人教版選修35 原子結構 章末總結 學案.docx

一、對粒子散射實驗及核式結構模型的理解1實驗結果：粒子穿過金箔后，絕大多數(shù)粒子仍沿原來的方向前進；少數(shù)粒子有較大的偏轉；極少數(shù)粒子的偏轉角度超過90，有的甚至被彈回，偏轉角達到180.2核式結構學說：在原子的中心有一個很小的原子核，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)，電子繞核運轉3原子核的組成與尺度(1)原子核的組成：由質(zhì)子和中子組成，原子核的電荷數(shù)等于原子核中的質(zhì)子數(shù)(2)原子核的大小：實驗確定的原子核半徑的數(shù)量級為1015 m，而原子的半徑的數(shù)量級是1010 m因而原子內(nèi)部十分“空曠”例1(多選)關于粒子散射實驗現(xiàn)象的分析，下列說法正確的是()a絕大多數(shù)粒子沿原方向運動，說明正電荷在原子內(nèi)均勻分布，使粒子受力平衡的結果b絕大多數(shù)粒子沿原方向運動，說明這些粒子未受到明顯的力的作用，說明原子內(nèi)大部分空間是空的c極少數(shù)粒子發(fā)生大角度偏轉，說明原子內(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，說明原子內(nèi)的電子對粒子的吸引力很大解析在粒子散射實驗中，絕大多數(shù)粒子沿原方向運動，說明這些粒子未受到原子核明顯的力的作用，也說明原子核相對原子來講很小，原子內(nèi)大部分空間是空的，故a錯，b對；極少數(shù)粒子發(fā)生大角度偏轉，說明會受到原子核明顯的力的作用的空間在原子內(nèi)很小，粒子偏轉而原子核未動，說明原子核的質(zhì)量和電荷量遠大于粒子的質(zhì)量和電荷量，電子的質(zhì)量遠小于粒子的質(zhì)量，粒子打在電子上，不會有明顯偏轉，故c對，d錯答案bc二、對玻爾原子模型及原子能級躍遷的理解1玻爾原子模型(1)原子只能處于一系列能量不連續(xù)的狀態(tài)中，具有確定能量的穩(wěn)定狀態(tài)叫做定態(tài)，能量最低的狀態(tài)叫基態(tài)，其他的狀態(tài)叫做激發(fā)態(tài)(2)頻率條件當電子從能量較高的定態(tài)軌道(em)躍遷到能量較低的定態(tài)軌道(en)時會放出能量為h的光子，則：hemen.反之，當電子吸收光子時會從較低的能量態(tài)躍遷到較高的能量態(tài)，吸收的光子能量同樣由頻率條件決定(3)原子的不同能量狀態(tài)對應電子的不同運行軌道2氫原子能級躍遷(1)氫原子的能級原子各能級的關系為：en(n為量子數(shù)，n1,2，3，)對于氫原子而言，基態(tài)能級：e113.6 ev.(2)氫原子的能級圖氫原子的能級圖如圖1所示圖1例2如圖2為氫原子能級示意圖的一部分，則氫原子()圖2a從n4能級躍遷到n3能級比從n3能級躍遷到n2能級輻射出電磁波的波長長b從n5能級躍遷到n1能級比從n5能級躍遷到n4能級輻射出電磁波的速度大c處于不同能級時，核外電子在各處出現(xiàn)的概率是一樣的d從高能級向低能級躍遷時，氫原子核一定向外放出能量解析氫原子從高能級躍遷到低能級輻射一定頻率的光子emenh，能級差值越大輻射光子的頻率越大，波長越短，e4e3e3e2，所以a項正確；輻射出的電磁波速度一樣大，b項錯誤；處在不同能級時，核外電子出現(xiàn)的概率不一樣，能級越低，概率越大，c項錯誤；氫原子由高能級向低能級躍遷時氫原子一定放出能量，而不是氫原子核，故d錯誤答案a三、原子的能級躍遷與電離1能級躍遷包括輻射躍遷和吸收躍遷，可表示如下：高能級em低能級en.2當光子能量大于或等于13.6 ev時，也可以被處于基態(tài)的氫原子吸收，使氫原子電離；當處于基態(tài)的氫原子吸收的光子能量大于13.6 ev時，氫原子電離后，電子具有一定的初動能3原子還可吸收外來實物粒子(例如自由電子)的能量而被激發(fā)由于實物粒子的動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兩能級的能量差(eemen)，均可使原子發(fā)生能級躍遷例3(多選)如圖3所示是氫原子能級示意圖的一部分，則下列說法正確的是()圖3a用波長為600 