高中物理第2章章末小结与测评学案鲁科版选修3

本文格式为Word版，下载可任意编辑——高中物理第2章章末小结与测评学案鲁科版选修3卢瑟福原子核式布局α粒子散射测验结果及由此建立的学说1．测验结果α粒子穿过金箔后，绝大多数α粒子仍沿原来的方向前进，少数α粒子有较大的偏转，极少数α粒子的偏转角超过90，有的甚至被原路弹回，偏转角达成180。

2．核式布局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质量都集中在原子核内，电子绕核运转。

3．该片面主要测验核式布局理论的建立过程，电子绕原子核转动中有关能量、加速度等问题。

1．[多项选择]关于α粒子散射测验现象的分析，以下说法正确的是A．绝大多数α粒子沿原方向运动，说明正电荷在原子内平匀分布，是α粒子受力平衡的结果B．绝大多数α粒子沿原方向运动，说明这些α粒子未受到明显的力的作用，说明原子是“中空”的C．极少数α粒子发生大角度偏转，说明原子内质量和电荷量比α粒子大得多的粒子在原子内分布空间很小D．极少数α粒子发生大角度偏转，说明原子内的电子对α粒子的吸引力很大解析选BC在α粒子散射测验中，绝大多数α粒子沿原方向运动，说明α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，原子内大片面空间是空的，故A错，B对；

极少数发生大角度偏转，说明受到原子核明显的力的作用的空间在原子内很小，α粒子偏转，而原子核未动，说明原子核的质量和电荷量远大于α粒子的质量和电荷量，电子的质量远小于α粒子的质量，α粒子打在电子上，不会有明显偏转，故C对，D错。

玻尔理论与能级跃迁1.轨道半径与能级公式rn＝n2r1，En＝，其中n＝1,2,3，为轨道量子数，r1＝0.5310－10m，E1＝－13.6eV。

2．原子的能级跃迁和电离1跃迁跃迁是原子的电子从一个轨道跃迁到另一个轨道，即不能脱离原子核的束缚，所以在跃迁的过程中，原子放出或吸收的能量务必是量子化的。如当电子从m轨道跃迁到n轨道时，其能量变化务必是ΔE＝－，当m＞n时，ΔE＜0，原子要放出能量；

当m＜n时，ΔE＞0，原子要吸收能量。

2电离电离是将原子的电子变成自由电子，只要电离能大于确定值就可以，没有量子化要求，若有多余的能量，那么以电子动能的形式存在。如将在m轨道的电子电离出来，原子吸收的能量ΔE＞0－就可以了。

3．辐射光子的种类或光谱线条数N＝Cn2＝4．氢原子的能量及其变化1En＝Ekn＋Epn，其中En、Ekn、Epn分别为原子能量级、电子动能、原子势能。

2Epn＝－。

3Ekn＝＝。

4En＝－Ekn＝－。

当原子由低能级向高能级跃迁时，En增大，Ep增大，Ek减小。反之，那么亦反之。

2．处于n＝3的氢原子能够自发地向低能级跃迁，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h＝6.6310－34Js解析1由于电子从外轨道进入内轨道，半径变小，由于＝，那么Ek＝mv2＝，由此可知动能增大；

在此过程中，原子向外辐射光子，因此原子能量裁减。

2原子的可能跃迁及相应波长①从n＝3到n＝2而E3＝－1.51eVE2＝－3.4eV由hν＝h＝Em－En得λ1＝＝m＝6.5810－7m。

②从n＝3到n＝1而E1＝－13.60eVλ2＝＝m＝1.0310－7m。

③从n＝2到n＝1那么λ3＝＝m＝1.2210－7m。

答案1电子动能增大，原子能量裁减26.5810－7m1.0310－7m1.2210－7m时间60分钟总分值100分一、选择题共8小题，每题6分，共48分1．卢瑟福通过对α粒子散射测验结果的分析，提出了原子内部存在A．电子B．中子C．质子D．原子核解析选D卢瑟福在α粒子散射测验中查看到绝大多数α粒子穿过金箔后几乎不变更运动方向，只有极少数的α粒子发生了大角度的偏转，说明在原子的中央存在一个体积很小的带正电的物质，将其称为原子核。应选项D正确。

2．在卢瑟福α粒子散射测验中，金箔中的原子核可以看做静止不动；

以下各图画出的是其中两个α粒子体验金箔散射过程的径迹，其中正确的是解析选C金箔中的原子核与α粒子都带正电，α粒子接近原子核过程中受到斥力而不是引力作用，A、D错误；

由原子核对α粒子的斥力作用，及物体做曲线运动的条件，知曲线轨迹的凹侧应指向受力一方，选项B错、C对。

3．氢原子从n＝4的激发态直接跃迁到n＝2的激发态时，发出蓝色光，那么当氢原子从n＝5的激发态直接跃迁到n＝2的激发态时，可能发出的光是A．红外线B．红光C．紫光D．γ射线解析选C氢原子从n＝4、5的能级向n＝2的能级跃迁时辐射的光为可见光，且辐射光子的能量得志hν＝Em－En，能级差越大，光频率越高，而紫色光的频率高于蓝色光的频率，综上所述，选项C正确。

4．一个氢原子中的电子从一半径为ra的轨道自发地直接跃迁至另一半径为rb的轨道，已知ra＞rb，那么在此过程中A．原子发出一系列频率的光子B．原子要吸收一系列频率的光子C．原子要吸收某一频率的光子D．原子要辐射某一频率的光子解析选D电子的轨道半径减小，电子从高能级直接跃迁到低能级，只能放出具有对理应能量差的频率的光子，故D正确。

