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1、原子结构【基本知识】1、汤姆生发现了电子，使人们认识到原子内部具有复杂的结构。汤姆生还提出了原子结构的“枣糕”模型。2、粒子散射实验绝大多数粒子穿过金箔后仍沿原方向前进或只发生很小的偏转，但仍有少数粒子发生了较大的偏转，极少数粒子的偏转角超过了90，有的甚至被弹回，偏转角几乎达到l80。原子的核式结构：原子的中心有一个很小的核，集中了原子的全部正电荷和几乎全部质量，叫原子核。带负电的电子在核外空间绕着核旋转。原子核带的正电荷数等于核外的电子数，所以整个原子是中性的。电子绕核旋转所需的向心力就是核对它的库仑引力。原子的半径量级是10-10m，原子核的直径量级是10-15m10-14m。3、光谱：
2、发射光谱（连续谱和线状谱）、吸收光谱、原子的特征谱线和光谱分析4、玻尔的原子理论卢瑟福的原子核式结构学说和经典电磁理论无法解释原子的稳定性和氢原子的线状光谱。为此玻尔提出了以下的三点假设，即玻尔理论。（1）电子轨道是量子化的。波尔认为电子在库仑力作用下绕核做圆周运动，服从经典力学规律，但电子运行的轨道是不连续的。rn=n2r1，。其中r1=0.5310-10m，（2）原子能量是量子化的。当电子在不同的轨道上运动时，原子处在不同的能量状态中，这些能量值是不连续的，其中E的值是取电子距核无穷远处为电势能零点而计算出来的，在这些状态中，电子虽做加速运动，但不向外辐射能量。原子的这种状态叫定态。能级：
3、量子化的能量值。基态：能量最低的定态，对应电子在离核最近的轨道上运动；激发态：基态之外的其他定态，对应电子在离核较远的轨道上运动。（3）原子从一种定态(设能量为Em)跃迁到另一种定态(设能量为En)时，要辐射(或吸收)一定频率的光子。光子的能量为。跃迁理论注意的问题：1）波尔理论中的“原子能量”；2）激发原子所需能量的来源（光子和实物粒子）；3）电离与跃迁的区别；4）“一群原子”和“一个原子”的问题5、波尔模型的局限性【解题指导】例1（97全国）在卢瑟福的a粒子散射实验中，有少数a粒子发生大角度偏转，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、正电荷在原子中是均匀分布的
4、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2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。当氢原子的电子由外层轨道跃迁到内层轨道时（ ）A、氢原子的能量减小，电子的动能增大D、氢原子的能量增加，电子的动能增大C、氢原子的能量减小，电子的动能减小D、氢原子的能量增加，电子的动能减小变式1已知氢原子基态的电子轨道半径为r1=0.5310-10m，基态的能量为E1=-13.6eV。求电子在n=2的轨道上运转形成的等效电流。例3已知：基态的能量为E1=-13.6eV。（1）有一群氢原子处于量子数n=3的激发态，画一能级图，在图
5、上用箭头标明这些氢原子能发出哪几条光谱线；（2）计算这几条光谱线中最长的波长。（3）若只有一个氢原子处在n=3的激发态，那在向下跃迁过程中，最多可能放出几种频率的光子。变式1（2012四川卷）如图为氢原子能级示意图的一部分，则氢原子 A从n=4能级跃迁到n=3能级比从n=3能级跃迁到n=2能级辐射出电磁波的波长长 B从n=5能级跃迁到n=l能级比从n=5能级跃迁到n=4能级辐射出电磁波的速度大 C处于不同能级时，核外电子在各处出现的概率是一样的 D从高能级向低能级跃迁时，氢原子核一定向外放出能量变式2氢原子的电子从n=4的轨道分别跃迁到n=1的轨道和n=2的轨道，辐射出波长为1、2的光，从n=
6、2的轨道跃迁到n=1的轨道，辐射出波长为3的光。1、2、3之间的关系是（ ）A BC D变式3(98年全国)大量处于基态的氢原子在某单色光束照射下，只能发出频率为1、2、3的三种光，且123，则该照射光的光子能量为（ ）A、h1 B、h2 C、h3 D、h(1+2+3)例4当用具有1.87eV能量的光子照射n3激发态的氢原子时，氢原子（ ）A. 不会吸收这个光子B. 吸收该光子后被电离，电离后的动能为0.36eVC. 吸收该光子后被电离，电离后电子的动能为零D. 吸收该光子后不会被电离【自主练习】1（2006上海）卢瑟福通过对a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
