高中物理 第18章 原子結(jié)構(gòu)章末小結(jié)課件 新人教版選修3-5.ppt

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成才之路物理,路漫漫其修遠(yuǎn)兮吾將上下而求索,人教版選修3-5,原子結(jié)構(gòu),第十八章,章末小結(jié),第十八章,一、原子核式結(jié)構(gòu)模型1．α粒子散射實(shí)驗(yàn)(1)實(shí)驗(yàn)裝置：如下圖所示。(2)實(shí)驗(yàn)條件：金屬箔是由重金屬原子組成，很薄，厚度接近單原子的直徑，全部設(shè)備裝在真空環(huán)境中，因?yàn)棣亮Ｗ雍苋菀资箽怏w電離，在空氣中只能前進(jìn)幾厘米．顯微鏡可在底盤上旋轉(zhuǎn)，可在360的范圍內(nèi)進(jìn)行觀察。,,(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)果：α粒子穿過金箔后，絕大多數(shù)沿原方向前進(jìn)，少數(shù)發(fā)生較大角度偏轉(zhuǎn)，極少數(shù)偏轉(zhuǎn)角度大于90，甚至被彈回。α粒子的大角度散射現(xiàn)象無法用湯姆孫的原子模型解釋，α粒子散射實(shí)驗(yàn)的結(jié)果揭示了：①原子內(nèi)部絕大部分是空的；②原子內(nèi)部有一個(gè)很小的“核”。,2．核式結(jié)構(gòu)模型對α粒子散射實(shí)驗(yàn)的解釋(1)因?yàn)樵雍撕苄。拥拇蟛糠挚臻g是空的，大部分α粒子穿過金箔時(shí)離核很遠(yuǎn)，受到的庫侖力很小，運(yùn)動(dòng)幾乎不受影響，因而大部分α粒子穿過金箔后，運(yùn)動(dòng)方向幾乎不改變。(2)只有少數(shù)α粒子從原子核附近飛過，受到原子核的庫侖力較大，才發(fā)生較大角度的偏轉(zhuǎn)。,3．核式結(jié)構(gòu)學(xué)說(1)核式結(jié)構(gòu)學(xué)說：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的質(zhì)量都集中在原子核內(nèi)，電子繞核運(yùn)轉(zhuǎn)。(2)電子由離核近的軌道躍遷到離核遠(yuǎn)的軌道，能量增加，電勢能增加，動(dòng)能減少，受到的庫侖力變小。,A．在圖中的A、B兩位置分別進(jìn)行觀察，相同時(shí)間內(nèi)觀察到屏上的閃光次數(shù)一樣多B．在圖中的B位置進(jìn)行觀察，屏上觀察不到任何閃光C．盧瑟福選用不同金屬箔片作為α粒子散射的靶，觀察到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果基本相似D．α粒子發(fā)生散射的主要原因是α粒子撞擊到金原子后產(chǎn)生的反彈,解析：放在A位置時(shí)，相同時(shí)間內(nèi)觀察到屏上的閃光次數(shù)最多，說明大多數(shù)粒子基本不偏折，可知金箔原子內(nèi)部很空曠，故A錯(cuò)誤；放在B位置時(shí)，相同時(shí)間內(nèi)觀察到屏上的閃光次數(shù)極少，說明極少粒子發(fā)生大角度偏折，故B錯(cuò)誤；選用不同金屬箔片作為α粒子散射的靶，觀察到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果基本相似，故C正確；主要原因是α粒子接近金原子后，因庫侖力作用，且質(zhì)量較大，從而出現(xiàn)的反彈，故D錯(cuò)誤。故選C。答案：C,二、氫原子光譜問題1．氫原子的能級圖(1)能級圖如圖所示。,(2)能級圖中相關(guān)量意義的說明,2.