高考物理复习第十二章动量守恒定律波粒二象性原子结构与原子核第三课时原子结构

第3课时原子结构1/31一、原子结构1.电子发觉(1)英国物理学家________使用气体放电管对阴极射线进行了一系列试验研究。①让阴极射线分别经过电场和磁场，依据________现象，证实它是带________电粒子流并求出其比荷。②换用__________阴极做试验，所得________数值都相同，是氢离子比荷近两千倍。证实这种粒子是组成各种物质共有成份。(2)电子①组成阴极射线粒子称为________。

汤姆孙偏转负不一样材料比荷电子2/31②密立根“油滴试验”结论3/312.汤姆孙原子模型汤姆孙于1898年提出了原子模型，他认为原子是一个_______，________弥漫性地均匀分布在整个球体内，______镶嵌其中。

3.α粒子散射试验(1)试验装置：α粒子源、_______、放大镜和___________。(2)试验现象：①绝大多数α粒子穿过金箔后，基本上________方向前进；②少数α粒子发生了_________偏转；③极少数α粒子偏转角度_________，甚至有极个别α粒子几乎被“撞了回来”。(3)试验意义：卢瑟福经过α粒子散射试验，否定了汤姆孙原子模型，建立了___________模型。

球体正电荷电子金箔荧光屏仍沿原来大角度大于90°核式结构4/314.核式结构模型1911年由卢瑟福提出，在原子中心有一个很小核，叫__________。它集中了原子全部________和几乎全部________，________在核外空间运动。

原子核正电荷质量电子5.原子核电荷与尺度5/316/312.玻尔理论(1)定态：原子只能处于一系列__________能量状态中，在这些能量状态中原子是________，电子即使绕核运动，但并不向外辐射能量。(2)跃迁：原子从一个定态跃迁到另一个定态时，它辐射或吸收一定频率光子，光子能量由这两个定态能量差决定，即hν＝__________。(h是普朗克常量，h＝6.63×10－34J·s)(3)轨道：原子不一样能量状态跟电子在不一样圆周轨道绕核运动相对应。原子定态是________，所以电子可能轨道也是________。

不连续稳定Em－En不连续不连续7/313.氢原子能级、能级公式(1)氢原子能级图，如图所表示8/319/31【思索判断】1.原子中绝大部分是空，原子核很小(

)2.核式结构学说是卢瑟福在α粒子散射试验基础上提出(

)3.氢原子光谱是由一条一条亮线组成(

)4.玻尔理论成功地解释了氢原子光谱，也成功地解释了氦原子光谱(

)5.按照玻尔理论，核外电子均匀分布在各个不连续轨道上(

)6.人们认识原子含有复杂结构是从英国物理学家汤姆孙研究阴极射线发觉电子开始(

)√√√××√10/31考点一原子核式结构模型(－/b)[典例剖析]【例1】

(多项选择)如图为卢瑟福和他同事们做α粒子散射试验装置示意图，荧光屏和显微镜一起分别放在图中A、B、C、D四个位置时，关于观察到现象，以下说法正确是(

)11/31A.相同时间内放在A位置时观察到屏上闪光次数最多B.相同时间内放在B位置时观察到屏上闪光次数只比放在A位置时稍微少些C.放在C，D位置时屏上观察不到闪光D.放在D位置时屏上仍能观察到一些闪光，但次数极少解析卢瑟福和他同事们做α粒子散射试验时，得到以下结论：大部分α粒子都能直接穿过金箔，个别发生偏转，极少数发生大角度偏转，故A、D正确，B、C错误。答案AD12/31【例2】

关于阴极射线本质，以下说法正确是(

)A.阴极射线本质是氢原子B.阴极射线本质是电磁波C.阴极射线本质是电子D.阴极射线本质是X射线解析阴极射线是原子受激发射出电子，关于阴极射线是电磁波、X射线都是在研究阴极射线过程中一些假设，是错误。答案C13/31[针对训练]1.(多项选择)卢瑟福经过对α粒子散射试验结果分析，知道了(

)A.原子含有核式结构B.原子核内有中子存在C.原子核是由质子和中子组成D.在原子中，原子核占有空间很小解析α粒子散射试验结果说明原子是由原子核和核外电子组成，原子核集中了全部正电荷和几乎全部质量，而且原子核占有空间很小，但无法说明原子核内部结构，所以选项A、D正确，B、C错误。答案AD14/312.在卢瑟福α粒子散射试验中，金箔中原子核能够看作静止不动，以下各图画出是其中两个α粒子经历金箔散射过程径迹，其中正确是(

