高二物理原子的核式結(jié)構(gòu)

1、3.2原子的核式結(jié)構(gòu)教學(xué)目標(biāo) 1.了解原子的核式結(jié)構(gòu).2.培養(yǎng)學(xué)生通過(guò)現(xiàn)象認(rèn)清本質(zhì)的分析、推理能力.3.了解原子學(xué)說(shuō)的發(fā)展歷史，認(rèn)識(shí)粒子散射實(shí)驗(yàn)的重大意義.二、重點(diǎn)分析盧瑟福的粒子散射實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象和所說(shuō)明的問(wèn)題.三、教具1.了解粒子散射實(shí)驗(yàn)；放相機(jī)、彩色顯示器、錄相帶.2.分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：粒子散射實(shí)驗(yàn)掛圖.【知識(shí)要點(diǎn)】一、電子的發(fā)現(xiàn)二、原子的核式結(jié)構(gòu)三、玻爾的原子模型一、電子的發(fā)現(xiàn)1、湯姆生對(duì)陰極射線進(jìn)行了一系列的實(shí)驗(yàn)研究。1897年，他確認(rèn)陰極射線是帶負(fù)電的粒子。 湯姆生發(fā)現(xiàn)電子， 由于電子的發(fā)現(xiàn)，人們認(rèn)識(shí)到原子不是組成物質(zhì)的最小微粒，原子本身也有結(jié)構(gòu)。2、湯姆生原子模型原子是一個(gè)球體，正電荷均

2、勻分布在整個(gè)球內(nèi)，而電子卻像棗子那樣鑲嵌在原子里面，這個(gè)模型能解釋一些實(shí)驗(yàn)事實(shí)，但無(wú)法解釋粒子散射實(shí)驗(yàn)。二、原子的核式結(jié)構(gòu)1、粒子散射實(shí)驗(yàn) 1909年至1911年絕大多數(shù)粒子穿過(guò)金箔后仍沿原來(lái)的方向前進(jìn)，少數(shù)粒子發(fā)生了較大的偏轉(zhuǎn)，并有極少數(shù)的粒子偏轉(zhuǎn)角超過(guò)了90，有些甚至被彈回，偏轉(zhuǎn)角幾乎達(dá)到180。2、盧瑟福原子模型在原子的中心有一個(gè)很小的核，叫做原子核，原子的全部正電荷和幾乎全部質(zhì)量都集中在原子核里，帶負(fù)電的電子在核外空間里繞著核旋轉(zhuǎn)。盧瑟福的原子核式模型，能解釋粒子散射實(shí)驗(yàn)，卻與經(jīng)典的電磁理論發(fā)生了矛盾。3、原子核的電荷和大小根據(jù)盧瑟福的原子核式模型和粒子散射的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可以推算出各種元

3、素原子核的電荷數(shù)，還可以估計(jì)出原子核的大小。（1）原子的半徑約為10-10米、原子核半徑約是10-14米，原子核的體積只占原子的體積的萬(wàn)億分之一。（2）原子核所帶正電荷數(shù)與核外電子數(shù)以及該元素在周期表內(nèi)的原子序數(shù)相等。（3）電子繞核旋轉(zhuǎn)所需向心力就是核對(duì)它的庫(kù)侖力。 三、玻爾的原子模型1、玻爾的原子理論（1）原子只處于一系列不連續(xù)的能量狀態(tài)中，在這些狀態(tài)中原子是穩(wěn)定的，電子雖然做加速運(yùn)動(dòng)，但并不向外輻射能量。這些狀態(tài)叫做定態(tài)。（2）原子從一種定態(tài)(設(shè)能量為E1)躍遷到另一種定態(tài)(設(shè)能量為E2)時(shí)，它輻射或吸收一定頻率的光子，光子的能量由這兩種定態(tài)的能量差決定.（3）原子的不同能量狀態(tài)對(duì)應(yīng)于電子

