創(chuàng)新設(shè)計浙江鴨2018版高考物理總復(fù)習第12章動量守恒定律波粒二象性原子結(jié)構(gòu)與原子核第3課時原子結(jié)構(gòu)課件

1、第第3課時原子結(jié)構(gòu)課時原子結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)過關(guān)基礎(chǔ)過關(guān)1.電子的發(fā)現(xiàn)電子的發(fā)現(xiàn)(1)英國物理學家英國物理學家_使用氣體放電管對陰極射線進行了一使用氣體放電管對陰極射線進行了一系列實驗研究。系列實驗研究。讓陰極射線分別通過電場和磁場，根據(jù)讓陰極射線分別通過電場和磁場，根據(jù)_現(xiàn)象，證明它現(xiàn)象，證明它是帶是帶負負電的粒子流并求出其比荷。電的粒子流并求出其比荷。換用換用_的陰極做實驗，所得的陰極做實驗，所得_的數(shù)值都相同，的數(shù)值都相同，是氫離子比荷的近兩千倍。證明這種粒子是構(gòu)成各種物質(zhì)的共是氫離子比荷的近兩千倍。證明這種粒子是構(gòu)成各種物質(zhì)的共有成分。有成分?？键c一原子的核式結(jié)構(gòu)模型考點一原子的核式結(jié)構(gòu)模型(/

2、b)湯姆孫湯姆孫不同材料不同材料比荷比荷偏轉(zhuǎn)偏轉(zhuǎn)(2)電子電子組成陰極射線的粒子稱為組成陰極射線的粒子稱為_。密立根密立根“油滴實驗油滴實驗”結(jié)論結(jié)論電子電子負負電電質(zhì)子質(zhì)子9.1 10-31 kg2.湯姆孫原子模型湯姆孫原子模型湯姆孫于湯姆孫于1898年提出了原子模型，他認為原子是一個年提出了原子模型，他認為原子是一個_，_彌漫性彌漫性地均勻分布在整個球體內(nèi)，地均勻分布在整個球體內(nèi)，_鑲嵌其中。鑲嵌其中。3.粒子散射實驗粒子散射實驗(1)實驗裝置：實驗裝置：粒子源、粒子源、_、放大鏡和、放大鏡和_。(2)實驗現(xiàn)象：實驗現(xiàn)象：絕大多數(shù)的絕大多數(shù)的粒子穿過金箔后，基本上粒子穿過金箔后，基本上_的

3、方向前進；的方向前進；少數(shù)少數(shù)粒子發(fā)生了粒子發(fā)生了_偏轉(zhuǎn)；偏轉(zhuǎn)；極少數(shù)極少數(shù)粒子的偏轉(zhuǎn)角度粒子的偏轉(zhuǎn)角度_，甚至有極個別，甚至有極個別粒子幾乎被粒子幾乎被“撞了回撞了回來來”。(3)實驗意義：盧瑟福通過實驗意義：盧瑟福通過粒子散射實驗，否定了湯姆孫的原子模型，建立了粒子散射實驗，否定了湯姆孫的原子模型，建立了_模型。模型。球體球體正電荷正電荷電子電子金箔金箔熒光屏熒光屏仍沿原來仍沿原來大角度大角度大于大于90核式結(jié)構(gòu)核式結(jié)構(gòu)4.核式結(jié)構(gòu)模型核式結(jié)構(gòu)模型1911年由盧瑟福提出，在原子中心有一個很小的核，叫年由盧瑟福提出，在原子中心有一個很小的核，叫_。它集中了原子全部的它集中了原子全部的_和幾乎

4、全部的和幾乎全部的_，_在核外在核外空間運動。空間運動。5.原子核的電荷與尺度原子核的電荷與尺度原子核原子核 正電荷正電荷質(zhì)量質(zhì)量 電子電子電子數(shù)電子數(shù)質(zhì)子和中子質(zhì)子和中子質(zhì)子質(zhì)子10-10 m10-15 m【過關(guān)演練】【過關(guān)演練】1.(多選多選)盧瑟福通過對盧瑟福通過對粒子散射實驗結(jié)果的分析，知道了粒子散射實驗結(jié)果的分析，知道了()A.原子具有核式結(jié)構(gòu)原子具有核式結(jié)構(gòu)B.原子核內(nèi)有中子存在原子核內(nèi)有中子存在C.原子核是由質(zhì)和中子組成的原子核是由質(zhì)和中子組成的D.在原子中，原子核占有的空間很小在原子中，原子核占有的空間很小解析解析粒子散射實驗結(jié)果說明原子是由原子核和核外電子組成粒子散射實驗結(jié)果

