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1、1第18章 原子结构 复习学案【知识框架】原子结构电子的发现汤姆孙枣糕模型粒子散射实验原子核式结构模型氢原子光谱原子模型玻尔原子结构模型其它原子光谱量子力学【知识梳理】一、电子的发现1、史实：英国物理学家汤姆孙通过气体放电管，发现了 ，并测出其比荷；美国科学家 通过 首次测得电子 ，并指出任何物体的带电量 。2、电子的质量 ， ， 。emeepm二、原子核式结构模型、1、粒子散射实验（1）装置：（2）现象：绝大多数粒子穿过金箔后_，极少数 粒子_。（3）原子核式结构模型：原子的中心有个_，叫_；它集中了原子的全部的_和几乎_；电子在很远处_运动（4）原子的大小：(1)原子直径数量级为_m；(2
2、)原子核直径效量级为_m。（5）史实：粒子散射实验否定了汤姆孙提出原子的_模型，英国物理学家卢瑟福提出的 模型，很好的解释了粒子散射实验。【例题1】（1997年全国）在卢瑟福的 粒子散射实验中，有极少数 粒子发生大角度偏转，其原因是（ ）2A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【例题2】图中的圆点代表 粒子散射实验中的原子核，带箭头的曲线代表 粒子的径迹，其中不可能发生的是：（ ）三、光谱1、2、核式结构模型与经典电磁理论的两点矛盾：(1)核外电子绕核加速运转，不断地向外辐射电磁波，电磁辐射
3、频率_电子绕核旋转频率，电子轨道半径越来越小，因而电子辐射电磁波的频率在连续变化，应该产生_光谱，但原子光谱却是_光谱。 (2)按经典理论，绕核运转的电子不断向外辐射能量，电子将逐渐接近原子核，最后落入原子核内，而实际上原子是个很_的系统。四、玻尔的原子模型1三点假设：(1)轨道量子化假设：原子的不同能量状态对应于电子的不同运行轨道原子的能量状态是不连续的，电子不能在任意半径的轨道上运行。 光谱定义：由发光体直接产生的光谱连续光谱产生条件：炽热的固体、液体和高压气体发光形成的光谱的形式：连续分布，一切波长的光都有产 生 条 件 ： 炽 热 的 固 体 、 液 体 和 高 压 气 体 发光 形
4、成 的发射光谱光谱形式：一些不连续的明线组成，不同元素的明线光谱不同（又叫特征光谱）吸收光谱线状谱产生条件：稀薄气体发光形成的光谱或金属蒸汽定义：连续光谱中某些波长的光被物质吸收后产生的光谱产生条件：炽热的白光通过温度较白光低的气体后，再色散形成的光谱形式：用分光镜观察时，见到连续光谱背景上出现一些暗线（与特征谱线相对应）3(2)能量状态量子化假设：原子只能处于一系列能量不连续的状态中，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，这些状态叫做 _；(3) 跃迁假设：原子从一种定态跃迁到另一定态时，吸收(或辐射)一定频率的光子能量 hv，辐射的光子能量为_；2氢原子的能级结
5、构图根据玻尔理论，氢原子在不同能级上的能量和基态能量关系是E n=_ (n1、2、3、) ，E 1=_， 3原子能级跃迁问题：（1）一群氢原子处于量子数为n的激发态时，可能辐射出光谱线的条数为： ；(2)当轨道半径减小时，库仑引力做正功原子的电势能E p_，电子动能E k_，原子能量EE pE k_。（3）电离是将原子的电子拉出来使之成为自由电子，只要电离能 一定值就可以，没有量子化要求，若有多余的能量，则以电子的动能的形式存在。(4)使原子能级跃迁的两种粒子：光子与实物粒子。原子若是吸收光子的能量而被激发，其光子的能量必须_两能级的能量差，否则不被吸收；原子吸收外来实物粒子(例如自由电子)的
6、能量而被激发，实物粒子的动能_两能级的能量差值(EE 2E 2)，均可使原子发生能级跃迁。4.史实：玻尔理论： (1)局限性：成功地解释了氢原子光谱的实验规律，但_解释稍微复杂原子的光谱现象；(2)原因：_了经典粒子的观念，把电子的运动仍然看作经典力学描述下的轨道运动。【例题3】用 光 子 能 量 为 E的 单 色 光 照 射 容 器 中 处 于 基 态 的 一 群 氢 原 子 。 停 止 照 射 后 ， 发 现 该 容 器内 的 氢 能 够 释 放 出 三 种 不 同 频 率 的 光 子 ， 它 们 的 频 率 由 低 到 高 依 次 为 1、 2、 3， 由 此 可 知 ， 开 始 用 来
7、照 射 容 器 的 单 色 光 的 光 子 能 量 可 以 表 示 为 ： h1； h3； h(1+2)； h(1+2+3) 以 上 表 示 式 中 A只有正确 B只有 正确 C只有正确 D只有 正确【例题4】对于基态氢原子，下列说法正确的是（ ）A、它能吸收10.2eV的光子B、它能吸收11eV 的光子C、它能吸收14eV 的光子D、它能吸收具有11eV动能的电子的部分动能【例题5】关于密立根“油滴实验”的科学意义，下列说法正确的是()A证明电子是原子的组成部分，是比原子更基本的物质单元4B提出了电荷分布的量子化观念C证明了电子在原子核外绕核转动D为电子质量的最终获得做出了突出贡献【例题6】
8、玻尔的原子模型在解释原子的下列问题时 ,与卢瑟福的核式结构学说观点不同的是 ( )。(A)电子绕核运动的向心力,就是电子与核之间的静电引力(B)电子只能在一些不连续的轨道上运动(C)电子在不同轨道上运动时的能量不同(D)电子在不同轨道上运动时的静电引力不同【例题7】在氢原子光谱中，可见光区域中有14条，其中有4条属于巴耳末系，其颜色为一条红色，一条蓝色，两条紫色它们分别是从n3、4、5、6能级向n2能级跃迁时产生的，则()A红色光谱线是氢原子从n 6能级到n2能级跃迁时产生的B紫色光谱线是氢原子从n 6或n5能级向n2能级跃迁时产生的C若从n6能级跃迁到n1 能级将产生红外线D若从n6能级跃迁
9、到n 2能级所辐射的光子不能使某金属产生光电效应，则从n6能级向n3能级跃迁时辐射的光子将可能使该金属产生光电效应【例题8】(2009茂名模拟)按照玻尔的理论，氢原子的能级是氢原子处于各个定态时的能量值，它包括氢原子系统的电势能和电子在轨道上运动的动能当一个氢原子从n4的能级向低能级跃迁时，下列说法正确的是( )A氢原子系统的电势能增加，电子的动能增加B氢原子系统的电势能减小，电子的动能减小C氢原子可能辐射6种不同波长的光D氢原子可能辐射3种不同波长的光【例题9】(8分)如图4所示是氢原子的能级图有一群氢原子处于基态的氢原子吸收某种频率的光，激发到量子数n4的激发态上，（1）氢原子所吸收光子的能量是多少？（2）在图上用箭头标出这些氢原子发出的光谱线。(3)计算发出的所有光谱线中波长最长的一条的波长
