《（浙江选考）2021届高三物理一轮复习第13章波粒二象性原子结构原子核第2节原子结构教师用书》由会员分享，可在线阅读，更多相关《（浙江选考）2021届高三物理一轮复习第13章波粒二象性原子结构原子核第2节原子结构教师用书（17页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、（浙江选考）2018届高三物理一轮复习第13章波粒二象性原子结构原子核第2节原子结构教师用书第2节原子结构考点一| 原子的核式结构模型1电子的发现英国物理学家汤姆孙在研究阴极射线时发现了电子，提出了原子的“枣糕模型”2原子的核式结构(1)19091911年，英籍物理学家卢瑟福进行了粒子散射实验，提出了核式结构模型(2)粒子散射实验的结果：绝大多数粒子穿过金箔后，基本上仍沿原来的方向前进，但有少数粒子发生了大角度偏转，偏转的角度甚至大于90，也就是说它们几乎被“撞了回来”，如图1321所示图1321(3)原子的核式结构模型：原子中带正电部分的体积很小，原子半径的数量级是1010_m，而原子核半径
2、的数量级是1015_m，但几乎占有全部质量，电子在正电体的外面运动(4)实验意义：否定了汤姆孙的原子结构模型，提出了原子的核式结构模型，明确了原子核大小的数量级1由于电子质量远小于粒子质量，所以电子不可能使粒子发生大角度偏转2使粒子发生大角度偏转的只能是原子中带正电的部分按照汤姆孙原子模型，正电荷在原子内是均匀分布的，粒子穿过原子时，它受到的两侧斥力大部分抵消，因而也不可能使粒子发生大角度偏转，更不能使粒子反向弹回，这与粒子的散射实验现象相矛盾3实验现象表明原子绝大部分是空的，原子的几乎全部质量和所有正电荷都集中在原子中心的一个很小的核上，否则，粒子大角度散射是不可能的1(多选)如图1322所
3、示为卢瑟福和他的同事们做粒子散射实验装置的示意图，荧光屏和显微镜一起分别放在图中的A、B、C、D四个位置时观察到的现象，下列说法中正确的是()图1322A放在A位置时，相同时间内观察到屏上的闪光次数最多B放在B位置时，相同时间内观察到屏上的闪光次数比A位置时明显偏少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ABD根据粒子散射现象，绝大多数粒子沿原方向前进，少数粒子发生较大偏转，A、B、D正确2(多选)关于粒子散射实验，下列说法正确的是()A粒子穿过原子时，由于粒子的质量比电子大得多，电子不可能使粒子的运动方向发生明显的改变B由于绝大多数粒子穿过金箔后
4、仍按原来方向前进，所以使粒子发生大角度偏转的原因是在原子中极小的区域内集中着对粒子产生库仑力的正电荷C使粒子穿过原子时，只有少数粒子发生大角度偏转的原因是原子核很小，粒子接近原子核的机会很小D粒子发生大角度偏转的原因是粒子穿过原子时，原子内部两侧的正电荷对粒子的斥力不相等ABC电子的质量很小，当和粒子作用时，对粒子运动的影响极其微小，A正确；粒子发生大角度偏转，说明原子核的正电荷和几乎全部质量集中在一个很小的区域内，所以B、C正确，D错误3在卢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() 【导学号：81370427】C
5、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；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，B错，C对4(多选)在粒子散射实验中，当粒子最接近金原子核时，粒子符合下列哪种情况()A动能最小B电势能最小C粒子与金原子核组成的系统能量最小D所受金原子核的斥力最大AD粒子在接近金原子核的过程中，要克服库仑斥力做功，动能减少，电势能增大；两者相距最近时，动能最小，电势能最大，总能量守恒；根据库仑定律，距离最近时斥力最大5在卢瑟福粒子散射实验中，有少数粒子发生了大角度偏转，其原因是()A原子的正电荷和绝大部分质量集中在一个很小的核上B
6、正电荷在原子内是均匀分布的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A卢瑟福粒子散射实验中使卢瑟福惊奇的就是粒子发生了较大角度的偏转，这是由于粒子带正电，而原子核极小，且原于核带正电，A正确，B错误粒子能接近原子核的机会很小，大多数粒子都从核外的空间穿过，而与电子碰撞时如同子弹碰到尘埃一样，运动方向不会发生改变C、D的说法没错，但与题意不符考点二| 氢原子光谱、玻尔的原子模型1氢原子光谱(1)光谱：用光栅或棱镜可以把各种颜色的光按波长展开，获得光的波长(频率)和强度分布的记录，即光谱有些光谱是一条条的亮线，这样的光谱叫做线状谱有的光谱看起来不是一条条分立的谱线，而是连在一
