《原子结构(许艺婷,张菁,张新媱,于文玲)》由会员分享，可在线阅读，更多相关《原子结构(许艺婷,张菁,张新媱,于文玲)（9页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、学辅教育 成功就是每天进步一点点！学海无涯多歧路 “学辅”相伴行万里！1原子原子结结构构【 【许许、菁，新、于、菁，新、于-教教师师档档】 】上上课课的的时间时间： ：2013.5.25 授授课课教教师师：袁老：袁老师师上上课课内容：内容：1 学学习习重重难难点：玻点：玻尔尔模型的理解及能模型的理解及能级跃级跃迁相关迁相关计计算算2 学学习规习规划：（划：（1）玻）玻尔尔原子模型及原子模型及跃跃迁的基迁的基础础及巩固及巩固练习练习（ （2）复）复习电场习电场与恒定与恒定电电流流（ （3） ）课课后拓后拓训训第一部分第一部分 重点重点讲讲解解一、原子一、原子结结构的基构的基础础以及巩固以及巩固练
2、习练习【 【知知识识点点汇总汇总】 】 汤汤姆姆孙孙的的“枣枣糕糕”模型模型：原子是一个球体，正电荷均匀分布在整个球内，电子像枣糕里的枣子一样镶 嵌在原子里. 卢卢瑟福的核式瑟福的核式结结构模型构模型在原子的中心有一个很小的核，叫做 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，带负电的电子在核空间里绕着核旋转.原子核所带 的正电荷数等于核外的 电子数 ，所以整个原子是呈电中性的.电子绕着核旋转 所需的向心力就是核对它的 库仑引力 . 从 粒子散射实验的数据估算出原子核大小的数量级为 10151014 m， 原子大小的数量级为 1010 m. 玻玻尔尔的原子模型的原子模型: (1
3、)原子核式结构模型与经典电磁理论的矛盾说明，经典电磁理论已不适用 于原子系统，玻尔从光谱学成就得到启发，利用普朗克的能量量子化的概念，提 出三个假设： 定定态态假假设设 ：原子只能处于一系列不连续的能量状态中，在这些状态中 原子是稳定的，电子虽然做加速运动，但并不向外辐射能量，这些状态叫定态. 跃跃迁假迁假设设 ：原子从一个定态(设能量为 E2)跃迁到另一定态(设能量为 E1)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 hE2E1. 轨轨道量子化假道量子化假设设 ：原子的不同能量状态， 跟电子不同的运行轨道相对应.原子的能量不连续， 因而电子可能轨道的分布也是不连
4、续的.玻玻尔尔的的氢氢原子模型原子模型学辅教育 成功就是每天进步一点点！学海无涯多歧路 “学辅”相伴行万里！2氢原子的能级公式和轨道半径公式：玻尔在三条假设基础上，利用经典电 磁理论和牛顿力学，计算出氢原子核外电子的各条可能轨道的半径，以及电子在 各条轨道上运动时原子的能量. 氢原子中电子在第 n 条可能轨道上运动时，氢原子的能量 En和电子轨道半径 rn分别为 En、rnn2r1(n1、2、3).21 nE其中 E1、r1为离核最近的第一条轨道(即 n1)的氢原子能量和轨道半径.即 E113.6 eV，r10.531010 m(以电子距原子核无穷远时电势能为零计算). 氢原子的能级图：氢原子
5、的各个定态的能量值，叫 氢原子的能级 .按能 量的大小用图象表示出来即能级图. 其中 n1 的定态称为 基态 ，n2 以上的定态，称为 激发态 .【灵活灵活应应用用】（一）典型例（一）典型例题题：（：（锻炼锻炼分析分析题题意意能力）能力）Eg： ：1、 、如图所示，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 ( BD )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Eg： ：2、 、氢原子的能级如下图所示，已知可见光的光子能量范围约为 1.62 eV3.11 eV，下列说法错误的是( )A处于 n3 能级的氢原子可以吸收任意频率的紫外
