高考物理总复习12.2原子结构玻尔理论课件PPT

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一、原子结构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)英籍物理学家 卢瑟福　进行了α粒子散射实验,提出了核式结构模型。 
(2)α粒子散射实验的结果:绝大多数α粒子穿过金箔后,基本上仍沿原来的方向前进,但有少数α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”,如图所示。 α粒子散射实验图象(3)原子的核式结构模型:原子中带正电部分的体积 很小　,但几乎占有全部 质量　,电子在正电体的外面运动。 
二、氢原子光谱、玻尔理论1.光谱:用光栅或棱镜可以把光按波长展开,获得光的 波长　(频率)和强度分布的记录,即光谱。 2.光谱分类
3.氢原子光谱的实验规律
4.光谱分析:利用每种原子都有自己的 线状　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。 
三、氢原子的能级结构、能级公式1.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。 2.跃迁:原子从一种定态跃迁到另一种定态时,它 辐射　或 吸收　一定频率的光子,光子的能量由这两个定态的能量差决定,即hν= Em-En　。(h是普朗克常量,h=6.626×10-34 J·s) 3.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。 
4.氢原子的能级、能级公式(1)氢原子的能级图(如图所示)
(2)氢原子的能级和轨道半径
E1为基态能量,其数值为E1=-13.6 eV。②氢原子的轨道半径公式:rn=n2r1(n=1,2,3,…),其中r1为基态半径,又称玻尔半径,其数值为r1=0.53×10-10 m。5.电离电离态:n=∞,E=0基态→电离态:E吸=0-(-13.6 eV)=13.6 eV电离能。n=2→电离态:E吸=0-E2=3.4 eV如吸收能量足够大,克服电离能后,获得自由的电子还携带动能。
1.在卢瑟福α粒子散射实验中,有少数α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.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
2.(多选)(2017·江苏南京鼓楼区期末)右图为卢瑟福和他的同事们做α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四个位置时所观察到的现象,下述说法正确的是(　　)A.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只比A位置时稍少些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
3.一个氢原子从n=3能级跃迁到n=2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
4.右图为氢原子的能级示意图,其中E1为基态,若氢原子A处于激发态E2,氢原子B处于激发态E3,则下列说法正确的是(　　)A.原子A可能辐射出3种频率的光子B.原子B可能辐射出3种频率的光子C.原子A能够吸收原子B发出的光子并跃迁到能级E4D.原子B能够吸收原子A发出的光子并跃迁到能级E4
原子的核式结构1.α粒子散射实验(1)α粒子散射实验装置(2)α粒子散射实验的结果:绝大多数α粒子穿过金箔后基本上仍沿原来的方向前进,但少数α粒子穿过金箔后发生了大角度偏转,极少数α粒子甚至被“撞了回来”。