7、起的光带，这样的光谱叫做连续谱(2)光谱分析：利用每种原子都有自己的特征谱线可以用来鉴别物质和确定物质的组成成分，且灵敏度很高在发现和鉴别化学元素上有着重大的意义(3)经典理论的困难原子核式结构模型正确地指出了原子核的存在，很好地解释了粒子散射实验但是，经典物理学既无法解释原子的稳定性，又无法解释原子光谱的分立特征2氢原子的能级结构、能级公式(1)玻尔理论定态：原子只能处于一系列不连续的能量状态中，在这些能量状态中原子是稳定的，电子虽然绕核运动，但并不向外辐射能量跃迁：电子从能量较高的定态轨道跃迁到能量较低的定态轨道时，会放出能量为h的光子，这个光子的能量由前后两个能级的能量差决定，即hEmE
8、n.(h是普朗克常量，h6.631034 Js)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不连续的，因此电子的可能轨道也是不连续的(2)几个概念能级：在玻尔理论中，原子的能量是量子化的，这些量子化的能量值，叫做能级基态：原子能量最低的状态激发态：在原子能量状态中除基态之外的其他的状态量子数：原子的状态是不连续的，用于表示原子状态的正整数(3)氢原子的能级公式：EnE1(n1,2,3，)，其中E1为基态能量，其数值为E113.6 eV.(4)氢原子的半径公式：rnn2r1(n1,2,3，)，其中r1为基态半径，又称玻尔半径，其数值为r10.531010 m.3氢原子
9、的能级图能级图如图1323所示图13231能级图中相关量意义的说明相关量意义能级图中的横线表示氢原子可能的能量状态定态横线左端的数字“1,2,3”表示量子数横线右端的数字“13.6，3.4”表示氢原子的能量相邻横线间的距离表示相邻的能量差，量子数越大相邻的能量差越小，距离越小带箭头的竖线表示原子由较高能级向较低能级跃迁，原子跃迁的条件为hEmEn2.关于能级跃迁的三点说明(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
10、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值(EEmEn)，均可使原子发生能级跃迁1关于光谱，下列说法不正确的是()A炽热的液体发射连续谱B发射光谱一定是连续谱C线状谱和暗线谱都可以对物质成分进行分析D霓虹灯发光形成的光谱是线状谱B发射光谱可分为连续光谱和明线谱，B符合题意2一个氢原子从n3能级跃迁到n2能级，该氢原子()A放出光子，能量增加B放出光子，能量减少C吸收光子，能量增加D吸收光子，能量减少B氢原子从高能级向低能级跃迁时，放出光子，能量减少，故选项B
11、正确，选项A、C、D错误3(多选)氢原子从n6跃迁到n2能级时辐射出频率为1的光子，从n5跃迁到n2能级时辐射出频率为2的光子下列说法正确的是() 【导学号：81370428】A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ABD根据玻尔理论hEmEn，光子从6到2能级跃迁释放光子的能量大于从5到2能级释放的能量，对应的光子频率12，所以A选项正确；光子的动量根据光子的波粒二象性可得p，可以得出1光子的动量大于2光子的动量，B正确；双缝干涉实验中的条纹间距公式x，将E代入可以得出x
12、，所以能量大的条纹间距小，2光子的能量小，所以其条纹间距大，C错误；根据光电效应方程EkhW0，可以知道射入光子能量越高，射出光电子的动能越大，所以D选项正确4. (2016浙江10月选考)如图1324为氢原子能级图，氢原子中的电子从n5能级跃迁到n2能级可产生a光；从n4能级跃迁到n2能级可产生b光a光和b光的波长分别为a和b，照射到逸出功为2.29 eV的金属钠表面均可产生光电效应，遏止电压分别为Ua和Ub.则()图1324AabBUaUbCa光的光子能量为2.86 eVDb光产生的光电子最大初动能Ek0.26 eVBCDA.由能级跃迁，a光光子能量大于b光光子，故a光频率大于b光，a光波长小于b光，故A错误；B.由光电效应方程hEkW，而遏止电压与最大初动能Ek成正比，故照射相同的金属，频率越大，遏止电压越大，B正确；C.由能级跃迁图，可得a光光子能量为0.54(3.4) eV2.86 eV，故C正确；D.由能级图，b光光子能量为2.55 eV，根据光电效应方程hE1W，b光产生的光电子最大初动能为0.26 eV，故D正确2
