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1、十八章 原子结构章末复习 班级 姓名 小组 .【知识要点】一、电子的发现1.阴极射线的本质：对阴极射线的本质存在两种观点：（1）电磁波说代表人物：赫兹（2）粒子说代表人物：汤姆孙2.电子发现：_发现电子证明了原子结构的复杂性，他认为阴极射线是是带电粒子流。1897年，汤姆孙根据阴极射线在电场和磁场中偏转的情况断定它的本质是带负电的粒子流，并求出粒子的比荷，组成阴极射线的粒子被称作_。3.电子电荷的精确测定：1910年密立根的“油滴实验”电子电荷e=_c。电子电荷是量子化的，任何带电体的电荷只能是e的整数倍.二、原子的核式结构模型1关于原子中的正负电荷如何分布的问题汤姆孙的枣糕模型粒子的散射实验
2、否定了汤姆孙模型2._提出了粒子的散射实验3.粒子的散射实验： （1）实验装置：粒子源、金箔、带有银光屏的放大镜和转动圆盘，几部分组成（2）实验现象：入射的粒子分三部分：大部分沿_前进，少数发生_偏转,极少数发生_偏转（3）卢瑟福提出原子的核式结构模型：原子中带正电部分（原子核）的体积很小，但占几乎全部质量，电子围绕原子核高速运转。（4）粒子散射实验贡献:是估算原子核半径最简单的方法，原子核半径的数量级为_m三 、氢原子光谱1.光谱：早在17世纪，牛顿就发现了日光通过三棱镜后的色散现象，并把实验中得到的彩色光带叫做光谱。2.光谱分发射光谱、吸收光谱, 其中发射光谱还可分为连续谱和线状谱，炽热的
3、固体、液体、高压气体发出的都是连续谱;而低压的稀薄气体或金属蒸汽发出的是线状谱。高温物体发出的连续光谱通过某种物质的稀薄低温气体，某些频率的光被这种物质吸收掉，而留下一些暗线，即在连续光谱的背景下有若干条暗线，这就构成了吸收光谱。 例如，让弧光灯发出的白光通过温度较低的钠蒸汽，可以看到钠的吸收光谱。3.用原子特征谱线（线状谱中的明线和吸收谱中的暗线）鉴别物质和确定物质组成的方法叫光谱分析。 优点：灵敏度高。4.氢原子光谱的实验规律：许多情况下光是由原子内部的_的运动产生的，因此_是探索原子结构的重要途径.巴尔末公式：_.5.经典理论的困难两点：_四、波尔模型1玻尔的原子理论：（1）能级（定态）
4、假设：原子只能处于一系列_的能量状态中，在这些状态中原子是_的，电子虽然绕核运动，但并不向外辐射能量。这些状态叫_。（本假设是针对原子稳定性提出的）（2）跃迁假设：原子从一种定态（设能量为En）跃迁到另一种定态（设能量为Em）时，它辐射（或吸收）一定频率的光子，光子的能量由这两种定态的能量差决定，即_（h为普朗克恒量）（3）轨道量子化假设：原子的不同能量状态跟电子沿不同的圆形轨道绕核运动相对应。原子的_是不连续的，因此电子的可能_也是不连续的。（针对原子核式模型提出，是能级假设的补充）2.玻尔根据经典电磁理论和牛顿力学计算出氢原子的电子的各条可能轨道半径和电子在各条轨道上运动时的能量（包括动能
5、和势能）公式：轨道半径：（r1=0.5310-10 m ，n=1，2，3）；能量：（E1=-13.6eV，n=1，2，3）3氢原子的能级图注意：计算能量时取离核无限远处的电势能为零，电子带负电，在正电荷的场中为负值，电子的动能为电势能绝对值的一半，总能量为负值。例：n=2，E2=-3.4eV， n=3，E3=-1.51eV， n=4，E4=-0.85eV，氢原子的能级图如图所示。4玻尔理论对氢光谱的解释（1）基态和激发态基态：在正常状态下，原子处于最低能级，这时电子在离核最近的轨道上运动，这种定态，叫基态。激发态：原子处于较高能级时，电子在离核较远的轨道上运动，这种定态，叫激发态。（2）原子发