2.原子的核式结构模型(1)α粒子散射实验结果分析①核外电子不会使α粒子的速度发生明显改变。②汤姆孙模型不能解释α粒子的大角度散射。③绝大多数α粒子沿直线穿过金箔,说明原子中绝大部分是空的;少数α粒子发生较大角度偏转,反映了原子内部集中存在着对α粒子有斥力的正电荷;极少数α粒子甚至被“撞了回来”,反映了个别α粒子正对着质量比α粒子大得多的物体运动时,受到该物体很大的斥力作用。(2)核式结构模型的局限性卢瑟福的原子核式结构模型能够很好地解释α粒子散射实验现象,但不能解释原子光谱是特征光谱和原子的稳定性。
例1(2017·上海理工大附中期中)如图所示为卢瑟福α粒子散射实验装置的示意图,图中的显微镜可在圆周轨道上转动,通过显微镜前相连的荧光屏可观察α粒子在各个角度的散射情况。下列说法正确的是(　　)A.在图中的A、B两位置分别进行观察,相同时间内观察到屏上的闪光次数一样多B.在图中的B位置进行观察,屏上观察不到任何闪光C.卢瑟福选用不同金属箔片作为α粒子散射的靶,观察到的实验结果基本相似D.α粒子发生散射的主要原因是α粒子撞击到金原子后产生的反弹
即学即练1.(2016·上海卷)卢瑟福通过对α粒子散射实验结果的分析,提出了原子内部存在(　　)A.电子B.中子C.质子D.原子核
2.(多选)根据α粒子散射实验,卢瑟福提出了原子的核式结构模型。如图所示为原子核式结构模型的α粒子散射图景,图中实线表示α粒子运动轨迹。其中一个α粒子在从a运动到b、再运动到c的过程中,α粒子在b点时距原子核最近。下列说法正确的是(　　)A.卢瑟福在α粒子散射实验中发现了电子B.α粒子出现较大角偏转的原因是α粒子接近原子核时受到的库仑斥力较大C.α粒子出现较大角偏转的过程中电势能先变小后变大D.α粒子出现较大角偏转的过程中加速度先变大后变小
3.下图是卢瑟福的α粒子散射实验装置示意图,在一个小铅盒里放有少量的放射性元素钋,它发出的α粒子从铅盒的小孔射出,形成很细的一束射线,射到金箔上,最后打在荧光屏上产生闪烁的光点。下列说法正确的是(　　)A.该实验是卢瑟福建立原子核式结构模型的重要依据B.该实验证实了汤姆孙原子模型的正确性C.α粒子与原子中的电子碰撞会发生大角度偏转D.绝大多数的α粒子发生大角度偏转
氢原子的能级及能级跃迁1.定态间的跃迁——满足能级差
hν=Em-En2.电离电离态与电离能电离态:n=∞,E=0基态→电离态:E吸>0-(-13.6 eV)=13.6 eV。激发态→电离态:E吸>0-En=En如吸收能量足够大,克服电离能后,获得自由的电子还携带动能。
例2(多选)(2017·山东东营垦利月考)氢原子能级如图所示,当氢原子从n=3能级跃迁到n=2的能级时,辐射光的波长为656 nm。以下判断正确的是(　　)A.氢原子从n=2能级跃迁到n=1的能级时,辐射光的波长大于656 nmB.用波长为325 nm的光照射,可使氢原子从n=1跃迁到n=2的能级C.一群处于n=3能级上的氢原子向低能级跃迁时最多产生3种谱线D.用波长为633 nm的光照射,不能使氢原子从n=2能级跃迁到n=3的能级
解答氢原子能级图和原子跃迁问题的注意事项(1)能级之间发生跃迁时放出(吸收)光子的频率由hν=Em-En决定,波长可由公式c=λν求得。(2)一群氢原子跃迁发出可能的光谱线条数的两种求解方法②利用能级图求解:在氢原子能级图中将氢原子跃迁的各种可能情况一一画出,然后相加。
即学即练4.(2017·东北师大附中高三质检)如图所示,氢原子在不同能级间发生a、b、c三种跃迁时,释放光子的波长分别是λa、λb、λc,则下列说法正确的是(　　)A.从n=3能级跃迁到n=1能级时,释放光子的波长可表示为
B.从n=3能级跃迁到n=2能级时,电子的势能减小,氢原子的能量增加C.若用波长为λc的光照射某金属时恰好能发生光电效应,则用波长为λa的光照射该金属时也一定能发生光电效应D.用12.09 eV的光子照射大量处于基态的氢原子时,一个氢原子可以辐射出三种频率的光
5.(多选)(2017·山东枣庄模拟)根据玻尔假设,若规定无穷远处的能量为0,则量子数为n的氢原子的能量En= ,E1为基态的能量,经计算为-13.6 eV,现规定氢原子处于基态时的能量为0,则(　　)A.量子数n=2时能级的能量为0
6.(2016·北京卷)处于n=3能级的大量氢原子,向低能级跃迁时,辐射光的频率有(　　)A.1种B.2种C.3种D.4种