5、說明原子是由原子核和核外電子組成的，原子核集中了全部的正電荷和幾乎全部的質(zhì)量，而且原子的，原子核集中了全部的正電荷和幾乎全部的質(zhì)量，而且原子核占有空間很小，但無法說明原子核的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，因此選項核占有空間很小，但無法說明原子核的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，因此選項A、D正確，正確，B、C錯誤。錯誤。答案答案AD2.(多選多選)如圖為盧瑟福和他的同事們做如圖為盧瑟福和他的同事們做粒子散射實驗的裝置示意圖，熒光粒子散射實驗的裝置示意圖，熒光屏和顯微鏡一起分別放在圖中屏和顯微鏡一起分別放在圖中A，B，C，D四個位置時，關(guān)于觀察到的現(xiàn)四個位置時，關(guān)于觀察到的現(xiàn)象，下列說法正確的是象，下列說法正確的是()A.相同時間內(nèi)放在

6、相同時間內(nèi)放在A位置時觀察到屏上的閃光次數(shù)最多位置時觀察到屏上的閃光次數(shù)最多B.相同時間內(nèi)放在相同時間內(nèi)放在B位置時觀察到屏上的閃光次數(shù)只比放在位置時觀察到屏上的閃光次數(shù)只比放在A位位置時稍微少些置時稍微少些C.放在放在C，D位置時屏上觀察不到閃光位置時屏上觀察不到閃光D.放在放在D位置時屏上仍能觀察到一些閃光，但次數(shù)極少位置時屏上仍能觀察到一些閃光，但次數(shù)極少解析盧瑟福和他的同事們做解析盧瑟福和他的同事們做粒子散射實驗時，得到以下結(jié)粒子散射實驗時，得到以下結(jié)論：大部分論：大部分粒子都能直接穿過金箔，個別的發(fā)生偏轉(zhuǎn)，極少粒子都能直接穿過金箔，個別的發(fā)生偏轉(zhuǎn)，極少數(shù)發(fā)生大角度的偏轉(zhuǎn)，故數(shù)發(fā)生大角

7、度的偏轉(zhuǎn)，故A、D正確，正確，B、C錯誤。錯誤。答案答案AD精練題組精練題組1.關(guān)于陰極射線的本質(zhì)，下列說法正確的是關(guān)于陰極射線的本質(zhì)，下列說法正確的是()A.陰極射線本質(zhì)是氫原子陰極射線本質(zhì)是氫原子B.陰極射線本質(zhì)是電磁波陰極射線本質(zhì)是電磁波C.陰極射線本質(zhì)是電子陰極射線本質(zhì)是電子D.陰極射線本質(zhì)是陰極射線本質(zhì)是X射線射線解析解析陰極射線是原子受激發(fā)射出的電子，關(guān)于陰極射線是陰極射線是原子受激發(fā)射出的電子，關(guān)于陰極射線是電磁波、電磁波、X射線都是在研究陰極射線過程中的一些假設(shè)，是錯射線都是在研究陰極射線過程中的一些假設(shè)，是錯誤的。誤的。答案答案C2.在盧瑟福在盧瑟福粒子散射實驗中，金箔中的原

8、子核可以看作靜止不動，粒子散射實驗中，金箔中的原子核可以看作靜止不動，下列各圖畫出的是其中兩個下列各圖畫出的是其中兩個粒子經(jīng)歷金箔散射過程的徑跡，其粒子經(jīng)歷金箔散射過程的徑跡，其中正確的是中正確的是()解析金箔中的原子核與解析金箔中的原子核與粒子都帶正電，粒子都帶正電，粒子接近原子核過粒子接近原子核過程中受到斥力而不是引力作用，程中受到斥力而不是引力作用，A、D錯誤；由原子核對錯誤；由原子核對粒子粒子的斥力作用及物體做曲線運動的條件，知曲線軌跡的凹側(cè)應(yīng)指的斥力作用及物體做曲線運動的條件，知曲線軌跡的凹側(cè)應(yīng)指向受力一方，選項向受力一方，選項B錯、錯、C對。對。答案答案C3.不能用盧瑟福原子核式結(jié)