6、线，并发生电离B大量氢原子从高能级向 n3 能级跃迁时，发出的光具有显著的热效应C大量处于 n4 能级的氢原子向低能级跃迁时，可能发出 6 种不同频率的光D大量处于 n4 能级的氢原子向低能级跃迁时，可能发出 3 种不同频率的可见光 粒子原子核A学辅教育 成功就是每天进步一点点！学海无涯多歧路 “学辅”相伴行万里！3【解析解析】处于 n3 能级的氢原子吸收光子而发生电离的最小能量是 1.51 eV，又因紫外线的频率大于可见光的频率，所以紫外线的光子能量 E3.11 eV，故 A 正确由能级跃迁理论知，氢原子由高能级向 n3 能级跃迁时，发出光子的能量E1.51 eV，所以发出光子能量小于可见光
7、的光子能量由 Eh 知，发出光子频率小于可见光的光子频率，发出光子为红外线，具有较强的热效应，故 B 正确由能级跃迁理论知，n4 能级的氢原子向低能级跃迁时，最多可发出 6 种频率的光子，故 C 正确由能级跃迁理论知，大量处于 n4 能级的氢原子向低能级跃迁时，发出光子的能量分别为：0.66 eV(43)，2.55 eV(42),12.75 eV(41),1.89 eV(32),12.09 eV(31)，10.2 eV(21)，所以只有 32 和 42 跃迁时发出的 2 种频率的光子属于可见光，故 D 错误【答案答案】D点点评评： ：原子由定态 n(n2)向低能级跃迁时可能辐射的光子频率的种类
8、为(n1)n2原子跃迁时，所吸收或释放的光子能量只能等于两能级之间的能量差原子电离时，所吸收的能量可以大于或等于某一能级能量的绝对值计算时应注意：因一般取 远处为零电势参考面，故各能级的能量值均为负值；能量单位 1 eV1.61019 J（二）基（二）基础过础过关关训练训练： ：1、卢瑟福通过对 粒子散射实验结果的分析，提出( ) A.原子的核式结构模型B.原子核内有中子存在 C.电子是原子的组成部分D.原子核是由质子和中子组成的 A【思维提升】(1)关键是利用 粒子散射实验的结果进行分析.(2)尽管 B、C、D 正确，但实验结果不能说明它们，故不选 B、C、D2、在卢瑟福的 粒子散射实验中，
9、有少数 粒子发生大角度偏转，其原因是 ( A )学辅教育 成功就是每天进步一点点！学海无涯多歧路 “学辅”相伴行万里！4A.原子的正电荷和绝大部分质量集中在一个很小的核上 B.正电荷在原子中是均匀分布的 C.原子中存在着带负电的电子 D.原子只能处于一系列不连续的能量状态中 3、在 粒子穿过金箔发生大角度散射的过程中，下列说法正确的(1.A ) A 粒子一直受到金原子核的斥力作用 B 粒子的动能不断减小 C 粒子的电势能不断增大 D 粒子发生散射，是与电子碰撞的结果 4、按照玻尔原子理论，下列表述正确是( bc ) A核外电子运行轨道半径可取任意值B氢原子中的电子离原子核越远，氢原子的能量越大
10、C电子跃迁时，辐射或吸收光子的能量由能级的能量差决定，即h|EmEn|D氢原子从激发态向基态跃迁的过程，可能辐射能量，也可能吸收能量3)思思维维提高提高训练训练： ： 1 如图所示为氢原子能级示意图，现有大量的氢原子处于 n4 的激发态，当向低能级跃迁时辐射出若干不同频率的光，下列说 法正确的是( 答案 D) A这些氢原子总共可辐射出 3 种不同频率的光 B由 n2 能级跃迁到 n1 能级产生的光频率最小 C由 n4 能级跃迁到 n1 能级产生的光最容易表现出衍射现 象 D用 n2 能级跃迁到 n1 能级辐射出的光照射逸出功为 6.34eV 的金属铂能 发生光电效应 10.20eV6.34eV