nm的x射線照射，可以使穩(wěn)定的氫原子電離b用能量是10.2 ev的光子可以激發(fā)處于基態(tài)的氫原子c用能量是2.5 ev的光子入射，可以使基態(tài)的氫原子激發(fā)d用能量是11.0 ev的外來電子，可以使處于基態(tài)的氫原子激發(fā)解析“穩(wěn)定的氫原子”指處于基態(tài)的氫原子，要使其電離，光子的能量必須大于或等于13.6 ev，而波長為600 nm的x射線的能量為eh6.631034 ev2.07 ev13.6 ev，a錯誤因ee2e1(3.4 ev)(13.6 ev)10.2 ev，故10.2 ev的光子可以使氫原子從基態(tài)躍遷到n2的激發(fā)態(tài)，b正確；2.5 ev的光子能量不等于任何其他能級與基態(tài)的能級差，因此不能使氫原子發(fā)生躍遷，c錯誤；外來電子可以將10.2 ev的能量傳遞給氫原子，使它激發(fā)，外來電子還剩余11.0 ev10.2 ev0.8 ev的能量，d正確答案bd針對訓練一個氫原子處于基態(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能是多大？答案能1.4 ev解析氫原子從基態(tài)n1被完全電離至少需要吸收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能ek15 ev13.6 ev1.4 ev.1在粒子散射實驗中，當粒子最接近金原子核時，下列說法正確的是()a動能最小b電勢能最小c粒子和金原子核組成的系統(tǒng)的能量最小d加速度最小答案a解析在粒子散射實驗中，當粒子接近金原子核時，金原子核對粒子的作用力是斥力，對粒子做負功，電勢能增加，動能減小，當粒子離金原子核最近時，它們之間的庫侖力最大，粒子的動能最小由于受到的金原子核外電子的作用相對較小，與金原子核對粒子的庫侖力相比，可以忽略，因此只有庫侖力做功，所以機械能和電勢能整體上是守恒的，故系統(tǒng)的能量可以認為不變綜上所述，正確選項應為a.2如圖4所示是玻爾理論中氫原子的能級圖，現(xiàn)讓一束單色光照射一群處于基態(tài)的氫原子，受激發(fā)的氫原子能自發(fā)地輻射出三種不同頻率的光，則照射氫原子的單色光的光子能量為()圖4a13.6 ev b12.09 ev c10.2 ev d3.4 ev答案b解析受激發(fā)的氫原子能自發(fā)地輻射出三種不同頻率的光，說明激發(fā)的氫原子處于第3能級，則照射氫原子的單色光的光子能量為ee3e112.09 ev，故b正確3氫原子能級的示意圖如圖5所示，大量氫原子從n4的能級向 n2 的能級躍遷時輻射出可見光a，從n3的能級向n2的能級躍遷時輻射出可見光b，則()圖5a可見光光子能量范圍在1.62 ev到2.11 ev之間b氫原子從n4的能級向n3的能級躍遷時會輻射出紫外線ca光的頻率大于b光的頻率d氫原子在n2的能級可吸收任意頻率的光而發(fā)生電離答案c解析由能級躍遷公式eemen得：e1e4e20.85 ev(3.4 ev)2.55 eve2e3e21.51 ev(3.4 ev)1.89 ev故a錯；據(jù)eh知，c對；e3e4e30.85 ev(1.51 ev)0.66 ev，所以氫原子從n4的能級向n3的能級躍遷時能量差對應的光子處于紅外線波段，b錯；氫原子在n2的能級時能量為3.4 ev，所以只有吸收光子能量大于等于3.4 ev時才能電離，d錯4如圖6所示為氫原子能級的示意圖現(xiàn)有大量處于n4激發(fā)態(tài)的氫原子，向低能級躍遷時將輻射出若干不同頻率的光關于這些光，下列說法正確的是()圖6a最容易發(fā)生衍射現(xiàn)象的光是由n4能級躍遷到n1能級產(chǎn)生的b頻率最小的光是由n2能級躍遷到n1能級產(chǎn)生的c這些氫原子總共可輻射出3種不同頻率的光d用n2能級躍遷到n1能級輻射出的光照射逸出功為6.34 ev的金屬箔能發(fā)生光電效應答案d解析從n4的激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)的能級差最大，即輻射出的