2023届高考物理一轮复习学案 47 原子结构与氢原子光谱

高三 物理 学案 班级 姓名 47原子结构与氢原子光谱 【自主学习】 一、电子的发现 1、英国物理学家 研究了阴极射线在电场和磁场中的偏转情况，断定阴极射线是带 电粒子流，人们后来把这种粒子称为 。电子的发现，使人们认识到 是可分的，拉开了对原子结构研究的序幕。后来他提出了原子的“枣糕模型”。 2、电子电荷量的精确测量是由美国物理学家 通过 实验测得的。 （1）电子电荷量的值为= 。并且电荷是量子化的，任何带电体的电荷量只能是的 倍。 （2）电子的质量与质子的质量：= 。 二、原子的核式结构模型 1、粒子散射实验： （1）英国物理学家 指导他的学生进行了粒子散射实验，即用粒子轰击金箔。 粒子带两个单位的 ，质量为电子质量的 倍。 （2）粒子散射实验的结果： ①绝大多数粒子穿过金箔后，基本上 ； ②少数粒子发生了 ，偏转角度甚至大于90°， 也就是说它们几乎被“撞了回来”。 2、卢瑟福根据实验提出了原子的核式结构模型： 原子中带正电部分的体积 ，但几乎占有原子的全部 ，被称为原子核，电子在原子核外面绕原子核做圆周运动。 3、原子核式结构模型对粒子散射实验的解释： 当粒子接近原子时，由于电子的质量只有粒子质量的 ，所以电子对粒子运动轨迹的影响 。原子核带 电，穿过金原子的粒子中大部分都离原子核很远，受的库仑斥力 ，所以运动方向 ；只有极少数当粒子穿过时离原子核 ，受到的库仑斥力 ，才能发生 。 4、原子和原子核尺度 对于一般的原子，实验确定的核半径的数量级为 ，而整个原子半径的数量级为 ，两者相差 ，可见原子内部是十分“空旷”的。 三、氢原子光谱 1、光谱：用光栅或棱镜可以把各种颜色的光按波长展开，获得光的波长（频率）和强度的分布记录。 （1）连续谱：有些光谱是连在一起的光带，叫做 。 （2）线状谱：有些光谱是一条条的亮线，叫做 。 3、各种原子的发射光谱都是 ，说明原子只能发出 的光。 4、每种原子都有自己的特征谱线，可以用来鉴别物质和确定物质的组成成分，这种方法称为 。 四、玻尔的原子模型 1、玻尔原子理论的基本假设 （1）轨道量子化、能量量子化和定态 ①电子运动的轨道是 的。电子在这些轨道上的运动是 的，不向外辐射能量。 ②原子的能量是 的。电子在不同轨道上运动时，原子具有不同的能量值，叫 。 ③定态假说：原子中这些具有确定能量的稳定状态，称为 。 能量最低的状态称为 ，即量子数 ；其它状态称为 即 。 原子最稳定的能量状态为 。 （2）跃迁假设（频率条件） ①当电子从高能级（）跃迁到低能级（）时会 光子，光子能量= 。 ②当电子从低能级（）跃迁到高能级（）时要 光子，光子能量= 。 五、玻尔理论对氢原子光谱的解释 （1）假设大量的氢原子处于的能级，能放出 种频率的光。 光子能量分别为： 、 、 、 、 、 。 可以看出这些光子能量是分立的，因此原子的发射光谱是 。 其中频率最大的光是 跃迁产生的，波长最大的光是 跃迁产生的。 （2）如果大量氢原子处于的能级，能放出 种频率的光。 （3）处于基态的氢原子要 能量为 的光子，才能跃迁到的能级。 （4）要使处于基态的氢原子电离，需要吸收的能量为 。 （5）相邻能级能级差的特点：越往高能级，