2019版高考物理一轮复习第13章近代物理初步第48课时原子结构学案

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1、第48课时　原子结构考点1　原子的核式结构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)1909～1911年，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”。(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。1．下列四个示意图表示的实验中能说明原子核式结构

2、的是(　　)答案　A解析　α粒子散射实验说明原子的核式结构，故A正确；双缝干涉实验证明光具有波动性，故B错误；光电效应说明光具有粒子性，故C错误；放射线在磁场中偏转是根据带电粒子的偏转方向确定放射线的电性，故D错误。2．(多选)关于原子核式结构理论说法正确的是(　　)A．是通过发现电子现象得出来的B．原子的中心有个核，叫做原子核C．原子的正电荷均匀分布在整个原子中D．原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里，带负电的电子在核外旋转答案　BD解析　原子的核式结构模型是在α粒子的散射实验结果的基础上提出的，A错误。原子中绝大部分是空的，带正电的部分集中在原子

3、中心一个很小的范围，称为原子核，B正确、C错误。原子核集中了原子全部正电荷和几乎全部质量，带负电的电子在核外旋转，D正确。3.根据α粒子散射实验，卢瑟福提出了原子的核式结构模型，如图所示虚线表示原子核所形成的电场的等势线，实线表示一个α粒子的运动轨迹。在α粒子从a运动到b、再运动到c的过程中，下列说法中正确的是(　　)A．动能先增大，后减小B．电势能先减小，后增大C．电场力先做负功，后做正功，总功等于零D．加速度先变小，后变大答案　C解析　α粒子从a点经b点到达等势点c的过程中电场力先做负功后做正功，α粒子的电势能先增加后减小、动能先减小后增大，加速度先变大，

4、后变小，回到同一等势线上时，电场力做的总功为零，故C正确。考点2　能级跃迁及相关的能量问题1．氢原子光谱(1)光谱：用光栅或棱镜可以把各种颜色的光按波长展开，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：巴耳末系是氢原子光谱在可见光区的谱线，其波长公式＝R(n＝3,4,5…，R是里德伯常量，R＝1.10×107m－1)。(4)光谱分析：利用每种原子都有自己的特征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。2．氢原子的能级结构、能级公式(1)玻尔理论①定态：原子只能

5、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：当电子从能量较高的定态轨道跃迁到能量较低的定态轨道时，会放出能量为hν的光子，这个光子的能量由前后两个能级的能量差决定，即hν＝Em－En。(h是普朗克常量，h＝6.63×10－34J·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。(2)几个概念①能级：在玻尔理论中，原子的能量是量子化的，这些量子化的能量值，叫做能级。②基态：原子能量最低的状态。③激发态：在原子能量状态中除

6、基态之外的其他状态。④量子数：原子的状态是不连续的，用于表示原子状态的正整数。(3)氢原子的能级公式：En＝E1(n＝1,2,3…)，其中E1为基态能量，其数值为E1＝－13.6eV。(4)氢原子的半径公式：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＝0.53×10－10m。(5)氢原子的能级图：能级图如图所示。[例]　(2017·辽宁沈阳郊联体期末)根据氢原子的能级图，现让一束单色光照射到一群处于基态(量子数n＝1)的氢原子上，受激的氢原子能自发地发出6种不同频率的光，则照射氢原子的单色光的光子能量为(　　)A．13.

7、6eVB．3.4eVC．12.75eVD．12.09eV解析　受激的氢原子能自发地发出6种不同频率的光，说明氢原子从n＝1能级跃迁到n＝4能级上，所以照射氢原子的单色光的光子能量E＝E4－E1＝12.75eV，C正确。答案　C能级跃迁中的几种情况(1)自发跃迁：高能级→低能级，释放能量，发出光子。光子的频率ν＝＝。(2)受激跃迁：低能级→高能级，吸收能量。①光照(吸收光子)：光子的能量必须恰等于能级差hν＝ΔE，即对光子的吸收具有选择性。②当入射光子能量大于该能级的电离能时，原子对光子吸收不再具有选择性，而是吸收电离。③碰撞、加热等：只要入射粒子能量大于或等于

8、能级差即可，即E外≥ΔE。(3)一群氢