14.3 原子结构的量子力学模型 讲义 -2025-2026学年高二下学期物理同步复习（沪科版选择性必修第三册）

本讲义聚焦原子结构的量子力学模型核心知识点，系统梳理物质波（德布罗意波）、概率波、不确定性关系、电子云及玻尔理论局限性，构建从经典物理到量子物理的认知支架，衔接微观粒子波粒二象性与量子规律的理解脉络。 该资料以题型分类设计，配套典型例题（如电子衍射实验分析、不确定性关系计算），通过科学推理（德布罗意波长推导）和模型建构（电子云概率模型）培养科学思维，课中辅助教师突破抽象概念教学，课后练习题助力学生巩固物理观念，查漏补缺。

第十四章第三节 原子结构的量子力学模型 题型1 物质波与概率波 题型2 不确定性关系 题型3 电子云与玻尔理论的局限性 ▉题型1 物质波与概率波 【知识点的认识】 1．物质波：任何一个运动着的物体，小到微观粒子大到宏观物体都有一种波与它对应，其波长λ，p为运动物体的动量，h为普朗克常量． 2．物质波是概率波．光子和粒子在空间各处出现的概率受波动规律支配，概率大的地方，在相等的时间内，单位面积上光子或粒子出现的次数多，反之就少．不要以宏观观点中的波来理解德布罗意波． 1．经150V电压加速的电子束，沿同一方向射出，穿过铝箔后射到其后的屏上，则（　　） A．所有的电子运动轨迹都相同 B．所有的电子到达屏上的位置坐标都相同 C．电子到达屏上的位置坐标可用牛顿运动定律确定 D．电子到达屏上的位置受波动规律支配，无法用确定的坐标来描述它的位置 2．关于物质波的认识，正确的是（　　） ①电子的衍射证实了物质波的假设是正确的 ②物质波也是一种概率波 ③任何一物体都有一种波和它对应，这就是物质波 ④物质波就是光波。 A．①② B．②③ C．①④ D．①③ 3．著名物理学家汤姆孙曾在实验中让电子束通过电场加速后，通过多晶薄膜得到了如图所示衍射图样，已知电子质量为m＝9.1×10﹣31kg，加速后电子速度v＝5.0×105m/s，普朗克常量h＝6.63×10﹣34J•s，下列说法正确的是（　　） A．该图样说明了电子具有粒子性 B．该实验中电子的德布罗意波波长约为1.5nm C．加速电压越大，电子的物质波波长越长 D．加速电压越大，电子的波动性越明显 4．下列说法正确的是（　　） A．黑体辐射电磁波的强度按波长分布，与黑体的温度无关 B．爱因斯坦首次提出能量量子假说，成功解释了黑体辐射规律 C．康普顿效应说明光具有粒子性，电子的衍射实验说明粒子具有波动性 D．宏观物体的物质波波长非常小，极易观察到它的波动性 5．关于物质波下列说法中正确的是（　　） A．实物粒子与光子一样都具有波粒二象性，所以实物粒子与光子是相同本质的物质 B．物质波和光波都不是概率波 C．粒子的动量越大，其波动性越易观察 D．粒子的动量越小，其波动性越易观察 6．下列几种说法中有一种是错误的，它是（　　） A．大如太阳、地球等这些宏观的运动物体也具有波动性，这种波是物质波 B．光子与物质微粒发生相互作用时，不仅遵循能量守恒，还遵循动量守恒 C．光子与光电子是同一种粒子，它们对应的波也都是概率波 D．核力是一种强相互作用力，热核反应中库仑力做功与核力做功相比能忽略 7．下列说法中正确的是（　　） A．概率波和机械波的本质是一样的，都能发生干涉和衍射现象 B．只要增大入射光强度，就一定能发生光电效应 C．如果能发生光电效应，只增大入射光强度，单位时间内逸出的光电子数目不变 D．光的干涉现象中，干涉亮条纹部分是光子到达几率大的地方 （多选）8．关于物质波，下列认识中错误的是（　　） A．任何运动的物体（质点）都伴随一种波，这种波叫物质波 B．X射线的衍射实验，证实了物质波假设是正确的 C．电子的衍射实验，证实了物质波假设是正确的 D．宏观物体尽管可以看做物质波，但它们不具有干涉、衍射等现象 （多选）9．