《原子结构原子核》考点例析

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1、“原子结构原子核”考点例析考点一：Q粒子散射实验和原子核式结构（1）原了的核式结构模型：在原子的中心冇一个很小的核，叫做原了核，原了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的空间运动。（2）核式结构模型的实验基础是a粒子散射实验。从a粒子散射的实验数据，估计原子核半径的数量级为10®〜10%而原子半径的数量级是10_1°mo（3）在a粒子散射中，注意构建物理模型。散射中，动量守恒，能量守恒。【例题】卢瑟福通过对a粒了散射实验结果的分析，提出（）A.原子的核式结构模型B.原子核内有屮子存在C.电子是原子的组成部分D.原子核是由质子和中

2、子组成的【解析】卢瑟福的a粒子散射实验的结果是绝大多数a粒子穿过金箔后基本上仍沿原方向前进，但有少数a粒了发生较人的偏转，a粒了散射实验只获得原了的核式结构模型，但并不涉及原子核内的结构。汤姆生发现了电了是原了的组成部分，查德威克在用a粒了轰击彼核的实验中发现了中子，卢瑟福用a粒子轰击氮核吋发现了质子。答案：A【点评】此题考查卢瑟福対粒子散射实验的结果如何进行分析，得岀了什么样的结果。【变式】在卢瑟福的a粒子轰击金箔实验屮，关于a粒子散射实验的结果，下列说法正确的是（）A.证明了质子的存在B•证明了原子核是由质子和中子组成的C.证明了原了的全部止电荷和几

3、乎全部质量都集中在一个很小的核里D.说明了原子屮的电子只能在某些轨道上运动!解析：a粒子散射实验发现了原子內存在一个集中了全部正电荷和几乎金部质量的核。

4、!数年后卢瑟福发现核内有质子并预测核内存在中子，所以C对A、B错。玻尔发现了电:■子轨道量子化，D错。I考点二：氢原子能级跃迁与光谱（1）原子跃迁条件肮汛一耳，只适用于光子和原子作用而使原子在各定态之间跃迁的情况。对于光子和原子作用而使原子电离时，只要入射光的能量£13.6^7，原子就能吸收。对于实物粒子与原子作用使原子激发时，粒子能量人于或等于能级差即可。（2）原子跃迁发出的光谱线条数jV=C2=^2

5、,是一群氢原子，如果是一个，则其向低能级跃迁时最多发出的光谱线条数为（n-1）,因为某一个氮原子有固定的跃迁路径。（3）原子的特征谱线为明线光谱，不同原子的明线光谱不同，所以可用来鉴别和确定物质的组成成分，称为光谱分析。-0.85-1.51-3.4-13.6【例题】如图所示为氢原子最低的四个能级，当氢原子在这些能级间跃迁时：(1)有可能放岀种能量的光了。(2)在哪两个能级间跃迁时，所放出光子波长最长？波长是多少？【解析】(1)由矗=爲=葺也，尸4,得N=6(种)(2)氢原子由第四能级向第三能级跃迁时，能级差最小，由=炉=£得久=云士代入数值得入二1.88

6、X10冷【点评】此题考查较全而，一是氮原子跃迁发出的光谱线条数的确定，二是能量差的计算,三是光了说，四是波长波速频率间的关系。【变式】氢原子处于基态时，原子的能级为El-13.6eV,普朗克常量h=6.63X1034J*s,氢原了在沪4的激发态时，问：(1)要使氢原子电离，入射光子的最小能量是多少？(2)能放出的光子的最大能量是多少？III解析：(1)民=鲁=-Q&SgFII!使氢原子电离需要的最小能量E二0.85eV考点三：氢原子跃迁时电子动能、原子势能与原子能量的变化(1)规定无穷远处原子的能量为零，则原子各能级的能量为负值。而E)=-13.6eV

7、,□=0.53X10%爲=咅，随轨道半径的增人，能量增人。(2)由经典理论煖=用三知，其动能略=訴"=呼，随n的增大，电子的动能减小。其电势能应砂=聲一£紺=等，随n的增大，原了的电势能增大。【例题】氢原子辐射出一个光子后，则()A.电了绕核旋转的半径增人B.电了的动能增人C.氢原子的电势能增人D.原子的能级值增大【解析】由玻尔理论可知，氢原子辐射光子后，应从离核较远的轨道跃迁到离核较近的轨道,在此跃迁过程中，电场力对电了做了正功，因而电势能应减小,A错C错。另由经典电磁理论知，电子绕核做匀速圆周运动的向心力即为氢核对电子的库仑力所以电子的动能Ek=

8、»

9、>v£=nJ见，电子运动半径越小，其动能越大，B」［］确。再结合能量守恒定律，氢原子放出光子，辐射出一定的能量，所以原子的总能量减小，D错。答案:B【点评】此题为与力学结合的一个题，比如库仑力充当向心力等，同时涉及能量观点，所以综合性较强。【变式】氢原子的能级是氢原子处于各个定态吋的能屋值，它包括氢原子系统的电势能和电了在轨道上运动的动能。当氢原了的电了由外层轨道跃迁到内层轨道时（）A.氢原子的能量减小,电子的动能増人A.氢原了的能量增加，电了的动能增人B.氢原了的能量减小，电了的动能减小D.©原了的能量增加,电了的动能减小I答案：A•解析：氢原子的电子

10、由外层轨道跃迁到内层轨道时，氢原子放出光子能量，氢原子能量

11、减小，核外电子所受库