20172018學年高中物理原子結構章末總結學案新人教版選修

1、第十八章 原子結構章末總結原子結構一、對粒子散射實驗及核式結構模型的理解1實驗結果：粒子穿過金箔后，絕大多數(shù)粒子仍沿原來的方向前進；少數(shù)粒子有較大的偏轉；極少數(shù)粒子的偏轉角度超過90°，有的甚至被彈回，偏轉角達到180°.2核式結構學說：在原子的中心有一個很小的原子核，原子的全部正電荷和幾乎全部質量都集中在原子核內，電子繞核運轉3原子核的組成與尺度(1)原子核的組成：由質子和中子組成，原子核的電荷數(shù)等于原子核中的質子數(shù)(2)原子核的大?。簩嶒灤_定的原子核半徑的數(shù)量級為1015 m，而原子的半徑的數(shù)量級是1010 m因而原子內部十分“空曠”例1(多選)關于粒子散射實驗現(xiàn)象的分

2、析，下列說法正確的是()A絕大多數(shù)粒子沿原方向運動，說明正電荷在原子內均勻分布，使粒子受力平衡的結果B絕大多數(shù)粒子沿原方向運動，說明這些粒子未受到明顯的力的作用，說明原子內大部分空間是空的C極少數(shù)粒子發(fā)生大角度偏轉，說明原子內質量和電荷量比粒子大得多的粒子在原子內分布空間很小D極少數(shù)粒子發(fā)生大角度偏轉，說明原子內的電子對粒子的吸引力很大答案BC解析在粒子散射實驗中，絕大多數(shù)粒子沿原方向運動，說明這些粒子未受到原子核明顯的力的作用，也說明原子核相對原子來講很小，原子內大部分空間是空的，故A錯，B對；極少數(shù)粒子發(fā)生大角度偏轉，說明會受到原子核明顯的力的作用的空間在原子內很小，粒子偏轉而原子核未動，

3、說明原子核的質量和電荷量遠大于粒子的質量和電荷量，電子的質量遠小于粒子的質量，粒子打在電子上，不會有明顯偏轉，故C對，D錯二、玻爾氫原子理論1氫原子的半徑公式rnn2r1(n1,2,3，)，其中r1為基態(tài)半徑，又稱玻爾半徑，r10.53×1010 m.2氫原子的能級公式氫原子的能級公式：EnE1(n1,2,3，)，其中E1為基態(tài)能量，E113.6 eV.3氫原子的能級圖(如圖1所示)圖1(1)能級圖中的橫線表示氫原子可能的能量狀態(tài)定態(tài)(2)橫線左端的數(shù)字“1,2,3，”表示量子數(shù)，右端的數(shù)字“13.6，3.4，”表示氫原子的能級(3)相鄰橫線間的距離，表示相鄰的能級差，量子數(shù)越大，相

4、鄰的能級差越小(4)帶箭頭的豎線表示原子由較高能級向較低能級躍遷，原子躍遷條件為hEmEn.例2如圖2為氫原子能級示意圖的一部分，則氫原子()圖2A從n4能級躍遷到n3能級比從n3能級躍遷到n2能級輻射出電磁波的波長長B從n5能級躍遷到n1能級比從n5能級躍遷到n4能級輻射出電磁波的速度大C處于不同能級時，核外電子在各處出現(xiàn)的概率是一樣的D從高能級向低能級躍遷時，氫原子核一定向外放出能量答案A解析氫原子從高能級躍遷到低能級輻射一定頻率的光子EmEnh，能級差值越大，輻射光子的頻率越大，波長越短，E4E3E3E2，所以A項正確；輻射出的電磁波速度一樣大，B項錯誤；處在不同能級時，核外電子出現(xiàn)的概

5、率不一樣，能級越低，概率越大，C項錯誤；氫原子由高能級向低能級躍遷時氫原子一定放出能量，而不是氫原子核，故D錯誤例3(多選)如圖3所示是氫原子能級示意圖的一部分，則下列說法正確的是()圖3A用波長為600 nm的X射線照射，可以使穩(wěn)定的氫原子電離B用能量是10.2 eV的光子可以激發(fā)處于基態(tài)的氫原子C用能量是2.5 eV的光子入射，可以使基態(tài)的氫原子激發(fā)D用能量是11.0 eV的外來電子，可以使處于基態(tài)的氫原子激發(fā)答案BD解析“穩(wěn)定的氫原子”指處于基態(tài)的氫原子，要使其電離，光子的能量必須大于或等于13.6 eV，而波長為600 nm的X射線的能量為Eh6.63×1034×

