物理选修3---5第十八章：原子结构知识点汇总

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1、81物理选修3---5第十八章：原子结构知识点汇总（训练版）知识点一、电子的发现和汤姆生的原子模型：　1、电子的发现：　1897年英国物理学家汤姆生，对阴极射线进行了一系列的研究，从而发现了电子。电子的发现表明：原子存在精细结构，从而打破了原子不可再分的观念。2、汤姆生的原子模型：　1903年汤姆生设想原子是一个带电小球，它的正电荷均匀分布在整个球体内，而带负电的电子镶嵌在正电荷中。这就是汤姆生的枣糕式原子模型。知识点二、α粒子散射实验和原子核结构模型　1、α粒子散射实验：1909年，卢瑟福及助手盖革手吗斯顿完成　　①实验装置

2、的组成：放射源、金箔、荧光屏　　②实验现象：8a.绝大多数α粒子穿过金箔后，仍沿原来方向运动，不发生偏转。　b.有少数α粒子发生较大角度的偏转　c.有极少数α粒子的偏转角超过了90度，有的几乎达到180度，即被反向弹回。2、原子的核式结构模型：由于α粒子的质量是电子质量的七千多倍，所以电子不会使α粒子运动方向发生明显的改变，只有原子中的正电荷才有可能对α粒子的运动产生明显的影响。如果正电荷在原子中的分布，像汤姆生模型那模均匀分布，穿过金箔的α粒了所受正电荷的作用力在各方向平衡，α粒了运动将不发生明显改变。散射实验现象证明，原子

3、中正电荷不是均匀分布在原子中的。　1911年，卢瑟福通过对α粒子散射实验的分析计算提出原子核式结构模型：在原子中心存在一个很小的核，称为原子核，原子核集中了原子所有正电荷和几乎全部的质量，带负电荷的电子在核外空间绕核旋转。原子核半径小于m,原子轨道半径约m。3、卢瑟福对实验结果的解释电子对α粒子的作用忽略不计。因为原子核很小，大部分α粒子穿过原子时离原子核很远，受到较小的库仑斥力，运动几乎不改变方向。极少数α粒子穿过原子时离原子核很近，因此受到很强的库仑斥力，发生大角度散射。4、核式结构的不足8认为原子寿命的极短；认为原子发射

4、的光谱应该是连续的。知识点三、氢原子光谱1、光谱的种类：（1）发射光谱：物质发光直接产生的光谱。炽热的固体、液体及高温高压气体发光产生连续光谱；   稀薄气体发光产生线状谱（明线光谱），比如霓虹灯发光光谱就是线状光谱。不同元素的线状谱线不同，又称特征谱线。   （2）吸收光谱：连续谱线中某些频率的光被稀薄气体吸收后产生的光谱，元素能发射出何种频率的光，就相应能吸收何种频率的光。因此吸收光谱也可作元素的特征谱线。吸收光谱主要研究太阳光谱。2、氢原子的光谱是线状的（这些亮线称为原子的特征谱线），即辐射波长是分立的。3、氢光谱规律公

5、式：m=1、2、3……，对于每个m，n=m+1,m+2,m+3……m=2时，对应巴尔末系，其中有四条可见光，一条红色光、一条是蓝靛光、另外两条是紫光。4、光谱分析原理：利用元素的特征谱线（线状谱或吸收光谱）鉴别物质的分析方法。知识点四、波尔的原子模型1、卢瑟福的原子核式结构学说的困难：卢瑟福的原子核式结构学说跟经典的电磁理论发生矛盾（矛盾为：a、原子是不稳定的；b、原子光谱是连续谱），1913年玻尔（丹麦）在其基础上，把普朗克的量子理论运用到原子系统上，提出玻尔理论。2、玻尔理论的假设8（1）电子轨道量子化假设：电子可能的轨道

6、半径r=n2r1，r1=0.053nm，n=1、2、3......。电子绕核旋转可能的轨道是分立的。（2）原子能量状态量子化（定态）假设：取氢原子电离时原子能量为0，即选定离核无限远处的电势能为零，用定积分求得E1=-13.6ev.，E1=—13.6ev原子只能处于一系列不连续的能量状态中，在这些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，这些状态叫做定态。氢原子的各个定态的能量值，叫做它的能级。原子处于最低能级时电子在离核最近的轨道上运动，这种定态叫做基态；原子处于较高能级时电子在离核较远的轨道上运动的这些定态

7、叫做激发态。（3）原子跃迁假设（针对原子的线状谱提出）：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，会放出光子。电子吸收光子时会从能量较低的定态轨道跃迁到能量较高的轨道。。注：电子只吸收或发射特定频率的光子完成原子内的跃迁。如果要使电子电离，光子的能量与氢原子能量之和大于等于零即可。83、玻尔模型的局限性：玻尔模型的成功之处在于它引入了量子概念（提出了能级和跃迁的概念，能解释气体导电时发光的机理、氢原子的线状谱），局限之处在于它过多地保留了经典理论（经典粒子、轨道等），无法解释复杂原子的光谱。          4、现

8、代原子模型：电子绕核运动形成一个带负电荷的云团，对于具有波粒二象性的微观粒子，在一个确定时刻其空间坐标与动量不能同时测准，是这德国物理学家海森堡在1927年提出的著名的测不准原理。现代量子理论认为电子的轨道只能用电子云来描述。8〖针对性训练〗1、对粒子散射实验装置的描述，你认