4、的不同運(yùn)動(dòng)軌道。由于原子的能量狀態(tài)是不連續(xù)的，因此電子的可能軌道也是不連續(xù)的。2、氫原子的大小和能極玻爾的計(jì)算結(jié)果可以概括為兩個(gè)公式：，n是正整數(shù)，叫做量子數(shù)。玻爾計(jì)算出了r1和E1的數(shù)值：玻爾的原子理論對(duì)氫光譜的解釋4、玻爾理論的局限性玻爾理論的成功之處在于它引入了量子觀念.失敗之處在于它保留了過(guò)多的經(jīng)典物理理論。20世紀(jì)20年代，建立了量子力學(xué)。量子力學(xué)是一種徹底的量子理論，它不但成功解釋了玻爾理論能解釋的現(xiàn)象，而且能夠解釋大量的玻爾理論所不能解釋的現(xiàn)象。四.量子理論電子云【典型例題】 例1、盧瑟福提出原子的核式結(jié)構(gòu)學(xué)說(shuō)的根據(jù)是，在用粒子轟擊金箔的實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)粒子： A、全部穿過(guò)或發(fā)生很小的

5、偏轉(zhuǎn)； B、絕大多數(shù)穿過(guò)，只有少數(shù)發(fā)生很大偏轉(zhuǎn)，甚至極少數(shù)被彈回； C、絕大多數(shù)發(fā)生很大的偏轉(zhuǎn)，甚至被彈回，只有少數(shù)穿過(guò)； D、全部發(fā)生很大的偏轉(zhuǎn)。 分析：粒子轟擊金箔的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是：絕大多數(shù)粒子穿過(guò)金箔后仍沿原來(lái)的方向前進(jìn)，少數(shù)粒子發(fā)生了較大角度的偏轉(zhuǎn)，且有極少數(shù)粒子偏轉(zhuǎn)角超過(guò)了90，有的甚至被彈回。盧瑟福根據(jù)這個(gè)實(shí)驗(yàn)事實(shí)提出了原子的核式結(jié)構(gòu)學(xué)說(shuō)。 答：選項(xiàng)B正確。例2、氫原子的核外電子由一個(gè)軌道躍遷到另一軌道時(shí)，可能發(fā)生的情況有：A、放出光子，電子動(dòng)能減小，原子勢(shì)能增加；B、放出光子，電子動(dòng)能增加，原子勢(shì)能減少；C、吸收光子，電子動(dòng)能減小，原子勢(shì)能增加；D、吸收光子，電子動(dòng)能增加，原子勢(shì)能減

6、小。分析：根據(jù)玻爾理論，氫原子的不同定態(tài)是跟核外電子繞不同圓形軌道運(yùn)動(dòng)相對(duì)應(yīng)的。氫原子的各個(gè)定態(tài)的能量值（包括電子的動(dòng)能和電子與核子之間的電勢(shì)能)稱為各個(gè)定態(tài)的能級(jí)。用En表示電子在第n軌 道上的原子能級(jí)，用E1表示電子在第1軌道上的原子能級(jí)，且， 這表明電子在外軌道的能級(jí)高于電子在內(nèi)軌道時(shí)的能級(jí)。又根據(jù)原子由 高能級(jí)向低能級(jí)躍遷要放出一個(gè)光子，原子由低能級(jí)向高能級(jí)躍遷要吸收一個(gè)光子?？梢?jiàn)，原子放出光子是電子由外軌道向內(nèi)軌道躍遷，原子吸收光子是電子由內(nèi)軌道向外軌道躍遷。根據(jù)電子繞原子核做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力學(xué)方程得到電子繞核運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)動(dòng)能的表達(dá)式由上式可以看出，電子在半徑較大的軌道上運(yùn)行時(shí)，動(dòng)能反而