9、構(gòu)模型得出的結(jié)論是不能用盧瑟福原子核式結(jié)構(gòu)模型得出的結(jié)論是()A.原子中心有一個很小的原子核原子中心有一個很小的原子核B.原子核是由質(zhì)子和中子組成的原子核是由質(zhì)子和中子組成的C.原子質(zhì)量幾乎全部集中在原子核內(nèi)原子質(zhì)量幾乎全部集中在原子核內(nèi)D.原子的正電荷全部集中在原子核內(nèi)原子的正電荷全部集中在原子核內(nèi)解析當解析當粒子穿過原子時，電子對粒子穿過原子時，電子對粒子影響很小，影響粒子影響很小，影響粒子粒子運動的主要是原子核，離核遠則運動的主要是原子核，離核遠則粒子受到的庫侖斥力很小、運粒子受到的庫侖斥力很小、運動方向改變小。只有當動方向改變小。只有當粒子與核十分接近時，才會受到很大庫粒子與核十分接近

10、時，才會受到很大庫侖斥力，而原子核很小，所以侖斥力，而原子核很小，所以粒子接近它的機會就很少，所以粒子接近它的機會就很少，所以只有極少數(shù)大角度的偏轉(zhuǎn)，而絕大多數(shù)基本按直線方向前進，因只有極少數(shù)大角度的偏轉(zhuǎn)，而絕大多數(shù)基本按直線方向前進，因此為了解釋此為了解釋粒子散射實驗，盧瑟福提出了原子核式結(jié)構(gòu)模型：粒子散射實驗，盧瑟福提出了原子核式結(jié)構(gòu)模型：在原子的中心有一個很小的核，叫原子核，原子的全部正電荷和在原子的中心有一個很小的核，叫原子核，原子的全部正電荷和幾乎全部質(zhì)量都集中在原子核里，但不能得到原子核內(nèi)的組成，幾乎全部質(zhì)量都集中在原子核里，但不能得到原子核內(nèi)的組成，故故B不能用盧瑟福原子核式結(jié)構(gòu)

11、模型得出的結(jié)論，不能用盧瑟福原子核式結(jié)構(gòu)模型得出的結(jié)論，A、C、D可以?？梢?。答案答案B4.(多選多選)關(guān)于原子結(jié)構(gòu)，下列說法正確的是關(guān)于原子結(jié)構(gòu)，下列說法正確的是()A.玻爾原子模型能很好地解釋氫原子光譜的實驗規(guī)律玻爾原子模型能很好地解釋氫原子光譜的實驗規(guī)律B.盧瑟福核式結(jié)構(gòu)模型可以很好地解釋原子的穩(wěn)定性盧瑟福核式結(jié)構(gòu)模型可以很好地解釋原子的穩(wěn)定性C.盧瑟福的盧瑟福的粒子散射實驗表明原子內(nèi)部存在帶負電的電子粒子散射實驗表明原子內(nèi)部存在帶負電的電子D.盧瑟福的盧瑟福的粒子散射實驗否定了湯姆孫關(guān)于原子結(jié)構(gòu)的粒子散射實驗否定了湯姆孫關(guān)于原子結(jié)構(gòu)的“西瓜西瓜模型模型”解析玻爾提出的原子模型能很好地解

12、釋氫原子光譜的實驗規(guī)律；解析玻爾提出的原子模型能很好地解釋氫原子光譜的實驗規(guī)律；盧瑟福核式結(jié)構(gòu)模型不能解釋原子的穩(wěn)定性；盧瑟福的盧瑟福核式結(jié)構(gòu)模型不能解釋原子的穩(wěn)定性；盧瑟福的粒子散粒子散射實驗表明原子具有核式結(jié)構(gòu)，否定了湯姆孫關(guān)于原子結(jié)構(gòu)的射實驗表明原子具有核式結(jié)構(gòu)，否定了湯姆孫關(guān)于原子結(jié)構(gòu)的“西瓜模型西瓜模型”，故，故A、D正確，正確，B、C錯誤。錯誤。答案答案AD基礎(chǔ)過關(guān)基礎(chǔ)過關(guān)1.氫原子光譜的實驗規(guī)律氫原子光譜的實驗規(guī)律巴耳末線系是氫原子光譜在可見光區(qū)的譜線，其波長公式巴耳末線系是氫原子光譜在可見光區(qū)的譜線，其波長公式_，(n3，4，5，)，R是里德伯常量，是里德伯常量，R1.1010

