高中物理 第三章 原子結(jié)構(gòu)之謎章末復(fù)習(xí)課學(xué)案 粵教版選修35

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1、第三章 原子結(jié)構(gòu)之謎章末復(fù)習(xí)課【知識(shí)體系】答案填寫(xiě)湯姆生盧瑟福粒子散射光譜分析R()，n3，4，5，能量軌道hEmEn主題1對(duì)粒子散射實(shí)驗(yàn)及核式結(jié)構(gòu)模型的理解1實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象(1)粒子通過(guò)金箔時(shí)，絕大多數(shù)不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，仍沿原來(lái)的方向前進(jìn)(2)少數(shù)發(fā)生較大的偏轉(zhuǎn)，極少數(shù)偏轉(zhuǎn)角超過(guò)90.(3)有的甚至被彈回，偏轉(zhuǎn)角幾乎達(dá)到180.2核式結(jié)構(gòu)學(xué)說(shuō)在原子的中心有一個(gè)很小的原子核，原子的全部正電荷和幾乎全部質(zhì)量都集中在原子核內(nèi)，電子繞核運(yùn)轉(zhuǎn)【典例1】(2016上海卷)盧瑟福通過(guò)對(duì)粒子散射實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析，提出了原子內(nèi)部存在()A電子B中子C質(zhì)子 D原子核解析：粒子散射實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為：絕大多數(shù)粒子穿過(guò)金箔后仍沿原來(lái)的方

2、向前進(jìn)，但有少數(shù)粒子發(fā)生了較大的偏轉(zhuǎn)，并有極少數(shù)粒子的偏轉(zhuǎn)超過(guò)90，有的甚至幾乎達(dá)到180而被反彈回來(lái)盧瑟福根據(jù)該實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象提出了原子核式結(jié)構(gòu)模型：原子的全部正電荷和幾乎全部質(zhì)量都集中在原子核里，帶負(fù)電的電子在核外空間里繞著核旋轉(zhuǎn)，故A、B、C錯(cuò)誤，D正確答案：D 針對(duì)訓(xùn)練1粒子散射實(shí)驗(yàn)首次表明了()A粒子帶正電B電子是原子的組成部分C原子是一個(gè)正、負(fù)電荷均勻分布的球D原子中帶正電的部分體積很小解析：盧瑟福根據(jù)該實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型：原子中心有一很小的核，集中著全部正電荷及幾乎全部質(zhì)量，電子繞核旋轉(zhuǎn)，故D正確答案：D主題2玻爾的原子結(jié)構(gòu)模型1玻爾的原子結(jié)構(gòu)模型可概括為三個(gè)要點(diǎn)(1)能

3、量的量子化EnE1(En為動(dòng)能、電勢(shì)能之和)(2)軌道的量子化rnn2r1.(3)能級(jí)躍遷量子化hEmEn(吸收或輻射一定頻率的光子)2氫原子的能級(jí)(1)對(duì)氫原子而言，核外的一個(gè)電子繞核運(yùn)行時(shí)，若半徑不同，則對(duì)應(yīng)的原子能量也不同原子各能級(jí)的關(guān)系為En (n1，2，3)對(duì)于氫原子而言，基態(tài)能級(jí)：E113.6 eV.(2)氫原子的能級(jí)圖如圖所示【典例2】(多選) 按照玻爾理論，下列關(guān)于氫原子的論述正確的是()A第m個(gè)定態(tài)和第n個(gè)定態(tài)的軌道半徑rm和rn之比為：rmrnm2n2B第m個(gè)定態(tài)和第n個(gè)定態(tài)的能量Em和En之比為：EmEnn2m2C電子沿某一軌道繞核運(yùn)動(dòng)，若其圓周運(yùn)動(dòng)的頻率是，則其發(fā)光頻率

4、也是D若氫原子處于能量為E的定態(tài)，則其發(fā)光頻率為解析：由氫原子核外電子軌道半徑公式：rnn2r1，軌道半徑與量子數(shù)的平方成正比，所以rmrnm2n2，A選項(xiàng)正確氫原子的能量公式：EnE1，可見(jiàn)氫原子的能量與量子數(shù)的平方成反比，所以EmEnn2m2，B選項(xiàng)正確根據(jù)玻爾的原子理論，只有核外電子發(fā)生能級(jí)躍遷時(shí)，才能發(fā)射某一頻率的光，所以C、D選項(xiàng)不正確答案：AB 針對(duì)訓(xùn)練2(多選)以下關(guān)于玻爾原子理論的說(shuō)法正確的是()A電子繞原子核做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑不是任意的B電子在繞原子核做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，穩(wěn)定地產(chǎn)生電磁輻射C電子從量子數(shù)為2的能級(jí)躍遷到量子數(shù)為3的能級(jí)時(shí)要輻射光子D不同頻率的光照射處于基態(tài)的氫原子