7、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 2（2003江苏）下列说法中正确的是（ ）A质子与中子的质量不等，但质量数相等 B两个质子间，不管距离如何，核力总是大于库仑力 C同一种元素的原子核有相同的质量数，但中子数可以不同 D除万有引力外，两个中子之间不存在其它相互作用力 3（2005江苏）根据粒子散射实验，卢瑟福提出了原子的核式结构模型图中虚线表示原子核所形成的电场的等势线，实线表示一个粒子的运动轨迹在粒子从a运动到b、再运动到c的过程中，下列说法中正确的是（ ）A动能先增大，后减小 B电势能先减小，后增大 C电场力先做负功，后做正功，总功等于零 D加速度先变小，后变
8、大 4（2008鹤山市）有关氢原子光谱的说法正确的是（ ）A氢原子的发射光谱是连续谱 B氢原子光谱说明氢原子只发出特定频率的光 C氢原子光谱说明氢原子能级是分立的 D氢原子光谱线的频率与氢原子能级的能量差无关 5（2011重庆）可见光光子的能量在1.61eV3.10eV范围内若氢原子从高能级跃迁到量子数为n的低能级的谱线中有可见光，根据氢原子能级图可判断n为（ ）A1 B2 C3 D46（2011全国卷）已知氢原子的基态能量为E，激发态能量，其中n=2，3，。用h表示普朗克常量，c表示真空中的光速。能使氢原子从第一激发态电离的光子的最大波长为（ ） A B C D7已知1、2、3、4为玻尔理论
9、中氢原子最低的四个能级。处在n=4能级的一群氢原子向低能级跃迁时，能发出若干种频率不同的光子，在这些光子中，波长最长的是（ ）An=4跃迁到n=1时辐射的光子 Bn=4跃迁到n=3时辐射的光子Cn=2跃迁到n=1时辐射的光子 Dn=3跃迁到n=2时辐射的光子 8一群氢原子处于n=3的激发态，在向较低能级跃迁的过程中向外发出光子，用这些光照射逸出功为2.49eV的金属钠，下列说法正确的是（ ）A这群氢原子能发出三种频率不同的光，其中从n=3跃迁到n=2所发出的光波长最短B这群氢原子能发出两种频率不同的光，其中从n=3跃迁到n=1所发出的光频率最高 C金属钠表面所发出的光电子的初动能最大值为11.
10、11eVD金属钠表面所发出的光电子的初动能最大值为9.60eV9氢原子的电子从n=4、能量为E4的轨道跃迁到为n=2、能量为E2的轨道，辐射出波长为的光。以h表示普朗克常量，c表示真空中的光速，则E4 与E2的关系是（ ）A B C D10现有1200个氢原子被激发到量子数为4的能级上，若这些受激氢原子最后都回到基态，则在此过程中发出的光子总数是多少？假定处在量子数为n的激发态的氢原子跃迁到各较低能级的原子数都是处在该激发态能级上的原子总数的。（ ）A2200 B2000 C1200 D240011若原子的某内层电子被电离形成空位，其它层的电子跃迁到该空位上时，会将多余的能量以电磁辐射的形式释
11、放出来，此电磁辐射就是原子的特征X射线内层空位的产生有多种机制，其中的一种称为内转换，即原子中处于激发态的核跃迁回基态时，将跃迁时释放的能量交给某一内层电子，使此内层电子电离而形成空位(被电离的电子称为内转换电子)214Po的原子核从某一激发态回到基态时，可将能量E0=1.416MeV交给内层电子(如K、L、M层电子，K、L、M标记原子中最靠近核的三个电子层)使其电离实验测得从214Po原子的K、L、M层电离出的电子的动能分别为Ek=1.323MeV、EL=1.399MeV、EM=1.412MeV则可能发射的特征X射线的能量为（ ）A0.013MeV B0.017MeV C0.076MeV D
12、0.093MeV12用大量具有一定能量的电子轰击大量处于基态的氢原子，观测到了一定数目的光谱线。调高电子的能量再次进行观测，发现光谱线的数目原来增加了5条。用n表示两次观测中最高激发态的量子数n之差，E表示调高后电子的能量。根据氢原子的能级图可以判断，n和E的可能值为（ ）An113.22 eVE13.32 eVBn213.22 eVE13.32 eVCn112.75 eVE13.06 eVDn212.72 eVE13.06 eV13真空中有一平行板电容器，两极板分别由铂和钾（其极限波长分别为1和2）制成，板面积为S，间距为d。现用波长为 (12的单色光持续照射两板内表面，则电容器的最终带电量Q正比于（ ）A B C D例1、A 例2、A 变式1、1.310-4A例3、（1）由于这群氢原子的自发跃迁辐射，会得到三条谱线，如图所示。（2）6.5810-7m （3）2种变式1、A 变式2、D 变式3、C1、A 2、A 3、C 4、BC 5、B 6、C 7、B 8、D 9、C 10、A 11、AC 12、A 13、D1
