高中物理第十八章原子结构章末学案新人教版选修3-5

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1、第十八章原子结构章末复习【知识网络梳理】"电子的发现汤姆孙的发现：阴极射线为电子流电子发现的意义：原子可以再分原了结构原子模型汤姆孙枣糕式模型卢瑟福核式结构模型能量量子化轨道量子化能级跃迁（吸收光谱玻尔原子结构模型〔光谱氢原了光谱和光谱分析连续谱线状谱光谱分析：用明线光谱和吸收光谱分析物质的化学组成发射光谱【知识要点与方法指导】一、重点、难点、方法1.原子核式结构的提出与G粒子散射实验的关系卢瑟福设计的2粒子散射实验是为了探究原子内电荷的分布，并非为了验证汤姆孙模型的正与误，他在做了Q粒子散射实验后，根据实验现象的分析提岀了原子的“核式结构”模型。

2、2.对氢原子能级跃迁的理解（1）原了从低能级向高能级跃迁：吸收一定能量的光了，当一个光了的能量满足加二E术-岛时，才能被某一个原子吸收，使原子从低能级E曲向高能级E末跃迁，而当光子能量加大于或小于E「E旳时都不能被原了吸收。（2）原子从高能级向低能级跃迁，以光子的形式向外辐射能量，所辐射的光子能量恰等于发牛:跃迁吋的两能级间的能量差。（3）当光子能量大于或等于13.6eV时，也町以被氢原子吸收，使氢原子电离；当氢原子吸收的光了能量大于13.6eVo氢原了电离后，电了具冇一定的初动能。一群氢原子处于量子数为刃的激发态时，可能辐射出的光谱线条数为N二巴

3、异=C,；。（4）原子还可吸收外来实物粒子（例如口由电子）的能量血被激发，由于实物粒子的动能口J全部或部分地被原了吸收，所以只要入射粒了的动能可全部或部分地被原了吸收，所以只要入射粒子的能量大于或等于两能级的差值（£訴7且〃?>“），均可使原子发生能级跃迁。（5）跃迁时电子动能、原子势能与原子能量的变化当轨道半径减小时，库仑引力做正功，原子的电势能為减小，电子动能增人，原子能量减小。反之，轨道半径增人时，原子电势能增人，电子能动减小，原子能最增人。二、要点深化原子跃子吋需注意以下儿个问题：1.一群氢原子和一个氢原子氢原了核外只冇一个电了，这个电了在

4、某个时刻只能处在某一个可能轨道上，在某段时间内，由某一•轨道跃迁到另一轨道时，可能的情况只有一种，但是如果容器中盛有人最的氢原子，这些原子的核外电子跃迁时就会有各种情况出现了，所以，要注意-群氢原子处在量子数为/?的激发态吋，可能辐射的光谱线条数为N二巴匸V二C；,而一个氛原子处在量子数为的激发2态时，可能辐射的光谱线条数为n-lo2.直接跃迁与间接跃迁原子从一种能量状态跃迁到另一种能量状态吋，有时可能间接跃迁，两种情况的辐射（或吸收）光子的频率可能不同。3.跃迁与电离原子跃迁时，不管是吸收还是辐射光子，其光子的能量都必须等于这两个能级的能量差，若

5、想把处于某一定态的原子的电子电离出去，就需要给原子一定的能量，若基态原子电离（即上升到h^oo）,其电离能为13.6ey,只要能量等于或大于13.6“的光子都能将基态氮原子电离。只不过入射光子的能量越大，电离后的电子获得的动能越大。【典题探究】【例1】在Q粒子散射实验屮，当在Q粒子最接近原子核时，关于描述。粒子的有关物理量符合下列哪种情况？（）。A.动能最小B.势能最小C.Q粒子与金原子核组成的系统能量最小D.Q粒子所受金原子核的斥力最大［解析］Q粒了和金原了核都带止电，库仑力表现为斥力，两者距离减小时，库仑力做负功，故Q粒子动能减小，电势能增加；

6、系统的能最导恒，由库仑定律可知随着距离的减小，库仑斥力逐渐增人。［答案］AD【例2】氢原子的能级如图所示，已知可见光的光子能量范围约为1.62S3.11必下列说法错误的是（）oHFJeV804.8531.513.4113.6A.处于77=3能级的氢原了可以吸收任意频率的紫外线，并发生电离B.人最氢原子从高能级向77弐能级跃迁时，发出的光具有显苦的热效应C.大量处于刀力能级的氢原子向低能级跃迁时，可能发出6种不同频率的光D.大量处于刀习能级的氮原子向低能级跃迁吋，可能发出3种不同频率的可见光［解析］大量处于门坷能级的氢原子向低能级跃迁时，共可发出6种

7、频率的光，其中在可见光范围内的冇刀=4到和〃=3到两种，故选D项，不选C项。能级能量为-1.51W,因紫外线能量大于1.5leV,故紫外线可使处于刀弋能级的原子电离，故不选A项。刀¥能级跃迁到刀弋能级释放能量为0.66^V<1.62eV，此光为红外线具有显著热效应，故不选B项。［答案］D【例3】已知氮原子基态的电子轨道半径为—0.53x107%,基态的能级值为E}=-3.6eV.（1）求电子在刀吃的轨道上运动所形成的等效电流强度；（2）有一群氮原子处于量子数/尸3的激发态，画出一能级图并在图上用箭头表示这些氮原子能发出哪几条光谱线；（3）计算出这

8、几条谱线中最长的波长。ke2Y［解析］（1）电子的绕核运转具有周期性，设运转周期为7；由牛顿第二定律和库仑定律可知:巧，且