5、時(shí)，只有某些頻率的光可以被氫原子吸收解析：根據(jù)玻爾理論知，電子繞核做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑是一些分立值，故A正確；電子繞核做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，不發(fā)生電磁輻射，故B錯(cuò)誤；從低能級(jí)向高能級(jí)躍遷時(shí)，需吸收光子，故C錯(cuò)誤；當(dāng)吸收的光子能量等于兩能級(jí)間的能級(jí)差，才能被氫原子吸收，所以不同頻率的光照射處于基態(tài)的氫原子時(shí)，只有某些頻率的光可以被氫原子吸收，故D正確答案：AD主題3原子能級(jí)的躍遷與電離1在正常狀態(tài)下，原子處于最低能級(jí)，這時(shí)電子在離核最近的軌道上運(yùn)動(dòng)，即基態(tài)原子處于較高能級(jí)時(shí)，電子在離核較遠(yuǎn)的軌道上運(yùn)動(dòng)，即激發(fā)態(tài)原子從基態(tài)向激發(fā)態(tài)躍遷的過(guò)程是吸收能量的過(guò)程；原子從較高的激發(fā)態(tài)向較低的激發(fā)態(tài)或基態(tài)躍遷的過(guò)程，是

6、輻射能量的過(guò)程，這個(gè)能量以光子的形式被吸收或輻射出去，吸收或輻射的能量恰等于發(fā)生躍遷的兩能級(jí)的能量之差2直接躍遷與間接躍遷原子從一種能量狀態(tài)躍遷到另一種能量狀態(tài)時(shí)，有時(shí)可能是直接躍遷，有時(shí)可能是間接躍遷，兩種情況輻射(或吸收)光子的頻率可能不同3電離與躍遷原子躍遷時(shí)，不管吸收還是輻射光子，其光子能量都必須等于這兩個(gè)能級(jí)的能量差，若想把某一定態(tài)上的原子的電子電離出去，就需要給原子的能量大于等于電離能典例(多選)如圖給出氫原子最低的4個(gè)能級(jí)，大量氫原子在這些能級(jí)之間躍遷，下列說(shuō)法正確的是()A輻射光子最小頻率為第2能級(jí)躍遷到第1能級(jí)B處于第4能級(jí)的原子所輻射的光子的頻率最多有6種C為使基態(tài)氫原子電

7、離應(yīng)用能量至少為13.6 eV的光照射氫原子D11 eV的光子能將基態(tài)的氫原子激發(fā)到第2能級(jí)解析：由題能級(jí)圖可知，3、4能級(jí)的能級(jí)差最小，則輻射光子最小頻率為第4能級(jí)躍遷到第3能級(jí)，故A錯(cuò)誤； 處于第4能級(jí)的原子所輻射的光子的頻率最多有C6種，故B正確； 為使基態(tài)氫原子電離應(yīng)用能量至少為13.6 eV的光照射氫原子，故C正確；10.2 eV的光子能將基態(tài)的氫原子激發(fā)到第2能級(jí)，而11 eV的光子不能被氫原子吸收，故D錯(cuò)誤答案：BC針對(duì)訓(xùn)練3.根據(jù)玻爾原子結(jié)構(gòu)理論，氦離子(He)的能級(jí)圖如圖所示電子處在n3軌道上比處在n 5軌道上離氦核的距離_(選填“近”或“遠(yuǎn)”)當(dāng)大量He處在n4的激發(fā)態(tài)時(shí)，

8、由于躍遷所發(fā)射的譜線(xiàn)有_條解析：從圖上可知n3 軌道上的能級(jí)比n5 軌道上的能級(jí)低根據(jù)玻爾原子結(jié)構(gòu)理論：離核越近，能級(jí)越低，可知n3軌道上的電子離氦核的距離近處于第4激發(fā)態(tài)的He的發(fā)射光子的種類(lèi)為：NC6種答案：近6統(tǒng)攬考情核式結(jié)構(gòu)、玻爾理論、能級(jí)公式、原子躍遷條件在選做題部分出現(xiàn)的幾率將會(huì)增加，可能單獨(dú)命題，也可能與其他知識(shí)結(jié)合出題，主要以選擇題為主真題例析(2015安徽卷)圖示是粒子(氦原子核)被重金屬原子核散射的運(yùn)動(dòng)軌跡，M、N、P、Q是軌跡上的四點(diǎn)，在散射過(guò)程中可以認(rèn)為重金屬原子核靜止不動(dòng)圖中所標(biāo)出的粒子在各點(diǎn)處的加速度方向正確的是()AM點(diǎn)BN點(diǎn)CP點(diǎn)DQ點(diǎn)解析：由庫(kù)侖定律，可得兩點(diǎn)