6、eV2.07 eV<13.6 eV，A錯誤因EE2E1(3.4 eV)(13.6 eV)10.2 eV，故10.2 eV的光子可以使氫原子從基態(tài)躍遷到n2的激發(fā)態(tài)，B正確；2.5 eV的光子能量不等于任何其他能級與基態(tài)的能級差，因此不能使氫原子發(fā)生躍遷，C錯誤；外來電子可以將10.2 eV的能量傳遞給氫原子，使它激發(fā)，外來電子還剩余11.0 eV10.2 eV0.8 eV的能量，D正確使原子能級躍遷的兩種粒子光子與實物粒子：(1)原子若是吸收光子的能量而被激發(fā)，則光子的能量必須等于兩能級的能量差，否則不被吸收不存在激發(fā)到n能級時能量有余，而激發(fā)到n1時能量不足，則可激發(fā)到n能級的問題；(

7、2)原子還可吸收外來實物粒子(例如：自由電子)的能量而被激發(fā)，由于實物粒子的動能可部分地被原子吸收，所以只要入射粒子的能量大于兩能級的能量差(EEmEn)，就可使原子發(fā)生能級躍遷1在粒子散射實驗中，當粒子最接近金原子核時，下列說法正確的是()A動能最小B電勢能最小C粒子和金原子核組成的系統(tǒng)的能量最小D加速度最小答案A解析在粒子散射實驗中，當粒子接近金原子核時，金原子核對粒子的作用力是斥力，對粒子做負功，電勢能增加，動能減小，當粒子離金原子核最近時，它們之間的庫侖力最大，粒子的動能最小由于受到的金原子核外電子的作用相對較小，與金原子核對粒子的庫侖力相比，可以忽略，因此只有庫侖力做功，所以機械能和

8、電勢能整體上是守恒的，故系統(tǒng)的能量可以認為不變綜上所述，正確選項應為A.2盧瑟福和他的助手做粒子轟擊金箔實驗，獲得了重要發(fā)現(xiàn)，關于粒子散射實驗的結果，下列說法正確的是()A說明了質子的存在B說明了原子核是由質子和中子組成的C說明了原子的全部正電荷和幾乎全部質量都集中在一個很小的核里D說明了正電荷均勻分布答案C解析粒子散射實驗否定了湯姆孫的棗糕式模型，即否定了正電荷均勻分布，D項錯誤；粒子的大角度散射，說明了原子的全部正電荷和幾乎全部質量集中在一個很小的核里3(多選)欲使處于基態(tài)的氫原子激發(fā)或電離，下列措施可行的是()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

9、用10 eV的光子照射答案AC解析由氫原子能級圖可求得E2E13.4 eV(13.6 eV)10.2 eV，即10.2 eV是n2能級與基態(tài)之間的能量差，處于基態(tài)的氫原子吸收10.2 eV的光子后將躍遷到第一激發(fā)態(tài)，可使處于基態(tài)的氫原子激發(fā)，A項正確；EmE111 eV、EmE110 eV，即不滿足玻爾理論關于躍遷的條件，B、D項錯誤；要使處于基態(tài)的氫原子電離，照射光的能量須不小于13.6 eV，而14 eV>13.6 eV，故用14 eV的光子照射可使基態(tài)的氫原子電離，C項正確4如圖4所示為氫原子能級的示意圖現(xiàn)有大量處于n4激發(fā)態(tài)的氫原子，向低能級躍遷時將輻射出若干不同頻率的光關于這些光，下列說法正確的是()圖4A最容易發(fā)生衍射現(xiàn)象的光是由n4能級躍遷到n1能級產生的B頻率最小的光是由n2能級躍遷到n1能級產生的C這些氫原子總共可輻射出3種不同頻率的光D用n2能級躍遷到n1能級輻射出的光照射逸出功為6.34 eV的金屬箔能發(fā)生光電效應答案D解析從n4的激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)的能級差最大，即輻射出的光子能量最大，頻率最大，對應波長最小，是最不容易發(fā)