下列各种说法中正确的有（　　） A．普朗克在研究黑体的热辐射问题中提出了能量子假说 B．一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，是因为该束光的照射时间太短 C．在光的单缝衍射实验中，狭缝越窄，光子动量的不确定量越大 D．任何一个运动物体，无论是大到太阳、地球，还是小到电子、质子，都与一种波相对应，这就是物质波．物质波是概率波 10．质子（H）和α粒子（He）被加速到相同动能时，质子的动量 　　 （选填“大于”、“小于”或“等于”）α粒子的动量，质子和α粒子的德布罗意波波长之比为 　　 ． ▉题型2 不确定性关系 【知识点的认识】 不确定性关系（又叫不确定性原理）是物理学中的一个基本概念，它表示我们无法同时精确测量微观粒子在位置和动量两个方向上的量。 具体来说，不确定性关系公式为：ΔxΔp。 其中，Δx表示粒子位置的不确定量，Δp表示粒子在x方向上的动量的不确定量，h为普朗克常量。 这个公式表明，当粒子的位置测量得越准确时，其动量就越不确定，反之亦然。这是因为测量位置的过程会干扰粒子的动量，而测量动量的过程则会干扰粒子的位置。 不确定性关系是德国理论物理学家海森堡于1927年提出的，它是量子力学的基本原理之一，也是量子力学与经典物理学的根本区别之一。 11．下列关于概率波的说法中，正确的是（　　） A．概率波就是机械波 B．物质波是一种概率波 C．概率波和机械波的本质是一样的，都能发生干涉和衍射现象 D．在光的双缝干涉实验中，若有一个粒子，则可以确定它从其中的哪一个缝中穿过 12．下列说法错误的是（　　） A．随着温度的升高，一方面各种波长的辐射强度都会增加；另一方面辐射强度的极大值向波长较短的方向移动 B．在康普顿效应中，当入射光子与晶体中的电子碰撞时，把一部分动量转移给电子，因此，光子散射后波长变短 C．根据海森伯提出的不确定性关系可知，不可能同时准确地测定微观粒子的位置和动量 D．物质波和光波都是概率波 13．由不确定关系可以得出的结论是（　　） A．如果动量的不确定范围越小，则与之对应的坐标的不确定范围就越大 B．如果坐标的不确定范围越小，则动量的不确定范围就越大 C．动量的不确定范围和与之对应的坐标的不确定范围不成反比关系 D．动量的不确定范围和与之对应的坐标的不确定范围有唯一确定的关系 （多选）14．根据不确定性关系ΔxΔp，判断下列说法正确的是（　　） A．采取办法提高测量Δx精度时，Δp的精度下降 B．采取办法提高测量Δx精度时，Δp的精度上升 C．Δx与Δp测量精度与测量仪器及测量方法是否完备有关 D．Δx与Δp测量精度与测量仪器及测量方法是否完备无关 （多选）15．下列说法中正确的是（　　） A．物质波和光波都是概率波 B．随着温度的升高，一方面各种波长的辐射强度都会增加；另一方面辐射强度的极大值向波长较长的方向移动 C．根据海森伯提出的不确定性关系可知，不可能同时准确地测定微观粒子的位置和动量 D．在康普顿效应中，当入射光子与晶体中的电子碰撞时，把一部分动量转移给电子，因此，光子散射后波长变短 （多选）16．量子理论是现代物理学两大支柱之一．量子理论的核心观念是“不连续”．关于量子理论，以下说法正确的是（　　） A．普朗克为解释黑体辐射，首先提出“能量子”的概念，他被称为“量子之父” B．爱因斯坦实际上是利用量子观念和能量守恒解释了光电效应 C．康普顿效应证明光具有动量，也说明光是不连续的 D．玻尔的能级不连续和电子轨道不连续的观点和现代量子理论是一致的 E．海森伯的不确定关系告诉我们电子的位置是不能准确测量的 17．