2026届高考物理一轮复习课件：第2节 原子结构和玻尔理论

第2节　原子结构 玻尔理论 2026届高三第一轮复习课件 一、电子的发现 科学家在研究稀薄气体放电时发现，当玻璃管内的气体足够稀薄时，阴极就发出一种射线。它能使对着阴极的玻璃管壁发出荧光，这种射线的本质是什么呢？ 阴极射线 英国物理学家J. J. 汤姆孙认为阴极射线是带电粒子流 由实验测得的阴极射线粒子的比荷是氢离子（也就是质子）比荷的近两千倍。J. J.汤姆孙认为，这可能表示阴极射线粒子电荷量的大小与一个氢离子一样，而质量比氢离子小得多。 电子电荷的精确测定是密立根通过著名的“油滴实验”做出的。目前公认的电子电荷e的值为 e ＝ 1.602 176 634 × 10 -19 C 二、原子的核式结构模型 J. J. 汤姆孙认为，原子是一个球体，正电荷弥漫性地均匀分布在整个球体内，电子镶嵌其中。有人形象地把他的这个模型称为“西瓜模型”或“枣糕模型” 卢瑟福指导他的助手盖革和马斯顿进行 α 粒子散射实验： 实验发现，绝大多数α粒子穿过金箔后，基本上仍沿原来的方向前进，但有少数α粒子（约占 1/8 000 ）发生了大角度偏转，极少数偏转的角度甚至大于90°，也就是说，它们几乎被“撞了回来”。 卢瑟福提出了自己的原子结构模型。他设想：原子中带正电部分的体积很小，但几乎占有全部质量，电子在正电体的外面运动。 三、氢原子光谱和玻尔的原子模型 把食盐放在火中灼烧，会发出黄色的光。 每种原子都有自己的特征谱线，我们就可以利用它来鉴别物质和确定物质的组成成分。这种方法称为光谱分析。它的优点是灵敏度高，样本中一种元素的含量达到10-13 kg 时就可以被检测到。 氢原子光谱的实验规律 经典理论的困难 四、玻尔原子理论的基本假设 根据玻尔理论，电子只能在特定轨道上运动，因此，原子的能量也只能取一系列特定的值。这些量子化的能量值叫作能级。原子中这些具有确定能量的稳定状态，称为定态。能量最低的状态叫作基态，其他的状态叫作激发态。 玻尔假定：当电子从能量较高的定态轨道（其能量记为En）跃迁到能量较低的定态轨道（能量记为Em，m < n）时，会放出能量为hv的光子（h是普朗克常量），这个光子的能量由前后两个能级的能量差决定，即 玻尔理论对氢光谱的解释 1．关于原子结构和微观粒子波粒二象性，下列说法正确的是（ ） A．卢瑟福的核式结构模型解释了原子光谱的分立特征 B．玻尔的原子理论完全揭示了微观粒子运动的规律 C．光电效应揭示了光的粒子性 D．电子束穿过铝箔后的衍射图样揭示了电子的粒子性 2．赫兹在研究电磁波的实验中偶然发现，接收电路的电极如果受到光照，就更 容易产生电火花。此后许多物理学家相继证实了这一现象，即照射到金属表面的光，能使金属中的电子从表面逸出。最初用量子观点对该现象给予合理解释的科学家是（　　） A．玻尔 B．康普顿 C．爱因斯坦 D．德布罗意 C C 3．如图为氢原子的能级图。大量氢原子处于n=3的激发态，在向低能级跃迁时放出光子，用这些光子照射逸出功为2.29eV的金属钠。下列说法正确的是（　　）A．逸出光电子的最大初动能为10.80eVB．n=3跃迁到n=1放出的光子动量最大C．有3种频率的光子能使金属钠产生光电效应D．用0.85eV的光子照射，氢原子跃迁到n=4激发态 B 4．如图为氢原子的能级示意图。已知蓝光光子的能量范围为2.53 ~ 2.76eV，紫光光子的能量范围为2.76 ~ 3.10eV。若使处于基态的氢原子被激发后，可辐射蓝光，不辐射紫光，则激发氢原子的光子能量为（ ） A．10.20eV B．12.09eV C．12.75eV D．13.06eV C 5．如图所示为氢原子的能级示意图，则下列说法正确的是（　　） A．氢原子由n=1能级跃迁到n=2能级时，氢原子的电势能减小B．如果n=1能级的氢原子吸收某电子的能量跃迁到n=3能级，则该电子的能量一定等于12.09eVC．大量处于基态的氢原子吸收某频率的光子跃迁到n=3能级时，可向外辐射两种不同频率的光子D．用氢原子从n=4能级跃迁到n=1能级辐射出的 光照射逸出功为2.25eV的金属时，逸出的光电子 的最大初动能为10.5eV D 6．波长为λ1和λ2的两束可见光入射到双缝，在光屏上观察到干涉条纹，其中波长为λ1的光的条纹间距大于波长为λ2的条纹间距．则（下列表述中，脚标“1”和“2”分别代表波长为λ1和λ2的光所对应的物理量）A．这两束光的光子的动量p1＞p2B．这两束光从玻璃射向真空时，其临界角C1＞C2C．这两束光都能使某种金属发生光电效应，则遏止电压U1＞U2 D．这两束光由氢原子从不同激发态跃迁到n＝2能级时产生，则相应激发态的电离能△E1＞△E2 BD 7．氢原子的能级如图所示，已知可见光的光子能量范围约为1.62eV~3.11eV，铝的逸出功是4.2eV，则（ ） A．氢原子从n=5能级跃迁到n=2能级时，辐射出的光是可见光，用其照射铝板不能发生光电效应B．大量氢原子从高能级向n=1能级跃迁时，发出的光具有显著的热效应C．大量氢原子从高能级向n=3能级跃迁时，发出的光具有荧光效应D．大量处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时，可能发出2种不同频率的可见光 AD 8．如图为氢原子能级图，大量处于基态的氢原子吸收频率为v的光子后，能产生6种不同颜色的光，下列判断正确的是（　　） A．普朗克第一次将量子观念引入原子领域B．被吸收的光子能量为12.75eVC．如果从n=3跃迁到n=2产生的光子恰能使某种金属产生光电效应，则另外还有3种光也可以使这种金属产生光电效应D．该氢原子能级图可以很好地解释氢原子的发射光谱只有一些分立的亮线 BD $