物理选修3-5原子结构之谜

《物理选修3-5原子结构之谜》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、原子结构之谜一、知识点总结1、1858年德国科学家普吕克尔发现了阴极射线：在一个被抽成真空的玻璃管两端加上高电压，这时阴极会发出一种射线，使正对阴极的玻璃管壁上出现绿色的荧光，这种期奇妙的射线被称为阴极射线。2、汤姆生对阴极射线等现象的研究中发现了电子，揭示了原子内部有着更深层次的结构，打破来传统的“原子不可分”的观念。3、探究阴极射线进行试验实验结果实验结论测定阴极射线的电荷阴极射线由带负电的微粒组成该粒子的质量比任何一种分子和原子的质量都小得多，确认电子的存在，电子是原子的组成成分，带负电测定阴极射线粒子的荷质比荷质比大约比氢离子的荷质比大20

2、00倍从不同的物质中都能击出这种带点粒子发现它是构成各种物体的共同成分直接测量粒子的电荷大小电荷与氢离子的电荷基本相等阴极射线的带负电粒子实际就是电子，阴极射线的本质是高速电子流。4、原子结构的认识过程（1）汤姆生首先提出葡萄干布丁模型（2）粒子散射实验实验现象分析推理类比（行星模型）1．绝大多数粒子不偏转原子内部绝大部分是“空”的原子核式结构2．少数粒子发生较大偏转原子内部有“核”存在3．极少数粒子的偏转超过了90°，有的甚至几乎达到180°（被弹回）1.作用力很大（电量集中）2.质量很大（质量集中）（3）1911年，卢瑟福提出原子的核式结构的模

3、型：原子的中心有一个带有正电的原子核，它几乎集中了原子的全部质量，而电子则在核外空间绕核旋转。原子核的质量几乎集中了原子的全部质量，但它的半径却非常小，仅相当于原子半径的万分之一。5、对模型的理解：模型不是真实情况（实物）的精确复制品，建立模型的过程中，往往是忽略一些次要的因素，留下一些能够反映原物本是的主要因素。6、原子光谱：某种原子的气体通电后可以发光并产生固定不变的光谱，这种光谱被称为原子光谱。是了解原子性质的最重要的直接证据。原子光谱是分立的亮线，是不连续的。每种原子都有自己特定的原子光谱。不同的原子，其原子光谱均不相同，故原子光谱被称为原

4、子的“指纹”。我们通过对光谱的分析鉴别不同的原子，确定物体的化学组成，发现新元素。注意：用分光镜观察氢原子光谱，要尽量缩短时间以延长光谱管的寿命。7、氢原子光谱在可见光区有四条分立的谱线。可见氢原子受激发只能发出几种特定频率的光。四条谱线的波长满足巴尔末公式：，=3，4，5，6…R为里德伯常量。符合巴耳末公式的光谱线统称为巴耳末系。8、广义巴尔末公式：，其中和均为正整数，且＞或者，式中，称为光谱项谱线波长的倒数可以表示为两光谱项之差。谱线波长取决于两光谱项之差。59、能级的猜想：氢气放电的过程中，向外辐射出光（能量），氢原子的能量也在减少，因为氢原

5、子光谱是分立的，能量不是连续减少的，因此我们猜想原子内部的能量也是不连续的。能级：原子内部不连续的能量称为原子的能级。跃迁：原子从一个能级变化到另外一个能级的过程叫做跃迁。处于高能级的原子会自发地向低能级跃迁，并辐射出光子。辐射出光子的能量为式中和分别为原子跃迁前后的能级。反之，原子吸收了特定频率的光子或者通过其他途径获得能量时便可以从低能级向高能级跃迁，也满足上式。由上面分析可知，原子辐射或者吸收光子的频率取决于两能级之差。10、丹麦物理学家波尔推导出氢原子的能级公式：，=1，2，3…式中R为里德伯常量，c为光速，n为正整数。式子表明：氢原子的能

6、量是不连续的，是量子化的，只能取一些定值，因此n也被称为能量量子数。11、氢原子的能级示意图基态：正常状态下，氢原子处于最低的能级（n=1），这个最低能级对应的状态称为基态，氢原子在基态的能量为-13.6eV。激发态：电子受到外界激发时，可从基态跃迁到较高的能级，…上，这些能解对于的状态称为激发态。处于激发态的氢原子是不稳定的，它会自发向较低的能级跃迁，跃迁时释放出来的能量以光子的形式向外辐射，这就是氢原子发光现象。辐射出的光子的能量等于两能级的能量差：。能级间跃迁产生不连续的线谱。二、巩固练习1、2010·重庆·1９氢原子分能级示意图如上图所示，

7、不同色光的光子能量如下表所示。色光赤橙黄绿蓝—靛紫光子能量范围（eV）1.61~2.002.00~2.072.07~2.142.14~2.532.53~2.762.76~3.10处于某激发态的氢原子，发射的光的谱线在可见光范围内仅有2条，其颜色分别为（A）A．红、蓝靛B．黄、绿C．红、紫D．蓝靛、紫2、2010·上海物理·1卢瑟福提出了原子的核式结构模型，这一模型建立的基础是（A）（A）粒子的散射实验（B）对阴极射线的研究（C）天然放射性现象的发现（D）质子的发现3、2010·江苏物理·12(C)3）已知氢原子处在第一、第二激发态的能级分别为-3.

8、4eV和-1.51eV，金属钠的截止频率为Hz，普朗克常量h=。请通过计算判断，氢原子从第二激发态跃迁到第一激发态过程中发