已知5.3×10﹣35J•s，试求下列情况中速度测定的不确定量，并根据计算结果，讨论它们的运动是否遵从经典物理学理论． （1）一个球的质量m＝1.0kg，测定其位置的不确定量为10﹣6m； （2）电子的质量me＝9.1×10﹣31kg，测定其位置的不确定量为10﹣10m． ▉题型3 电子云与玻尔理论的局限性 【知识点的认识】 1.玻尔理论的成功之处 （1）玻尔的原子理论第一次将量子观念引入原子领域 （2）提出了定态和跃迁的概念。现在已经知道，它们都是微观世界物理规律中的核心概念。玻尔理论成功地解释了氢原子光谱的实验规律。 2.玻尔理论的局限性 保留了经典粒子的观念，仍然把电子的运动看作经典力学描述下的轨道运动。这样一来对于稍微复杂一点的原子如氦原子，玻尔理论就无法解释它的光谱现象。这说明，玻尔理论还没有完全揭示微观粒子的运动规律。后来，人们经过进一步探索，建立了完整描述微观规律的量子力学。 3.电子云 根据量子力学，原子中电子的坐标没有确定的值。因此，我们只能说某时刻电子在某点附近单位体积内出现的概率是多少，而不能把电子的运动看成一个具有确定坐标的质点的轨道运动。当原子处于不同的状态时，电子在各处出现的概率是不一样的。如果用疏密不同的点子表示电子在各个位置出现的概率，画出图来就像云雾一样，人们形象地把它叫作电子云。 18．关于原子结构的认识历程，下列说法正确的有（　　） A．汤姆孙发现电子后猜想出原子内的正电荷集中在很小的核内 B．α粒子散射实验中少数α粒子发生了较大偏转是卢瑟福猜想原子核式结构模型的主要依据 C．卢瑟福的原子核式结构模型能够很好的解释光谱的分立特征和原子的稳定性 D．玻尔原子理论无法解释较复杂原子的光谱现象，说明玻尔提出的原子定态概念是错误的 19．关于原子结构和玻尔理论，下列说法中正确的是（　　） A．汤姆孙发现电子，表明原子具有核式结构 B．玻尔在研究原子模型结构中提出了电子云的概念 C．卢瑟福通过对α粒子散射实验，提出原子的核式结构模型 D．按照玻尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能减小，原子总能量减小 （多选）20．下列说法中正确的是（　　） A．用不可见光照射金属一定比用可见光照射同种金属产生的光电子的初动能大 B．按照玻尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能减小，但原子的能量增大 C．电子云说明电子并非在一个特定的圆轨道上运动 D．在光照条件不变的情况下，对发射出来的光电子加上正向电压对光电子加速，所加电压不断增大，光电流也不断增大 （多选）21．1913年丹麦物理学家玻尔把微观世界中的物理量取分力值的观念应用到原子系统，提出了新的原子结构，下列有关波尔的原子结构的说法，正确的是（　　） A．原子核外电子的运行轨道半径只能是一些特定的值 B．电子在定态轨道上运动时会向外辐射电磁波 C．玻尔的原子模型能解释氢原子光谱，但不能解释氦原子光谱 D．玻尔的原子模型否定了汤姆孙的原子模型 E．玻尔的原子模型否定了卢瑟福的原子模型 学科网（北京）股份有限公司 $ 第十四章第三节 原子结构的量子力学模型 题型1 物质波与概率波 题型2 不确定性关系 题型3 电子云与玻尔理论的局限性 ▉题型1 物质波与概率波 【知识点的认识】 1．物质波：任何一个运动着的物体，小到微观粒子大到宏观物体都有一种波与它对应，其波长λ，p为运动物体的动量，h为普朗克常量． 2．物质波是概率波．光子和粒子在空间各处出现的概率受波动规律支配，概率大的地方，在相等的时间内，单位面积上光子或粒子出现的次数多，反之就少．不要以宏观观点中的波来理解德布罗意波． 1．经150V电压加速的电子束，沿同一方向射出，穿过铝箔后射到其后的屏上，则（　　） A．所有的电子运动轨迹都相同 B．所有的电子到达屏上的位置坐标都相同 C．电子到达屏上的位置坐标可用牛顿运动定律确定 D．