2020年高考物理一轮复习第13章近代物理初步第60讲原子与原子核学案（含解析）

《2020年高考物理一轮复习第13章近代物理初步第60讲原子与原子核学案（含解析）》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第60讲　原子与原子核考点一　原子的核式结构和氢原子光谱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。3．氢原

2、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。4．经典理论的困难：原子的核式结构模型很好地解释了α粒子散射实验。但是，经典物理学既无法解释原子的稳定性，又无法解释原子光

3、谱的分立特征。1．[教材母题]　(人教版选修3－5P53·T3)卢瑟福提出的原子结构的模型是怎样的？他提出这种模型的依据是什么？[变式子题]　(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中心一个很小的范围，称为原子核，B正确

4、，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。2．如图所示为α粒子散射实验装置，粒子打到荧光屏上都会引起闪烁，若将带有荧光屏的显微镜分别放在图中a、b、c、d四个位置。则这四个位置在相等时间内统计的闪烁次数符合实验事实的是(　　)A．1305、25、7、1B．202、405、625、825C．1202、1010、723、203D．1202、1305、723、203答案　A解析　由于绝大多数粒子运动方向基本不变，所以a位置闪烁次数最多，少数粒子发生了偏转，极少数发生了大角度偏转。符合该

5、规律的数据只有A项。3．如图甲所示是a、b、c、d四种元素的线状谱，图乙是某矿物的线状谱，通过光谱分析可以了解该矿物中缺乏的是________元素。答案　b、d解析　将a、b、c、d四种元素的线状谱与乙图对照，可知矿物中缺少b、d元素。考点二　玻尔理论1．玻尔理论(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：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

6、－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叫做量子数。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

7、。能级图如图所示：4．两类能级跃迁(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。条件有：①光照(吸收光子)：光子的能量必须恰等于能级差，即hν＝ΔE。②实物粒子碰撞、加热等：只要入射的实物粒子能量大于或等于能级差即可，E外≥ΔE。③大于等于电离能(－E1)的光子被吸收，将原子从基态电离；或大于等于－En能量的光子被吸收，将原子从n能级电离。5．谱线条数的确定方法(1)一个处于n能级的氢原子跃迁可能发出的光谱线条数最多为(n－1)。(2)一群处于n能级的氢原

8、子跃迁可能发出的光谱线条数的两种求解方法：①用数学中的组合知识求解：N＝C＝。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。1．[教材母题]　(人教版选修3－5P63·T3)如果大量氢原子处在n＝3的能级，会辐射出几种频率的光？其中波长最短的光是在哪两个能级之间跃迁时发出的？[变式子