13、7 m1，n為量子數(shù)。為量子數(shù)?？键c二氫原子光譜考點二氫原子光譜(/b)玻爾的原子模型玻爾的原子模型(/c)2.玻爾理論玻爾理論(1)定態(tài)：原子只能處于一系列定態(tài)：原子只能處于一系列_的能量狀態(tài)中，在這些能的能量狀態(tài)中，在這些能量狀態(tài)中原子是量狀態(tài)中原子是_的，電子雖然繞核運動，但并不向外輻射的，電子雖然繞核運動，但并不向外輻射能量。能量。(2)躍遷：原子從一種定態(tài)躍遷到另一種定態(tài)時，它輻射或吸收躍遷：原子從一種定態(tài)躍遷到另一種定態(tài)時，它輻射或吸收一定頻率的光子，光子的能量由這兩個定態(tài)的能量差決定，即一定頻率的光子，光子的能量由這兩個定態(tài)的能量差決定，即h_。(h是普朗克常量，是普朗克常量，h

14、6.631034 Js)(3)軌道：原子的不同能量狀態(tài)跟電子在不同的圓周軌道繞核運軌道：原子的不同能量狀態(tài)跟電子在不同的圓周軌道繞核運動相對應(yīng)。原子的定態(tài)是動相對應(yīng)。原子的定態(tài)是_的，因此電子的可能軌道也是的，因此電子的可能軌道也是_的。的。不連續(xù)不連續(xù)穩(wěn)定穩(wěn)定EmEn不連續(xù)不連續(xù)不連續(xù)不連續(xù)3.氫原子的能級、能級公式氫原子的能級、能級公式(1)氫原子的能級氫原子的能級能級圖如圖所示能級圖如圖所示【過關(guān)演練】【過關(guān)演練】1.(2015浙江浙江10月選考月選考)(多選多選)氫原子從氫原子從n6能級躍遷到能級躍遷到n2能級能級時輻射出頻率為時輻射出頻率為1的光子，從的光子，從n5能級躍遷到能級躍遷

15、到n2能級時輻射能級時輻射出頻率為出頻率為2的光子。下列說法中，正確的是的光子。下列說法中，正確的是()A.頻率為頻率為1的光子的能量較大的光子的能量較大B.頻率為頻率為1的光子的動量較大的光子的動量較大C.做雙縫干涉實驗時，頻率為做雙縫干涉實驗時，頻率為1的光產(chǎn)生的條紋間距較大的光產(chǎn)生的條紋間距較大D.做光電效應(yīng)實驗時，頻率為做光電效應(yīng)實驗時，頻率為1的光產(chǎn)生的光電子的最大初動的光產(chǎn)生的光電子的最大初動能較大能較大答案答案ABD2.(多選多選)氫原子能級圖如圖所示，當氫原子從氫原子能級圖如圖所示，當氫原子從n3躍遷到躍遷到n2的能級時，輻射光的波長為的能級時，輻射光的波長為656 nm。下列

16、判斷中，正確的是。下列判斷中，正確的是()A.氫原子從氫原子從n2躍遷到躍遷到n1的能級時，輻射的能級時，輻射光的波長大于光的波長大于656 nmB.用波長為用波長為325 nm的光照射，可使氫原子從的光照射，可使氫原子從n1躍遷到躍遷到n2的能級的能級C.一群處于一群處于n3能級上的氫原子向低能級躍遷時最多產(chǎn)生能級上的氫原子向低能級躍遷時最多產(chǎn)生3種種譜線譜線D.用波長為用波長為633 nm的光照射，不能使氫原子從的光照射，不能使氫原子從n2躍遷到躍遷到n3的能級的能級答案答案CD【例【例1】 如圖所示為氫原子的四個能級，其中如圖所示為氫原子的四個能級，其中E1為基態(tài)，若氫原子為基態(tài)，若氫原

17、子A處于激發(fā)態(tài)處于激發(fā)態(tài)E2，氫原子，氫原子B處處于激發(fā)態(tài)于激發(fā)態(tài)E3，則下列說法正確的是，則下列說法正確的是()A.原子原子A可能輻射出可能輻射出3種頻率的光子種頻率的光子B.原子原子B可能輻射出可能輻射出3種頻率的光子種頻率的光子C.原子原子A能夠吸收原子能夠吸收原子B發(fā)出的光子并躍遷到能級發(fā)出的光子并躍遷到能級E4D.原子原子B能夠吸收原子能夠吸收原子A發(fā)出的光子并躍遷到能級發(fā)出的光子并躍遷到能級E4解析原子解析原子A從激發(fā)態(tài)從激發(fā)態(tài)E2躍遷到躍遷到E1，只輻射一種頻率的光子，只輻射一種頻率的光子，A錯；錯；原子原子B從激發(fā)態(tài)從激發(fā)態(tài)E3躍遷到基態(tài)躍遷到基態(tài)E1可能輻射三種頻率的光子，可