5.如下图为氢原子的能级图，用光子能量为13.06eV的光照射一群处于基态的氢原子，可能观测到氢原子放射的不同波长的光有A．15种B．10种C．4种D．1种解析选B处于基态的氢原子吸收入射光子的能量后由低能级向高能级跃迁，处于不稳定状态，然后由高能级向低能级跃迁，根据题意，hν＝E5－E1＝13.06eV，故可能放射C52＝10种光。

6．[多项选择]玻尔在他提出的原子模型中所做的假设有A．原子处在具有确定能量的定态中，虽然电子做加速运动，但不向外辐射能量B．原子的不同能量状态与电子沿不同的圆轨道绕核运动相对应，而电子的可能轨道的分布是不连续的C．电子从一个轨道跃迁到另一个轨道时，辐射或吸收确定频率的光子D．电子跃迁时辐射的光子的频率等于电子绕核做圆周运动的频率解析选ABCA、B、C三项都是玻尔提出来的假设，其核心是原子定态概念的引入与能级跃迁学说的提出，也就是“量子化”概念，原子的不同能量状态与电子绕核运动不同的圆轨道相对应，是经典理论与量子化概念的结合。电子跃迁辐射的能量为hν＝Em－En，与电子绕核做的圆周运动无关。故D错。

7.[多项选择]设氢原子由n＝3的状态向n＝2的状态跃迁时放出能量为E、频率为ν的光子。那么氢原子A．跃迁时可以放出或吸收能量为任意值的光子B．由n＝2的状态向n＝1的状态跃迁时放出光子的能量大于EC．由n＝2的状态向n＝3的状态跃迁时吸收光子的能量等于ED．由n＝4的状态向n＝3的状态跃迁时放出光子的频率大于ν解析选BC原子跃迁时可以放出或吸收能量为特定值的光子，A错；

由n＝2的状态向n＝1的状态跃迁时，放出的能量比由n＝3的状态向n＝2的状态跃迁时要大，所以放出光子的能量大于E，B项正确；

由n＝2的状态向n＝3的状态跃迁时吸收光子的能量等于由n＝3的状态向n＝2的状态跃迁时放出的能量E，C项正确；

由n＝4的状态向n＝3的状态跃迁时放出光子的能量较小，所以频率小于ν，D项错。

8.[多项选择]氢原子能级如下图，当氢原子从n＝3跃迁到n＝2的能级时，辐射光的波长为656nm。以下判断正确的是A．氢原子从n＝2跃迁到n＝1的能级时，辐射光的波长大于656nmB．用波长为325nm的光照射，可使氢原子从n＝1跃迁到n＝2的能级C．一群处于n＝3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633nm的光照射，不能使氢原子从n＝2跃迁到n＝3的能级解析选CD根据氢原子的能级图和能级跃迁规律，当氢原子从n＝2能级跃迁到n＝1的能级时，辐射光的波长确定小于656nm，因此A选项错误；

根据发生跃迁只能吸收和辐射确定频率的光子，可知B选项错误，D选项正确；

一群处于n＝3能级上的氢原子向低能级跃迁时可以产生3种频率的光子，所以C选项正确。

二、非选择题共4小题，共52分9．12分氢原子第n能级的能量为En＝，其中E1为基态能量。当氢原子由第4能级跃迁到第2能级时，发出光子的频率为ν1；

若氢原子由第2能级跃迁到基态，发出光子的频率为ν2，求的值。

解析根据En＝及hν＝Em－En可得hν1＝－，hν2＝－E1，两式联立解得＝。

答案10．12分已知氢原子量子数为n的能级值为En＝eV，试计算处于基态的氢原子吸收频率为多少的光子，电子可以跃迁到n＝2轨道上解析氢原子基态时的能量E1＝eV＝－13.6eV，氢原子在n＝2能级的能量E2＝eV＝－3.4eV。

氢原子由基态跃迁到n＝2能级需要的能量ΔE＝E2－E1＝[－3.4－－13.6]eV＝10.2eV＝1.63210－18J根据玻尔理论hν＝ΔE得ν＝＝Hz≈2.461015Hz。

答案2.461015Hz11.14分原子可以从原子间的碰撞中获得能量，从而发生能级跃迁在碰撞中，动能损失最大的是完全非弹性碰撞。一个具有13.60eV动能、处于基态的氢原子与另一个静止的、也处于基态的氢原子发生对心正碰，问是否可以使基态氢原子发生能级跃迁氢原子能级如下图解析设运动氢原子的速度为v0，发生完全非弹性碰撞后两者的合速度为v，损失的动能ΔE被基态氢原子吸收。若ΔE＝10.2eV，那么基态氢原子可由n＝1能级跃迁到n＝2能级，由动量守恒和能量守恒得mv0＝2mv①mv02＝mv22＋ΔE②mv02＝13.60eV③由①②③得ΔE＝6.8eV＜10.2eV，所以不能使基态氢原子发生跃迁。

答案不能12.14分已知基态氢原子的电子的轨道半径r1＝0.52810－10m，根据玻尔假设，电子绕核的可能轨道半径是rn＝n2r1n＝1,2,3，。电子在不同轨道上对应的能级如下图。

1有一群氢原子处于量子数n＝3的激发态，在图上用箭头标出这些氢原子