2022年高中物理第章原子结构章末分层突破教师用书鲁科版选修- .pdf

1 第 2 章 原子结构 自我校对 电子 粒子EmEnE1n2n2r1 巴尔末_名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 6 页 - - - - - - - - - 2 _原子核式结构模型1. 粒子散射实验(1) 实验结果： 粒子穿过金箔后，绝大多数 粒子仍沿原来的方向前进；少数 粒子有较大的偏转；极少数 粒子的偏角超过90，有的甚至达到180.(2) 原因： 粒子与金核间的库仑力使靠近金核的 粒子发生了大角度偏转2核式结构学说(1) 核式结构学说：在原子的中心有一个很小的原子核，原子的全部正电荷和几乎全部的质量都集中在原子核内，电子绕核运转(2) 电子由离核近的轨道跃迁到离核远的轨道，能量增加，电势能增加，动能减少，受到的库仑力变小关于 粒子散射实验现象的分析，下列说法正确的是( ) A绝大多数 粒子沿原方向运动，说明正电荷在原子内均匀分布，是 粒子受力平衡的结果B绝大多数 粒子沿原方向运动，说明这些 粒子未受到明显的力的作用，说明原子内部是很“空旷”的C极少数 粒子发生大角度偏转，说明原子内质量和电荷量比 粒子大得多的粒子在原子内分布空间很小D极少数 粒子发生大角度偏转，说明原子内的电子对 粒子的吸引很大E极少数 粒子发生大角度偏转，绝不是 粒子与原子内的电子撞击引起的【解析】在 粒子散射实验中，绝大多数 粒子沿原方向运动，说明 粒子未受到原子核明显的力的作用，也说明原子核相对原子来讲很小，原子内大部分空间是空的，故A错、 B 对；极少数发生大角度偏转，说明受到金原子核力的作用的空间在原子内很小，粒子偏转， 而金原子核未动， 说明金原子核的质量和电荷量远大于 粒子的质量和电荷量，故 C对、 D错； 粒子比电子的质量大得多， 粒子撞击到电子上对 粒子的运动不会产生大的影响，故E正确名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 6 页 - - - - - - - - - 3 【答案】BCE 玻尔理论和能级跃迁在玻尔的轨道量子化模型中，原子的轨道半径只能是某些分立的数值，而原子的能量也是量子化的 故原子在跃迁过程中对光子或实物粒子能量的吸收是有一定条件的，具体而言可分为以下三种情况：1当光子的能量小于电离能时，只有满足光子的能量为两定态间能量差时才能被吸收2当光子的能量大于电离能时，由于原子已电离，故对光子的能量没有要求光子的能量一部分用来使原子电离，大于电离能的那部分则用来增加自由电子的动能3当实物粒子与原子碰撞时，由于实物粒子的动能可全部或部分被原子吸收，故只要入射粒子的动能大于或等于原子某两定态能量之差，则可以使原子受激发而向较高能级跃迁大量氢原子处于不同能量激发态，发生跃迁时放出三种不同能量的光子，其能量值分别是：1.89 eV 、10.2 eV 、12.09 eV. 跃迁发生前这些原子分布在_个激发态能级上，其中最高能级的能量值是_eV(基态能量为 13.6 eV) 【解析】大量氢原子跃迁发出三种不同能量的光子，跃迁情况为n3 的激发态到n2 的激发态或直接到n1 的基态，也可能是n2 的激发态到n1 的基态，所以跃迁发生前这些原子分布在2 个激发态能级上，最高能量值满足E 13.6 eV 12.09 eV ，即E为 1.51 eV. 【答案】2 1.51 一个氢原子处于基态，用光子能量为15 eV 的电磁波去照射该原子，问能否使氢原子电离？若能使之电离，则电子被电离后所具有的动能是多大？【解析】氢原子从基态n1 处被完全电离至少吸收13.6 eV 的能量所以15 eV 的光子能使之电离，由能量守恒可知，完全电离后还剩余动能Ek15 eV13.6 eV 1.4 eV. 【答案】能1.4 eV (1) 吸收光子能量发生电离当光子能量大于或等于13.6 eV时，可以被处于基态的氢原子吸收，使氢原子电离；当光子能量大于13.6 eV时，氢原子电离后，电子具有一定的初动能(2) 与实物粒子撞击发生电离由于实物粒子的动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氢原子所处的能级的能量，均可使原子发生电离名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 6 页 - - - - - - - - - 4 1.