18、能輻射三種頻率的光子，B對；對；由原子能級躍遷理論可知，原子由原子能級躍遷理論可知，原子A可能吸收原子可能吸收原子B由由E3躍遷到躍遷到E2時時放出的光子并躍遷到放出的光子并躍遷到E3，但不能躍遷到，但不能躍遷到E4，C錯；錯；A原子發(fā)出的光原子發(fā)出的光子能量子能量EE2E1大于大于E4E3，故原子，故原子B不可能躍遷到能級不可能躍遷到能級E4，D錯。錯。答案答案B要點二幾種躍遷情況說明要點二幾種躍遷情況說明1.原子躍遷條件原子躍遷條件hEmEn只適用于光子和原子作用而使原子在只適用于光子和原子作用而使原子在各定態(tài)之間躍遷的情況。各定態(tài)之間躍遷的情況。2.當光子能量大于或等于當光子能量大于或等

19、于13.6 eV時，也可以被處于基態(tài)的氫原子時，也可以被處于基態(tài)的氫原子吸收，使氫原子電離。當處于基態(tài)的氫原子吸收的光子能量大吸收，使氫原子電離。當處于基態(tài)的氫原子吸收的光子能量大于于13.6 eV時，氫原子電離后，電子具有一定的初動能。時，氫原子電離后，電子具有一定的初動能。3.原子還可吸收外來實物粒子原子還可吸收外來實物粒子(例如自由電子例如自由電子)的能量而被激發(fā)。由的能量而被激發(fā)。由于實物粒子的動能可全部或部分被原子吸收，所以只要入射粒于實物粒子的動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兩能級的能量差子的能量大于或等于兩能級的能量差【例【例2】 對于基態(tài)氫原子，下列

20、說法正確的是對于基態(tài)氫原子，下列說法正確的是()A.它能吸收它能吸收10.2 eV的光子的光子B.它能吸收它能吸收11 eV的光子的光子C.它能吸收動能為它能吸收動能為10 eV的電子的能量的電子的能量D.它能吸收具有它能吸收具有11 eV動能的電子的全部動能動能的電子的全部動能解析注意到光子能量只能全部被吸收，而電子能量則可以部解析注意到光子能量只能全部被吸收，而電子能量則可以部分被吸收。分被吸收。10.2 eV剛好是剛好是n1、n2的能級差，而的能級差，而11 eV不是，不是，由玻爾理論知由玻爾理論知A正確；基態(tài)氫原子只可吸收動能為正確；基態(tài)氫原子只可吸收動能為11 eV的電子的電子的部分

21、能量的部分能量(10.2 eV)，剩余，剩余0.8 eV仍為原來電子所有。仍為原來電子所有。答案答案A精練題組精練題組1.(多選多選)欲使處于基態(tài)的氫原子激發(fā)，下列措施中可行的是欲使處于基態(tài)的氫原子激發(fā)，下列措施中可行的是()A.用用10.2 eV的光子照射的光子照射 B.用用11 eV的光子照射的光子照射C.用用14 eV的光子照射的光子照射 D.用用11 eV的電子碰撞的電子碰撞解析解析13.6 eV10.2 eV3.4 eV，而，而E23.4 eV，故，故A正正確；確；13.6 eV11 eV2.6 eV，不符合，不符合hEmEn(mn)的的條件，故條件，故B錯誤；錯誤；14 eV13.

22、6 eV，已經(jīng)足以使氫原子電離，故，已經(jīng)足以使氫原子電離，故C正確；用正確；用11 eV的電子碰撞，的電子碰撞，E2E110.2 eV11 eV，故，故D正確。正確。答案答案ACD2.大量氫原子從大量氫原子從n5的激發(fā)態(tài)向低能級躍遷時，產(chǎn)生的光譜條數(shù)的激發(fā)態(tài)向低能級躍遷時，產(chǎn)生的光譜條數(shù)是是()A.4條條 B.6條條 C.8條條 D.10條條答案答案D3.(多選多選)關(guān)于玻爾的原子模型理論，下列說法正確的是關(guān)于玻爾的原子模型理論，下列說法正確的是()A.原子可以處于連續(xù)的能量狀態(tài)中原子可以處于連續(xù)的能量狀態(tài)中B.原子的能量狀態(tài)不可能是連續(xù)的原子的能量狀態(tài)不可能是連續(xù)的C.原子的核外電子在軌道上運動時，要向外輻射能量原子的核外電子在軌道上運動時，要向外輻射能量D.原子的核外電子在軌道上運動時，不向外輻射能量原子的核外電子在軌道上運動時