能級躍遷的幾個(gè)問題原子吸收能量后從低能級躍遷到高能級，放出能量后從高能級躍遷到低能級，不論是哪一種躍遷都要注意以下幾個(gè)方面的問題：(1)一群原子和一個(gè)原子氫原子核外只有一個(gè)電子，這個(gè)電子在某個(gè)時(shí)刻只能處在某一個(gè)可能的軌道上，在某段時(shí)間內(nèi)，由某一軌道躍遷到另一個(gè)軌道時(shí)，可能的情況只有一種，但是如果容器中盛有大量的氫原子，這些原子的核外電子躍遷時(shí)就會(huì)有各種情況出現(xiàn)了。,(2)躍遷與電離根據(jù)玻爾理論，當(dāng)原子從低能態(tài)向高能態(tài)躍遷時(shí)，必須吸收光子才能實(shí)現(xiàn)。相反，當(dāng)原子從高能態(tài)向低能態(tài)躍遷時(shí)，必須輻射光子才能實(shí)現(xiàn)，不管是吸收還是輻射光子，其光子的能量都必須等于這兩個(gè)能級的能量差。欲想把處于某一定態(tài)的原子的電子電離出去，就需要給原子一定的能量．如使氫原子從n＝1的基態(tài)上升到n＝∞的狀態(tài)，這個(gè)能量的大小至少為13.6eV。,(3)間接躍遷和直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。兩種情況下輻射(或吸收)光子的頻率可能不同。(4)入射光子與入射電子若是在光子的激發(fā)下引發(fā)原子的躍遷，則要求光子的能量必須等于原子的某兩個(gè)能級差值；若是在電子的碰撞下引起原子的躍遷，則要求電子的能量必須大于或等于原子的某兩個(gè)能級差值，兩種情況有所不同，要引起注意。,A．Δn＝1,13.22eV＜E＜13.32eVB．Δn＝2,13.22eV＜E＜13.32eVC．Δn＝1,12.75eV＜E＜13.06eVD．Δn＝2,12.75eV＜E＜13.06eV,討論：當(dāng)Δn＝1時(shí)，n＝5，調(diào)整后的能級為n＝6，此時(shí)能極差為：ΔE＝－0.38－(－13.6)＝13.22eV，因此提高電子的動(dòng)能應(yīng)該大于此時(shí)的能級差，但是應(yīng)該小于基態(tài)和第7能級之間的能級差，否則將躍遷到更高能級，即小于ΔE＝－0.28－(－13.6)＝13.32eV，所以A、C選項(xiàng)中A正確，C錯(cuò)誤；當(dāng)Δn＝2時(shí)，n＝2，調(diào)整后的能級為n＝4，此時(shí)能極差為：ΔE＝－0.85－(－13.6)＝12.75eV，因此提高電子的動(dòng)能應(yīng)該大于此時(shí)的能級差，但是應(yīng)該小于基態(tài)和第5能級之間的能級差，否則將躍遷到更高能級，即小于ΔE＝－0.54－(－13.6)＝13.06eV，所以B、D選項(xiàng)中D正確，B錯(cuò)誤。故選A、D。答案：AD,近幾年高考對本章內(nèi)容考查較少，考查重點(diǎn)是α粒子散射實(shí)驗(yàn)、玻爾理論、氫原子光譜及氫原子的能級結(jié)構(gòu)，有時(shí)單獨(dú)考查，有時(shí)與其他知識綜合考查?？疾樾问接羞x擇題、填空題。,答案：C解析：α粒子與重金屬原子核之間的庫侖力提供α粒子的加速度，方向沿α粒子與原子核的連線且指向α粒子，則四個(gè)選項(xiàng)中只有P點(diǎn)處的加速度方向符合實(shí)際，故C項(xiàng)正確。,C．一群處于n＝3能級上的氫原子向低能級躍遷時(shí)最多產(chǎn)生3種譜線D．用波長為633nm的光照射，不能使氫原子從n＝2躍遷到n＝3的能級答案：CD,解析：氫原子從n＝4的能級躍遷到n＝2的能級時(shí)，釋放出光子的能量為E＝－0.85eV－(－3.40eV)＝2.55eV，由hν＝E解得光子的頻率ν＝6.21014Hz。用此光照射逸出功為2.25eV的鉀時(shí)，由光電效應(yīng)方程知，產(chǎn)生光電子的最大初動(dòng)能為Ek＝hν－W＝(2.55－2.25)eV＝0.30eV。,