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粒子散射實驗(1)實驗裝置：如下圖所示。(2)實驗條件：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，因為α粒子很容易使氣體電離，在空氣中只能前進幾厘米．顯微鏡可在底盤上旋轉(zhuǎn)，可在360的范圍內(nèi)進行觀察。,,(3)實驗結(jié)果：α粒子穿過金箔后，絕大多數(shù)沿原方向前進，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粒子散射實驗的結(jié)果揭示了：①原子內(nèi)部絕大部分是空的；②原子內(nèi)部有一個很小的“核”。,2．核式結(jié)構(gòu)模型對α粒子散射實驗的解釋(1)因為原子核很小，原子的大部分空間是空的，大部分α粒子穿過金箔時離核很遠(yuǎn)，受到的庫侖力很小，運動幾乎不受影響，因而大部分α粒子穿過金箔后，運動方向幾乎不改變。(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，動能減少，受到的庫侖力變小。,A．在圖中的A、B兩位置分別進行觀察，相同時間內(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，觀察到的實驗結(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，相同時間內(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錯誤；放在B位置時，相同時間內(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錯誤；選用不同金屬箔片作為α粒子散射的靶，觀察到的實驗結(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方面的問題：(1)一群原子和一個原子氫原子核外只有一個電子，這個電子在某個時刻只能處在某一個可能的軌道上，在某段時間內(nèi)，由某一軌道躍遷到另一個軌道時，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就會有各種情況出現(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，必須吸收光子才能實現(xiàn)。相反，當(dāng)原子從高能態(tài)向低能態(tài)躍遷時，必須輻射光子才能實現(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，有時可能是直接躍遷，有時可能是間接躍遷。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，n＝5，調(diào)整后的能級為n＝6，此時能極差為：ΔE＝－0.38－(－13.6)＝13.22eV，因此提高電子的動能應(yīng)該大于此時的能級差，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選項中A正確，C錯誤；當(dāng)Δn＝2時，n＝2，調(diào)整后的能級為n＝4，此時能極差為：ΔE＝－0.85－(－13.6)＝12.75eV，因此提高電子的動能應(yīng)該大于此時的能級差，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選項中D正確，B錯誤。故選A、D。答案：AD,近幾年高考對本章內(nèi)容考查較少，考查重點是α粒子散射實驗、玻爾理論、氫原子光譜及氫原子的能級結(jié)構(gòu)，有時單獨考查，有時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，則四個選項中只有P點處的加速度方向符合實際，故C項正確。,C．一群處于n＝3能級上的氫原子向低能級躍遷時最多產(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，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，由光電效應(yīng)方程知，產(chǎn)生光電子的最大初動能為Ek＝hν－W＝(2.55－2.25)eV＝0.30eV。,