第4章 原子结构 全章知识点归纳整合 课件 -2025-2026学年高二下学期物理鲁科版选择性必修第三册

该高中物理课件系统梳理了原子结构单元核心知识，涵盖原子结构模型（汤姆逊葡萄干面包模型、卢瑟福原子核式结构模型、玻尔能级模型）、α粒子散射实验（装置、现象、结论）及玻尔理论（能级公式、跃迁条件），通过知识网络构建将模型发展、实验依据与理论应用串联，形成从实验到理论再到计算的逻辑脉络。 其亮点在于以科学思维为核心设计复习活动，如通过α粒子散射实验轨迹分析（例题1）、闪烁次数统计（对点演练1）培养模型建构与科学推理能力，结合氢原子能级跃迁计算（例题2）及俄歇效应拓展（对点演练2）深化科学探究。分层设计的例题与对点演练，满足不同学生巩固需求，助力教师精准把握学情，提升复习教学效率。

第4章　原子结构 全章知识点归纳整合 知识网络·体系构建 高速电子流 “葡萄干面包”模型 hν=|Em-En| 专题突破·归纳整合 一、原子核式结构模型 卢瑟福原子核式结构模型是建立在α粒子散射实验基础上,其考查主要从以下两方面: α粒子散 射实验 主要是散射实验装置(包括仪器作用的简单描述)、实验现象、现象分析和结论以及实验意义的考查。α粒子散射实验是物理学发展史上一个重要的实验,实验结果使人们对于物质结构的观念发生了根本性变化,从而否定了汤姆孙的原子结构的“葡萄干面包”模型。卢瑟福原子核式结构模型建立的实验依据:绝大多数α粒子穿过金箔基本上不发生偏转;少数发生偏转;极少数发生大角度偏转 卢瑟福原 子核式结 构模型 主要是原子核式结构模型内容的描述和理解,并且知道原子是由原子核和电子组成的。特别是能从力的角度、功能关系角度分析求解有关圆轨迹或曲线运动的轨迹问题 【例题1】 　以下选项图所示为在α粒子散射实验中,一束α粒子穿越金箔内一个金原子的轨迹示意图,正确的是(　　) D 解析 A选项中2应该比1有较大偏转,3应该比4有较大偏转;B选项中2、3的偏转方向错误;C选项中3的偏转方向错误;在D选项中,2、4发生了明显偏转,3离核最近,发生大角度偏转,则只有D正确。 对点演练1 (多选)如图所示为α粒子散射实验装置,粒子打到荧光屏上都会引起闪烁,若将带有荧光屏的显微镜分别放在图中A、B、C、D四处位置,则这四处位置在相等时间内统计的闪烁次数一定不符合事实的是( 　　) A.1 305、25、7、1 B.202、405、625、825 C.1 202、1 010、723、203 D.1 202、1 305、723、203 BCD　 解析 根据α粒子散射实验的统计结果,大多数粒子能按原来方向前进,少数粒子方向发生了偏转,极少数粒子偏转超过90°,甚至有的被反向弹回。所以在相等时间内A处闪烁次数最多,其次是B、C、D三处,并且数据相差比较大,所以只有选项A符合事实,B、C、D不符合事实。 二、玻尔理论与能级跃迁 1.氢原子的半径公式:rn=n2r1(n=1,2,3,…),其中r1为基态半径,又称玻尔半径,r1=0.53×10-10 m。 2.氢原子的能级公式 (n=1,2,3,…),其中E1为基态能量,E1=-13.6 eV。 3.氢原子的能级图(如图所示) (1)能级图中的横线表示氢原子可能的能量状态——定态。 (2)横线左端的数字“1,2,3,…”表示量子数,右端的数字“-13.6,-3.4,…”表示氢原子的能级值。 (3)相邻横线间的距离表示相邻的能级差,量子数越大,相邻的能级差越小。 (4)带箭头的竖线表示原子由较高能级向较低能级跃迁,原子跃迁条件为:hν=Em-En(m>n)。 【例题2】 　已知氢原子基态的电子轨道为r1=0.528×10-10 m,量子数为n (1)求电子在基态轨道上运动时的动能。 (2)有一群氢原子处于量子数n=3的激发态,画出能级图,在图上用箭头标明这些氢原子能发出哪几条光谱线。 (3)计算(2)中那几条光谱线中波长最短的一条的波长。(其中静电力常量k=9.0×109 N·m2/C2,电子电荷量e=1.6×10-19 C,普朗克常量h=6.63×10-34 J·s,真空中光速c=3.0×108 m/s) 答案 (1)13.6 eV (2)见解析图 (3)1.03×10-7 m (2)当氢原子从量子数n=3的能级跃迁到较低能级时,可以得到3条光谱线,如图所示。 (3)与波长最短的一条光谱线对应的能级差为E3-E1, 对点演练2 原子从一个能级跃迁到一个较低的能级时,有可能不辐射光子。例如,在某种条件下,铬原子的n=2能级上的电子跃迁到n=1能级上时并不辐射光子,而是将相应的能量转交给n=4能级上的电子,使之能脱离原子,这一现象叫作俄歇效应,以这种方式脱离原子的电子叫作俄歇电子。已知铬原子的能级公式可简化表示为 ,式中n=1,2,3…,表示不同能级,A是正的已知常数,上述俄歇电子的动能是(　　) C En=E1 的能级值为En=- eV。 解析 (1)设电子的质量为m,电子在基态轨道上的速率为v1,根据牛顿第二定律和库仑定律有m 所以Ek= J=2.18×10-18 J=13.6 eV。 λ= m=1.03×10-7 m。 En=- A. B. C. D. 解析 由题意知,当n=1时,E1=-A,当n=2时,E2=-,当n=4时,E4=-,铬原子从n=2能级跃迁到n=1能级时,放出的能量为ΔE=E2-E1=A,从n=4能级电离时所需能量为E=0-E4=,故俄歇电子动能为Ek=ΔE-E=A-A,C正确,A、B、D错误。 $