)解析金箔中原子核与α粒子都带正电，α粒子靠近原子核过程中受到斥力而不是引力作用，A、D错误；由原子查对α粒子斥力作用及物体做曲线运动条件，知曲线轨迹凹侧应指向受力一方，选项B错误，C正确。答案C15/31考点二氢原子光谱(－/b)玻尔原子模型(－/c)[关键点突破]1.解答氢原子能级图与原子跃迁问题应注意：16/312.几个跃迁情况说明(1)原子跃迁条件hν＝Em－En只适合用于光子和原子作用而使原子在各定态之间跃迁情况。(2)当光子能量大于或等于13.6eV时，也能够被处于基态氢原子吸收，使氢原子电离。当处于基态氢原子吸收光子能量大于13.6eV时，氢原子电离后，电子含有一定初动能。(3)原子还可吸收外来实物粒子(比如自由电子)能量而被激发。因为实物粒子动能可全部或部分被原子吸收，所以只要入射粒子能量大于或等于两能级能量差

17/31[典例剖析]【例1】

如图所表示为氢原子四个能级，其中E1为基态，若氢原子A处于激发态E2，氢原子B处于激发态E3，则以下说法正确是(

)A.原子A可能辐射出3种频率光子B.原子B可能辐射出3种频率光子C.原子A能够吸收原子B发出光子并跃迁到能级E4D.原子B能够吸收原子A发出光子并跃迁到能级E418/31解析原子A从激发态E2跃迁到E1，只辐射一个频率光子，A错误；原子B从激发态E3跃迁到基态E1可能辐射三种频率光子，B正确；由原子能级跃迁理论可知，原子A可能吸收原子B由E3跃迁到E2时放出光子并跃迁到E3，但不能跃迁到E4，C错误；A原子发出光子能量ΔE＝E2－E1大于E4－E3，故原子B不可能跃迁到能级E4，D错误。答案B19/31【例2】

对于基态氢原子，以下说法正确是(

)A.它能吸收10.2eV光子B.它能吸收11eV光子C.它能吸收动能为10eV电子能量D.它能吸收含有11eV动能电子全部动能解析注意到光子能量只能全部被吸收，而电子能量则能够部分被吸收。10.2eV刚好是n＝1、n＝2能级差，而11eV不是，由玻尔理论知A正确；基态氢原子只可吸收动能为11eV电子部分能量(10.2eV)，剩下0.8eV仍为原来电子全部。答案A20/31[针对训练]1.(多项选择)欲使处于基态氢原子激发，以下办法中可行是(

)A.用10.2eV光子照射 B.用11eV光子照射C.用14eV光子照射 D.用11eV电子碰撞解析－13.6eV＋10.2eV＝－3.4eV，而E2＝－3.4eV，故A正确；－13.6eV＋11eV＝－2.6eV，不符合hν＝Em－En(m>n)条件，故B错误；14eV>13.6eV，已经足以使氢原子电离，故C正确；用11eV电子碰撞，E2－E1＝10.2eV<11eV，故D正确。答案ACD21/312.大量氢原子从n＝5激发态向低能级跃迁时，产生光谱条数是(

)A.4条

B.6条

C.8条

D.10条

答案D22/313.如图所表示为氢原子能级示意图一部分，则氢原子(

)A.从n＝4能级跃迁到n＝3能级比从n＝3能级跃迁到n＝2能级辐射出电磁波波长长B.从n＝5能级跃迁到n＝1能级比从n＝5能级跃迁到n＝4能级辐射出电磁波速度大C.处于不一样能级时，核外电子在各处出现概率是一样D.从高能级向低能级跃迁时，氢原子核一定向外放出能量

23/31答案A24/311.(多项选择)关于原子结构，以下说法正确是(

)A.玻尔原子模型能很好地解释氢原子光谱试验规律B.卢瑟福核式结构模型能够很好地解释原子稳定性C.卢瑟福α粒子散射试验表明原子内部存在带负电电子D.卢瑟福α粒子散射试验否定了汤姆孙关于原子结构“西瓜模型”解析玻尔提出原子模型能很好地解释氢原子光谱试验规律；卢瑟福核式结构模型不能解释原子稳定性；卢瑟福α粒子散射试验表明原子含有核式结构，否定了汤姆孙关于原子结构“西瓜模型”，故A、D正确，B、C错误。答案AD25/312.(多项选择)关于玻尔原子模型理论，以下说法正确是(

)A.原子能够处于连续能量状态中B.原子能量状态不可能是连续C.原子核外电子在轨道上运动时，要向外辐射能量D.原子核外电子在轨道上运动时，不向外辐射能量解析由玻尔原子模型知原子能量是不连续，是量子化，电子在定态轨道上绕核运动时，不向外辐射能量，处于定态，只有从高能级轨道向低能级轨道跃迁时，才向外辐射能量。答案BD26/313.(多项选择)(·浙江10月选考)氢原子从n＝6能级跃迁到n＝2能级时辐射出频率为ν1光子，从n＝5能级跃迁到n＝2能级时辐射出频率为ν2光子。以下说法中，正确是(

)A.频率为ν1光子能量较大B.频率为ν1光子动量较大C.做双缝干涉试验时，频率为ν1光产生条纹间距较大D.做光电效应试验时，频率为ν1光产生光电子最大初动能较大

27/31答案ABD28/314.(多项选择)氢原子能级图如图所表示，当氢原