6、光：原子从基态向激发态跃迁的过程是吸收能量的过程。原子从较高的激发态向较低的激发态或基态跃迁的过程，是辐射能量的过程，这个能量以光子的形式辐射出去，吸收或辐射的能量恰等于发生跃迁的两能级之差。说明：氢原子中只有一个核外电子，这个电子在某个时刻只能在某个可能轨道上，或者说在某个时间内，由某轨道跃迁到另一轨道可能情况只有一种。可是，通常容器盛有的氢气，总是千千万万个原子在一起，这些原子核外电子跃迁时，就会有各种情况出现了。但是这些跃迁不外乎是能级图中表示出来的那些情况。5玻尔理论的局限性玻尔理论虽然把量子理论引入原子领域，提出定态和跃迁概念，成功解释了氢原子光谱，但对多电子原子光谱无法解释，因为玻
7、尔理论仍然以经典理论为基础。如粒子的观念和轨道。量子化条件的引进没有适当的理论解释。6 电子在某处单位体积内出现的概率电子云【例题分析】1(对核式结构模型的理解)在粒子散射实验中，当粒子最接近金原子核时，下列说法正确的是()A动能最小 B电势能最小C粒子和金原子核组成的系统的能量最小 D加速度最小答案A解析在粒子散射实验中，当粒子接近金原子核时，金原子核对粒子的作用力是斥力，对粒子做负功，电势能增加，动能减小，当粒子离金原子核最近时，它们之间的库仑力最大，粒子的动能最小由于受到的金原子核外电子的作用相对较小，与金原子核对粒子的库仑力相比，可以忽略，因此只有库仑力做功，所以机械能和电势能整体上是
8、守恒的，故系统的能量可以认为不变综上所述，正确选项应为A.2(对氢原子能级跃迁的理解)如图所示是玻尔理论中氢原子的能级图，现让一束单色光照射一群处于基态的氢原子，受激发的氢原子能自发地辐射出三种不同频率的光，则照射氢原子的单色光的光子能量为()A13.6 eV B12.09 eVC10.2 eV D3.4 eV答案B解析受激发的氢原子能自发地辐射出三种不同频率的光，说明激发的氢原子处于第3能级，则照射氢原子的单色光的光子能量为EE3E112.09 eV，故B正确3(原子的能级跃迁和电离问题)氢原子能级的示意图如图所示，大量氢原子从n4的能级向 n2 的能级跃迁时辐射出可见光a，从n3的能级向n
9、2的能级跃迁时辐射出可见光b，则()A可见光光子能量范围在1.62 eV到2.11 eV之间B氢原子从n4的能级向n3的能级跃迁时会辐射出紫外线Ca光的频率大于b光的频率D氢原子在n2的能级可吸收任意频率的光而发生电离答案C解析由能级跃迁公式EEmEn得：E1E4E20.85 eV(3.4 eV)2.55 eVE2E3E21.51 eV(3.4 eV)1.89 eV故A错；据Eh知，C对；E3E4E30.85 eV(1.51 eV)0.66 eV，所以氢原子从n4的能级向n3的能级跃迁时能量差对应的光子处于红外线波段，B错；氢原子在n2的能级时能量为3.4 eV，所以只有吸收光子能量大于等于3
10、.4 eV时才能电离，D错4(氢原子的能级跃迁)如图所示为氢原子能级的示意图现有大量的氢原子处于n4的激发态当向低能级跃迁时将辐射出若干不同频率的光关于这些光，下列说法正确的是()A最容易表现出衍射现象的光是由n4能级跃迁到n1能级产生的B频率最小的光是由n2能级跃迁到n1能级产生的C这些氢原子总共可辐射出3种不同频率的光D用n2能级跃迁到n1能级辐射出的光照射逸出功为6.34 eV的金属箔能发生光电效应答案D解析在该题中，从n4的激发态跃迁到基态的能级差最大，即发出的光子能量最大，频率最大，对应波长最小，是最不容易发生衍射的，A错误；从n4的激发态跃迁到n3的激发态的能级差最小，发出光子的频率最小，B错误；可辐射出的光子频率的种类数为C6种，C错误；从n2的激发态跃迁到基态时，辐射出光子的能量EE2E16.34 eV，因而可以使逸出功为6.34 eV的金属箔发生光电效应，D正确高二物理 第 1页 (共2页) 6/8/2022 1:17 上午 高二物理 第2页 (共2页)学科网（北京）股份有限公司