2019物理同步新一线鲁科版选修3-5（课件+讲义+精练）：第二章 原子结构 (共12份打包)

对应学生用书P23 卢瑟福原子核式结构 α粒子散射实验结果及由此建立的学说 1．实验结果：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，偏转角达到180°。 2．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质量都集中在原子核内，电子绕核运转。 3．该部分主要考查核式结构理论的建立过程，电子绕原子核转动中有关能量、加速度等问题。 1．[多选]关于α粒子散射实验现象的分析，下列说法正确的是(　　) A．绝大多数α粒子沿原方向运动，说明正电荷在原子内均匀分布，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粒子散射实验中，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＝0.53×10－10 m，E1＝－13.6 eV。 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必须是量子化的。如当电子从m轨道跃迁到n轨道时，其能量变化必须是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，只要电离能大于一定值就可以，没有量子化要求，若有多余的能量，则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 (1)En＝Ekn＋Epn，其中En、Ekn、Epn分别为原子能量(级)、电子动能、原子势能。 (2)Epn＝－。 (3)Ekn＝。 ＝ (4)En＝－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，则亦反之。 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＝6.63×10－34 J·s) 解析：(1)由于电子从外轨道进入内轨道，半径变小，由于，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。 mv2＝，则Ek＝＝ (2)原子的可能跃迁及相应波长 ①从n＝3到n＝2 而E3＝－1.51 eV　 E2＝－3.4 eV 由hν ＝h＝Em－En得 λ1＝ m ＝ ＝6.58×10－7 m。 ②从n＝3到n＝1 而E1＝－13.60 eV λ2＝ m ＝ ＝1.03×10－7 m。 ③从n＝2到n＝1 则λ3＝ ＝ m ＝1.22×10－7 m。 答案：(1)电子动能增大，原子能量减少 (2)6.58×10－7 m　1.03×10－7 m　1.22×10－7 m (时间：60分钟　满分：100分) 一、选择题(共8小题，每小题6分，共48分) 1．卢瑟福通过对α粒子散射实验结果的分析，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粒子散射实验中观察到绝大多数α粒子穿过金箔后几乎不改变运动方向，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。故选项D正确。 2．在卢瑟福α粒子散射实验中，金箔中的原子核可以看做静止不动；下列各图画出的是其中两个α粒子经历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，则当氢原子从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