9、電荷間的庫(kù)侖力的方向在兩者的連線(xiàn)上，同種電荷相互排斥，由牛頓第二定律，加速度的方向就是合外力的方向，故C正確，A、B、D錯(cuò)誤答案：C針對(duì)訓(xùn)練(2016北京卷)處于n3能級(jí)的大量氫原子，向低能級(jí)躍遷時(shí)，輻射光的頻率有()A1種 B2種 C3種 D4種解析：現(xiàn)有大量的氫原子處于n3的激發(fā)態(tài)，當(dāng)這些氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)，輻射光子的頻率為nC3種選項(xiàng)C正確，A、B、D錯(cuò)誤答案：C1(多選)關(guān)于粒子散射實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的分析，下列說(shuō)法正確的是()A絕大多數(shù)粒子沿原方向運(yùn)動(dòng)，說(shuō)明正電荷在原子內(nèi)均勻分布，是粒子受力平衡的結(jié)果B絕大多數(shù)粒子沿原方向運(yùn)動(dòng)，說(shuō)明這些粒子未受到明顯的力的作用，說(shuō)明原子是“中空”的C極少數(shù)粒

10、子發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn)，說(shuō)明原子內(nèi)質(zhì)量和電荷量比粒子大得多的粒子在原子內(nèi)分布空間很小D極少數(shù)粒子發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn)，說(shuō)明原子內(nèi)的電子對(duì)粒子的吸引力很大解析：在粒子散射實(shí)驗(yàn)中，絕大多數(shù)粒子沿原方向運(yùn)動(dòng)，說(shuō)明粒子未受到原子核明顯的力的作用，也說(shuō)明原子核相對(duì)原子來(lái)講很小，原子內(nèi)大部分空間是空的，故A錯(cuò)，B對(duì)；極少數(shù)發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn)，說(shuō)明受到金原子核明顯的力的作用的空間在原子內(nèi)很小，粒子偏轉(zhuǎn)，而金原子核未動(dòng)，說(shuō)明金原子核的質(zhì)量和電荷量遠(yuǎn)大于粒子的質(zhì)量和電荷量，電子的質(zhì)量遠(yuǎn)小于粒子，粒子打在電子上，粒子不會(huì)有明顯偏轉(zhuǎn)，故C對(duì)，D錯(cuò)答案：BC2氫原子從n4的激發(fā)態(tài)直接躍遷到n2的能態(tài)時(shí)，發(fā)出藍(lán)色光，則氫原子從n5的激

11、發(fā)態(tài)直接躍遷到n2的能態(tài)時(shí)，不可能發(fā)出的是()A紅外線(xiàn)B紅光C紫光 D射線(xiàn)解析：氫原子從n5的激發(fā)態(tài)直接躍遷到n2的能級(jí)時(shí)，輻射的光子能量大于從n4的激發(fā)態(tài)直接躍遷到n2的能級(jí)時(shí)輻射的光子能量，所以光子能量大于藍(lán)光的光子能量，射線(xiàn)是原子核在發(fā)生衰變和衰變時(shí)產(chǎn)生的能量以光子的形式釋放，是高頻電磁波，而氫原子從n5的激發(fā)態(tài)直接躍遷到n2的能態(tài)時(shí)，所輻射的光子能量小于射線(xiàn)的光子能量故C正確，A、B、D錯(cuò)誤答案：C3氫原子從能級(jí)m躍遷到能級(jí)n時(shí)輻射紅光的頻率為1，從能級(jí)n躍遷到能級(jí)k時(shí)吸收紫光的頻率為2，已知普朗克常量為h，若氫原子從能級(jí)k躍遷到能級(jí)m，則()A吸收光子的能量為h1h2B輻射光子的能量

12、為h1h2C吸收光子的能量為h2h1D輻射光子的能量為h2h1解析：由躍遷假設(shè)及題意可知，h1EmEn，h2EkEn，紅光頻率1小于紫光頻率2，所以能級(jí)k能量大于能級(jí)m能量，所以從能級(jí)k到能級(jí)m需要輻射光子，A、C項(xiàng)錯(cuò)；h3EkEm，解三式得：h3h2h1，D項(xiàng)正確答案：D4已知?dú)湓拥幕鶓B(tài)能量為E1，激發(fā)態(tài)能量En，其中n2，3，.h表示普朗克常量，c表示真空中的光速. 能使氫原子從第1激發(fā)態(tài)電離的光子的最大波長(zhǎng)為()A BC D解析：第1激發(fā)態(tài)即第2能級(jí)，是能量最低的激發(fā)態(tài)，則有E2，電離是氫原子從第1激發(fā)態(tài)躍遷到最高能級(jí)0的過(guò)程，需要吸收的光子能量最小為0E2，所以有，解得，故C正確. 答案：C6EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F375