(2016 吉林一中检测)关于原子结构的认识历程，下列说法正确的是( ) A汤姆孙发现电子后猜想出原子内的正电荷集中在很小的核内B 粒子散射实验中少数 粒子发生了较大偏转是卢瑟福猜想原子核式结构模型的主要依据C对原子光谱的研究开辟了深入探索原子结构的道路D玻尔原子理论无法解释较复杂原子的光谱现象，说明玻尔提出的原子定态概念是错误的E玻尔原子理论能解释氢原子光谱现象，但无法解释较复杂原子的光谱现象，说明玻尔原子理论具有一定局限性【解析】汤姆孙发现了电子后，认为原子是一个带正电的均匀球体，电子一个个镶嵌在其中，选项A错误；由卢瑟福对 粒子散射实验现象的分析所得出的结论说明选项B正确；根据原子光谱产生的机理进行探究，可知选项 C正确； 玻尔理论虽然不能解释较为复杂原子的光谱现象，但其理论是正确的，只是具有一定的局限性，故D错误， E正确【答案】BCE 2(2016保定一中检测) 氢原子能级如图2-1 所示，当氢原子从n3 跃迁到n2 的能级时，辐射光的波长为656 nm. 以下判断正确的是( ) 图 2-1【导学号： 18850035】A氢原子从n2 跃迁到n1 的能级时，辐射光的波长大于656 nm B用波长为325 nm 的光照射，可使氢原子从n1 跃迁到n2 的能级C一群处于n3 能级上的氢原子向低能级跃迁时最多产生3 种谱线D用波长为633 nm 的光照射，不能使氢原子从n2 跃迁到n3 的能级E氢原子从n3 跃迁到n1 的能级时，辐射光的波长一定小于656 nm 【解析】由E初E终hhc可知，氢原子跃迁时始末能级差值越大，辐射的光子能量越高、 波长越短， 由能级图知E3E2E2E1，故 A错误 由1.51 3.4 656得名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 6 页 - - - - - - - - - 5 121.6 nm325 nm，故 B错误由 C233 可知 C正确因跃迁中所吸收光子的能量必须等于始末能级的差值，即从n2 跃迁到n3 的能级时必须吸收656 nm 的光子，故D正确氢原子从n3 跃迁到n1 的能级时，辐射光子的能量为E3E1E3E2hchc656 nm，故 E正确【答案】CDE 3(2016洛阳一中检测) 根据玻尔原子结构理论，氦离子(He) 的能级图如图2-4所示电子处在n3 轨道上比处在n5 轨道上离氦核的距离_( 选填“近”或“远”) 当大量He处在n4 的激发态时，由于跃迁所发射的谱线有_条图 2-4【解析】根据玻尔理论rnn2r1可知电子处在n3 的轨道上比处在n5 的轨道上离氦核的距离近大量He处在n4 的激发态时，发射的谱线有6 条【答案】近6 4(2016扬州一中检测) 处于n3 的氢原子能够自发地向低能级跃迁，图 2-2(1) 跃迁过程中电子动能和原子能量如何变化？(2) 可能辐射的光子波长是多少？( 普朗克常量h6.631034Js) 【导学号： 18850036】【解析】(1) 由于电子从外轨道进入内轨道，半径变小，由于ke2r2mv2r，则Ek12mv2ke22r，由此可知动能增大；在此过程中，原子向外辐射光子，因此原子能量减少(2) 原子的可能跃迁及相应波长从n3 到n2 而E31.51 eV E2 3.4 eV 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 6 页 - - - - - - - - - 6 由hhcEmEn得1hcE3E26.63103431081.891.6 1019 m6.58107 m. 从n3 到n1 而E113.60 eV 2hcE3E16.63 1034310812.091.6 1019 m 1.03107 m. 从n2 到n1 则 3hcE2E16.631034310810.21.6 1019 m 1.22107 m. 【答案】(1) 电子动能增大，原子能量减少(2)6.58 107 m 1.03107 m 1.22107 m 我还有这些不足：(1)_(2)_我的课下提升方案：(1)_(2)_ 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 6 页 - - - - - - - - -