7、小。根據(jù)電子與原子核間的作用力是引力，電子由較低軌道躍遷到較高軌道時(shí)，電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增加。因此，當(dāng)原子放出光子時(shí)，是電子從高軌道向較低軌道躍遷，電子的動(dòng)能增加，原子的勢(shì)能減少，總能量亦減少，選項(xiàng)B正確。當(dāng)原子吸收光子時(shí)，是電子從較低軌道向較高軌道躍遷，電子的動(dòng)能減小，原子的勢(shì)能增加，原子的總能量增加，選項(xiàng)C正確。答：選項(xiàng)B、C正確。說(shuō)明：電子在半徑為r的軌道上繞核做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，電子具有的動(dòng)能設(shè)電子距原子核為無(wú)窮遠(yuǎn)時(shí)，原子的電勢(shì)能為零，那么，電子在半徑為r的軌道上繞核運(yùn)行時(shí)，原子的電勢(shì)能原子具有的總能量例3、一群處于n=5的激發(fā)態(tài)的氫原子，當(dāng)它們向n=2的能級(jí)躍遷時(shí)，可能輻射n種頻率的

8、光子，其中光子的最大和最小的頻率各為多少？分析：原子輻射光子的能級(jí)躍遷情況如圖所示。原子由第5能級(jí)向第2能級(jí)躍遷時(shí)，輻射的光子能量最大，頻率也最大。原子由第5能級(jí)向第4能級(jí)躍遷時(shí)，輻射的光子能量最小，頻率也最小。解答：一群處于n=5的激發(fā)態(tài)的氫原子，當(dāng)它們向n=2的能級(jí)躍遷時(shí)，可能輻射6種頻率的光子。從n=5直接躍遷到n=2的能級(jí)時(shí)，輻射的光子的頻率最大，從n=5躍遷到n=4的能級(jí)時(shí)，輻射的光子的頻率最小，【反饋練習(xí)】 1、在用粒子轟擊金箔的實(shí)驗(yàn)中，盧瑟福觀察到的粒子的運(yùn)動(dòng)情況是 A、全部粒子穿過(guò)金屬箔后仍按原來(lái)的方向前進(jìn) B、絕大多數(shù)粒子穿過(guò)金屬箔后仍按原來(lái)的方向前進(jìn)，少數(shù)發(fā)生較大偏轉(zhuǎn)，極少

9、數(shù)甚至被彈回 C、少數(shù)粒子穿過(guò)金屬箔后仍按原來(lái)的方向前進(jìn)，絕大多數(shù)發(fā)生較大偏轉(zhuǎn)，甚至被彈回 D、全部粒子都發(fā)生很大偏轉(zhuǎn)答案：B 2、原子的核式結(jié)構(gòu)學(xué)說(shuō)，是盧瑟福根據(jù)以下哪個(gè)實(shí)驗(yàn)或現(xiàn)象提出來(lái)的 A、光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn) B、氫原子光譜實(shí)驗(yàn) C、粒子散射實(shí)驗(yàn) D、天然放射現(xiàn)象答案：C3、盧瑟福粒子散射實(shí)驗(yàn)的結(jié)果A、證明了質(zhì)子的存在B、證明了原子核是由質(zhì)子和中子組成的C、說(shuō)明原子的全部正電荷和幾乎全部質(zhì)量都集中在一個(gè)很小的核上D、說(shuō)明原子的電子只能在某些不連續(xù)的軌道上運(yùn)動(dòng)答案：C4、當(dāng)粒子被重核散射時(shí)，如圖所示的運(yùn)動(dòng)軌跡哪些是不可能存在的答案：BC 5、玻爾在他提出的原子模型中所做的假設(shè)有 A、原子處于稱為

