2021-2022高中創(chuàng)新設(shè)計(jì)物理粵教版選修3-5課件：第三章 原子結(jié)構(gòu)之謎 章末整合提升

章 末 整 合 提 升 一、對(duì)粒子散射實(shí)驗(yàn)及核式結(jié)構(gòu)模型的理解1粒子散射實(shí)驗(yàn)結(jié)果粒 子 穿 過 金 箔 后 ， 絕 大 多 數(shù) 粒 子 仍 沿 原 來(lái) 的 方 向 前 進(jìn) ，但 有 少 數(shù) 粒 子 發(fā) 生 了 大 角 度 偏 轉(zhuǎn) ， 極 少 數(shù) 偏 轉(zhuǎn) 的 角 度 甚至 大 于 90， 也 就 是 說(shuō) 它 們 幾 乎 被 “撞 了 回 來(lái) ”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) 【例1】(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)粒子的吸引力很大答案BC 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) 2氫原子的能級(jí)圖氫原子的能級(jí)圖如圖1所示圖1 【例2】圖 2為氫原子最低的四個(gè)能級(jí)氫原子在這些能級(jí)之間躍遷，所輻射的光子頻率最多有幾種？其中最小頻率等于多少？圖2 針對(duì)訓(xùn)練1氫原子的核外電子從距核較近的軌道躍遷到距核較遠(yuǎn)的軌道的過程中()A原子要吸收光子，電子的動(dòng)能增大，原子的電勢(shì)能增大B原子要放出光子，電子的動(dòng)能減小，原子的電勢(shì)能減小C原子要吸收光子，電子的動(dòng)能增大，原子的電勢(shì)能減小D原子要吸收光子，電子的動(dòng)能減小，原子的電勢(shì)能增大答案D 2電離的兩種方式(1)吸收光子能量發(fā)生電離當(dāng)光子能量大于或等于13.6 eV時(shí)，可以被處于基態(tài)的氫原子吸收，使氫原子電離；當(dāng)光子能量大于13.6 eV時(shí)，氫原子電離后，電子具有一定的初動(dòng)能(2)與實(shí)物粒子撞擊發(fā)生電離由于實(shí)物粒子的動(dòng)能可全部或部分被原子吸收，所以只要入射粒子的能量大于或等于氫原子所處的能級(jí)的能量，均可使原子發(fā)生電離 【例3】將氫原子電離，就是從外部給電子能量，使其從基態(tài)或激發(fā)態(tài)脫離原子核的束縛而成為自由電子(1)若要使n2激發(fā)態(tài)的氫原子電離，至少要用多大頻率的電磁波照射該氫原子？(2)若用波長(zhǎng)為200 nm的紫外線照射氫原子，則電子飛到離核無(wú)窮遠(yuǎn)處時(shí)的速度多大？(電子電荷量e1.61019 C，普朗克常量h6.631034 Js，電子質(zhì)量me9.110 31 kg)答案(1)8.211014 H z(2)9.95105 m/s 針對(duì)訓(xùn)練2一個(gè)氫原子處于基態(tài)，用光子能量為15 eV的電磁波去照射該原子，問能否使氫原子電離？若能使之電離，則電子被電離后所具有的動(dòng)能是多大？答案能1.4 eV解析氫原子從基態(tài)n1處被完全電離至少吸收13.6 eV的能量所以15 eV的光子能使之電離，由能量守恒可知，完全電離后還剩余動(dòng)能Ek15 eV13.6 eV1.4 eV.