁：原子从一种定态跃迁到另一种定态时，它辐射或吸收一定频率的光子，光子的能量由这两个定态的能量差决定，即h_。(h是普朗克常量，h6.631034 Js) (3)轨道：原子的不同能量状态跟电子在不同的圆周轨道绕核运动相对应。原子的定态是_的，因此电子的可能轨道也是_的。,不连续,稳定,EmEn,不连续,不连续,3.氢原子的能级、能级公式 (1)氢原子的能级 能级图如图所示,【过关演练】 1.(2015浙江10月选考)(多选)氢原子从n6能级跃迁到n2能级时辐射出频率为1的光子，从n5能级跃迁到n2能级时辐射出频率为2的光子。下列说法中，正确的是() A

9、.频率为1的光子的能量较大 B.频率为1的光子的动量较大 C.做双缝干涉实验时，频率为1的光产生的条纹间距较大 D.做光电效应实验时，频率为1的光产生的光电子的最大初动能较大,答案ABD,2.(多选)氢原子能级图如图所示，当氢原子从 n3跃迁到n2的能级时，辐射光的波长为 656 nm。下列判断中，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 nm B.用波长为325 nm的光照射，可使氢原子从 n1跃迁到n2的能级 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n 3的能级,答案CD,【

10、例1】 如图所示为氢原子的四个能级，其中E1 为基态，若氢原子A处于激发态E2，氢原子B处 于激发态E3，则下列说法正确的是() A.原子A可能辐射出3种频率的光子 B.原子B可能辐射出3种频率的光子 C.原子A能够吸收原子B发出的光子并跃迁到能级E4 D.原子B能够吸收原子A发出的光子并跃迁到能级E4,解析原子A从激发态E2跃迁到E1，只辐射一种频率的光子，A错；原子B从激发态E3跃迁到基态E1可能辐射三种频率的光子，B对；由原子能级跃迁理论可知，原子A可能吸收原子B由E3跃迁到E2时放出的光子并跃迁到E3，但不能跃迁到E4，C错；A原子发出的光子能量EE2E1大于E4E3，故原子B不可能跃

11、迁到能级E4，D错。 答案B,要点二几种跃迁情况说明 1.原子跃迁条件hEmEn只适用于光子和原子作用而使原子在各定态之间跃迁的情况。 2.当光子能量大于或等于13.6 eV时，也可以被处于基态的氢原子吸收，使氢原子电离。当处于基态的氢原子吸收的光子能量大于13.6 eV时，氢原子电离后，电子具有一定的初动能。 3.原子还可吸收外来实物粒子(例如自由电子)的能量而被激发。由于实物粒子的动能可全部或部分被原子吸收，所以只要入射粒子的能量大于或等于两能级的能量差,【例2】 对于基态氢原子，下列说法正确的是() A.它能吸收10.2 eV的光子 B.它能吸收11 eV的光子 C.它能吸收动能为10

12、eV的电子的能量 D.它能吸收具有11 eV动能的电子的全部动能 解析注意到光子能量只能全部被吸收，而电子能量则可以部分被吸收。10.2 eV刚好是n1、n2的能级差，而11 eV不是，由玻尔理论知A正确；基态氢原子只可吸收动能为11 eV的电子的部分能量(10.2 eV)，剩余0.8 eV仍为原来电子所有。 答案A,精练题组 1.(多选)欲使处于基态的氢原子激发，下列措施中可行的是() A.用10.2 eV的光子照射 B.用11 eV的光子照射 C.用14 eV的光子照射 D.用11 eV的电子碰撞 解析13.6 eV10.2 eV3.4 eV，而E23.4 eV，故A正确；13.6 eV1

13、1 eV2.6 eV，不符合hEmEn(mn)的条件，故B错误；14 eV13.6 eV，已经足以使氢原子电离，故C正确；用11 eV的电子碰撞，E2E110.2 eV11 eV，故D正确。 答案ACD,2.大量氢原子从n5的激发态向低能级跃迁时，产生的光谱条数是() A.4条 B.6条 C.8条 D.10条,答案D,3.(多选)关于玻尔的原子模型理论，下列说法正确的是() A.原子可以处于连续的能量状态中 B.原子的能量状态不可能是连续的 C.原子的核外电子在轨道上运动时，要向外辐射能量 D.原子的核外电子在轨道上运动时，不向外辐射能量 解析由玻尔的原子模型知原子的能量是不连续的，是量子化的，电子在定态轨道上绕核运动时，不向外辐射能量，处于定态，只有从高能级轨道向低能级轨道跃迁时，才向外辐射能量。 答案BD,4.根据玻尔的氢原子理论，电子在各条可能轨道上运动的能量是指() A.电子的动能 B.电子的电势能 C.电子的电势能与动能之和 D.电子的动能、电势能和原子核能之和 解析根据玻尔理论，电子绕核在不同轨道上做圆周运