10、定態(tài)的能量狀態(tài)時(shí)，雖然電子做加速運(yùn)動(dòng)，但并不向外輻射能量 B、原子的不同能量狀態(tài)與電子沿不同的圓軌道繞核運(yùn)動(dòng)相對(duì)應(yīng)，而電子的可能軌道的分布是不連續(xù)的 C、電子從一個(gè)軌道躍遷到另一軌道時(shí)，輻射（或吸收）一定頻率的光子 D、電子躍遷時(shí)輻射的光子的頻率等于電子繞核做圓周運(yùn)動(dòng)的頻率答案：ABC6、氫原子的核外電子，在由離核較遠(yuǎn)的可能軌道躍遷到離核較近的可能軌道的過(guò)程中A、輻射光子，獲得能量B、吸收光子，獲得能量C、吸收光子，放出能量D、輻射光子，放出能量答案：D7、在玻爾的原子模型中，比較氫原子所處的量子數(shù)n=1及n=2的兩個(gè)狀態(tài)，若用E表示氫原子的能量，r表示氫原子核外電子的軌道半徑，則A、 E2E

11、1、r2r1； B、E2E1，r2r1；C、E2r1； D、E2E1，r2r1 。 答案：A8、根據(jù)玻爾理論，氫原子的電子由外層軌道躍遷到內(nèi)層軌道后A、原子的能量增加，電子的動(dòng)能減少B、原子的能量增加，電子的動(dòng)能增加C、原子的能量減少，電子的動(dòng)能減少D、原子的能量減少，電子的動(dòng)能增加答案：D9、按照玻爾理論，氫原子核外電子從半徑較小的軌道躍遷到半徑較大的軌道上，則A、電子的動(dòng)能變大，電勢(shì)能變大，總能量變大B、電子的動(dòng)能變小，電勢(shì)能變小，總能量變小C、電子的動(dòng)能變小，電勢(shì)能變大，總能量不變D、電子的動(dòng)能變小，電勢(shì)能變大，總能量變大答案：D10、氫原子在下列各能級(jí)間躍遷（如圖所示）（1）從n=2到

12、n=1（2）從n=5到n=3（3）從n=4到n=2在躍遷過(guò)程中輻射的電磁波的波長(zhǎng)分別用1、2、3表式，波長(zhǎng)1、2、3大小的順序是：A、1 2 3 ； B、13 2 ；C、3 2 1 ； D、3 1 rb，在此過(guò)程中A、原子要發(fā)出一系列頻率的光子B、原子要吸收一系列頻率的光子C、原子要發(fā)出某一頻率的光子D、原子要吸收某一頻率的光子答案： C7、氫原子的核外電子由一個(gè)軌道躍遷到另一軌道時(shí)，可能發(fā)生的情況有A、放出光子，電子動(dòng)能減少，原子勢(shì)能增加B、放出光子，電子動(dòng)能增加，原子勢(shì)能減少C、吸收光子，電子動(dòng)能減少，原子勢(shì)能增加D、吸收光子，電子動(dòng)能增加，原子勢(shì)能減少答案： BC 8、氫原子基態(tài)能級(jí)為1

13、3.6eV，一群氫原子處于量子數(shù)n=3的激發(fā)態(tài)，它們向較低能級(jí)躍遷時(shí)，放出光子的能量可以是A、1.51eVB、1.89eVC、10.2eVD、12.09eV答案： BCD 。三、計(jì)算題 9、設(shè)氫原子的核外電子在第2條軌道和第3條軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)，氫原的能量分別是E2和E3，已知 ，問(wèn)氫原子吸收波長(zhǎng)為多少微米的光子，才能使它的電子從第2條軌道跳到第3條軌道(普朗克常量 )答案： 0.656m 。 10、已知?dú)浔米踊鶓B(tài)的電子軌道半徑為 ，量子數(shù)為n的能級(jí)值為（1）求電子在基態(tài)軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)的動(dòng)能（2）有一群氫原子處于量子數(shù)n=3的激發(fā)態(tài)，畫(huà)一能級(jí)圖，在圖上用箭頭標(biāo)明這些氫原子能發(fā)出哪幾條光譜線（3）計(jì)算