11、，能使金属铂发生光电效应，D 正确。2如图所示为氢原子的能级图，用光子能量为 13.07eV 的光照射一群处于基态的氢原子，可能观测到氢原子发射的不同波长的光有多少种（ 1B） A15 B10 C4 D13用波长为 的电磁波照射氢原子，恰能使处于基态的氢原子电离，若改用波长为 2 的电磁波照射氢原子，那么( 2B )A仍能使基态氢原子电离学辅教育 成功就是每天进步一点点！学海无涯多歧路 “学辅”相伴行万里！5B不能使基态氢原子电离C可能使基态氢原子电离D以上说法都不正确4氢原子核外电子从基态跃迁到 n=2 的能级时，吸收的能量为 E，则电子从 n=2的能级跃迁到 n=3 能级时需要吸收的能量是
12、( 3A )A B275E 3EC D185E 365E5、已知氢原子处于激发态的能量 式中 E1为基态的能量 E1一 13.6 21 nEEN对于处于 n4 激发态的一群氢原子来说，可能发生的辐射是( 4BC )A能够发出五种能量不同的光子B能够发出六种能量不同的光子C发出的光子的最大能量是 12.75 eV，最小能量是 0.66 eV。D发出的光子的最大能量是 13.6 eV，最小能量是 0.85 eV6、氢原子基态的轨道半径为0.5281014 m，量子数为n 的能级的能量为EeV.26 .13n (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 n3 的激发态.画一
13、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)计算这几条光谱线中波长最短的一条的波长.(其中静电力常量 k9.0109 Nm2/C2，电子的电荷量 e1.61019 C，普朗克恒量 h6.631034 Js，真空中 光速 c3.0108 m/s)电子在轨道上的能量 E，它包括电势能 Ep和动能 Ek.计算表明 Ep2Ek，所以EEkEpEk，EkE13.6 eV【正解】(1)设电子的质量为 m，电子在基态轨道上的速率为 v1，根据牛顿第二学辅教育 成功就是每天进步一点点！学海无涯多歧路 “学辅”相伴行万里！6定律和库仑定律有122 12rvmrek所以 Ek J2.18101
14、8 J13.6 eV 10219912 2 110528. 02)106 . 1 (100 . 9 221rkemv1.65107 m13EEhc 第二部分第二部分 前期的巩固复前期的巩固复习习1 电场电场1、 、在静电场中，将一正电荷从 a 点移到 b 点，电场力做了负功，则 ： ：CAb 点的电场强度一定比 a 点大 B电场线方向一定从 b 指向 aCb 点的电势一定比 a 点高 D该电荷的动能一定减小2、空间有一沿 x 轴对称分布的电场，其电场强度 E 随 X 变化的图像如图所示。下列说法正确的是 C（A）O 点的电势最低（B）X2点的电势最高 （C）X1和- X1两点的电势相等（D）X
15、1和 X3两点的电势相等3、用控制变量法，可以研究影响平行板电容器电容的因素（如图）。设两极板正对面积为 S，极板间的距离为 d,静电计指针偏角为 。实验中，极板所带电荷量不变，若 AA.保持 S 不变，增大 d,则 变大B.保持 S 不变，增大 d,则 变小C.保持 d 不变，减小 S,则 变小学辅教育 成功就是每天进步一点点！学海无涯多歧路 “学辅”相伴行万里！7D.保持 d 不变，减小 S,则 不变4、三个点电荷电场的电场线分布如图所示，图中 a、b 两点出的场强大小分别为aE、bE，电势分别为ab、，则（A）aEbE，ab（B）aEbE，ab（C）aEbE，ab（D）aEbE，ab2 磁磁场场1、将闭合多匝线圈置于仅随时间变化的磁场中，线圈平面与磁场方向垂直关于线圈中产生的感