14、這幾條光譜線中波長(zhǎng)最短的一條的波長(zhǎng)，（靜電力恒量 ， 電子電量 ， 普朗克常量 ， 真空中的光速 )答案： (1) 13.6eV ； (2) 3 ； (3) 。答案：一、填空題 1、0.544 。 2、 。 3、 。 4、6 ; 。 二、選擇題5、C ； 6、C ； 7、BC ； 8、BCD 。 三、計(jì)算題 9、0.656m 。10、(1) 13.6eV ；(2) 3 ；(3) 。; http:/007/forum-wuhang-1.html 武漢夜場(chǎng)招聘 武漢夜總會(huì)招聘 武漢ktv招聘 orz14msr 拽著哥哥或者姐姐虛心請(qǐng)教?？吹降艿苋绱松闲牡乜鄬W(xué)，耿正和耿英非常高興，也會(huì)經(jīng)常給弟弟提出

15、一些學(xué)習(xí)方面的建議，教導(dǎo)他循序漸進(jìn)地學(xué)習(xí)新的文化知識(shí)。真正是功夫不負(fù)有心人！一年后，耿直的學(xué)業(yè)果然大有長(zhǎng)進(jìn)。哥哥和姐姐提出來(lái)的問(wèn)題，幾乎已經(jīng)難不住他了！先前買(mǎi)的那些書(shū)籍，包括厚厚的資治通鑒，都已經(jīng)研讀了至少兩遍了。于是，耿正就有選擇地再買(mǎi)一些有益的新書(shū)籍回來(lái)。在這些書(shū)籍中，有不少就連耿正和耿英之前也不曾看過(guò)。于是，在那個(gè)幽靜的小院兒里，兄妹三人經(jīng)常在晚飯后各點(diǎn)上一盞油燈，心無(wú)旁騖地認(rèn)真研讀到深夜。若讀到有特別深意的內(nèi)容，或者一時(shí)難以理解的道理，兄妹三人總會(huì)認(rèn)真地進(jìn)行深入的研究和討論，各抒己見(jiàn)，一直到理解透徹為止。與此同時(shí)，他們也會(huì)相互分享讀書(shū)感受，談?wù)撟约簩?duì)書(shū)中某些論點(diǎn)的看法。也正是因?yàn)橛惺肿?/p>

16、深情在，有良書(shū)為伴，使他們得以在一個(gè)又一個(gè)的茫茫長(zhǎng)夜中，暫時(shí)忘卻了刻骨銘心的思念故鄉(xiāng)親人之苦，和懷念無(wú)影無(wú)蹤了的爹爹之痛。繁忙而充實(shí)的日子一天天過(guò)去，耿正兄妹三人來(lái)到杭州城以后的第二個(gè)八月十五節(jié)又要到了。耿直建議：“今年的八月十五夜里，咱們就不要再去李叔叔家賞月和吃月餅了吧？我還想利用那個(gè)時(shí)間讀書(shū)呢！”耿英也說(shuō)：“就是，咱們提前告訴李叔叔，我在八月十四晚上提前和好餡兒，早上早點(diǎn)兒醒上面團(tuán)，嬸子來(lái)了只包餃子，再簡(jiǎn)單做點(diǎn)兒菜就行了。晚上，咱們也不去和他們一起賞月和吃月餅了，自個(gè)兒悠悠閑閑地歇一歇，讀讀書(shū)最好呢！”耿正聽(tīng)了，想一想說(shuō)：“這個(gè)我很贊同，只是不好跟李叔叔說(shuō)呢，他們也是一番好意?。　惫⒂⒄f(shuō)：“這個(gè)你就不用管了，我來(lái)跟李叔叔說(shuō)吧！我相信，叔叔和嬸子會(huì)理解咱們的意思的！”不出耿英所料，當(dāng)她在八月十四那日把所有的想法都告訴李老鄉(xiāng)時(shí)，這位善解人意的好叔叔并沒(méi)有表示出來(lái)一絲一毫的怨言，當(dāng)即就非常爽快地說(shuō)：“好啊，那你就辛苦一些提前和好餡兒，醒上面團(tuán)，你們嬸子來(lái)了只包餃子，再做一個(gè)大雜燴菜吧。這樣，她也省事，咱也吃得香！晚上嘛，