电子到达屏上的位置受波动规律支配，无法用确定的坐标来描述它的位置 【答案】D 【解答】解：由物质波的规律可知，它受波动概率影响，由测不准原则得无法确定坐标，所以D是正确的，ABC错误。 故选：D。 2．关于物质波的认识，正确的是（　　） ①电子的衍射证实了物质波的假设是正确的 ②物质波也是一种概率波 ③任何一物体都有一种波和它对应，这就是物质波 ④物质波就是光波。 A．①② B．②③ C．①④ D．①③ 【答案】A 【解答】解：①、电子是实物粒子，衍射是波特有的，所以电子束的衍射图样证实了德布罗意物质波的假设是正确的，故①正确； ②、物质波，又称德布罗意波，是概率波，指粒子在空间中某点某时刻可能出现的几率，其中概率的大小受波动规律的支配，故②正确； ③、任何一个运动着的物体，小到电子质子大到行星太阳，都有一种波与之对应这种波称为物质波 所以要物体运动时才有物质波，故③错误； ④、物质波是与实物粒子对应；光波是电磁波，不是物质波，故④错误； 故选：A。 3．著名物理学家汤姆孙曾在实验中让电子束通过电场加速后，通过多晶薄膜得到了如图所示衍射图样，已知电子质量为m＝9.1×10﹣31kg，加速后电子速度v＝5.0×105m/s，普朗克常量h＝6.63×10﹣34J•s，下列说法正确的是（　　） A．该图样说明了电子具有粒子性 B．该实验中电子的德布罗意波波长约为1.5nm C．加速电压越大，电子的物质波波长越长 D．加速电压越大，电子的波动性越明显 【答案】B 【解答】解：A．电子的衍射现象说明电子具有波动性，故A错误； B．电子的动量：p＝mv 电子的德布罗意波波长： 联立解得：λ＝1.5nm，故B正确； CD．根据动能定理有： 可得： 结合可知，加速电压越大，电子速度越大，则电子的物质波波长就越短，所以其波动性就越不明显，故CD错误。 故选：B。 4．下列说法正确的是（　　） A．黑体辐射电磁波的强度按波长分布，与黑体的温度无关 B．爱因斯坦首次提出能量量子假说，成功解释了黑体辐射规律 C．康普顿效应说明光具有粒子性，电子的衍射实验说明粒子具有波动性 D．宏观物体的物质波波长非常小，极易观察到它的波动性 【答案】C 【解答】解：A、根据黑体辐射规律可知，黑体辐射电磁波的强度，按波长的分布，只与黑体的温度有关，故A错误； B、普朗克首次提出能量量子假说，完美的解释了黑体辐射规律，破除了“能量连续变化”的传统观念，故B错误； C、康普顿效应和光电效应说明光具有粒子性，电子的衍射说明实物粒子也具有波动性，故C正确； D、宏观物体的物质波波长非常小，极不容易观察到它的波动性，故D错误。 故选：C。 5．关于物质波下列说法中正确的是（　　） A．实物粒子与光子一样都具有波粒二象性，所以实物粒子与光子是相同本质的物质 B．物质波和光波都不是概率波 C．粒子的动量越大，其波动性越易观察 D．粒子的动量越小，其波动性越易观察 【答案】D 【解答】解：A、实物粒子与光子一样都具有波粒二象性，但实物粒子与光子不是同一种物质，故A错误； B、根据德布罗意的物质波理论，物质波和光波一样都是概率波，故B错误； C、根据德布罗意的物质波理公式λ，可知粒子的动量越大，波长越小，其波动性越不明显，故C错误； D、根据德布罗意的物质波理公式λ，可知粒子的动量越小，波长越长，其波动性越明显，越容易观察，故D正确； 故选：D。 6．下列几种说法中有一种是错误的，它是（　　） A．大如太阳、地球等这些宏观的运动物体也具有波动性，这种波是物质波 B．光子与物质微粒发生相互作用时，不仅遵循能量守恒，还遵循动量守恒 C．光子与光电子是同一种粒子，它们对应的波也都是概率波 D．核力是一种强相互作用力，热核反应中库仑力做功与核力做功相比能忽略 【答案】C 【解答】解：A、大如太阳、地球等这些宏观的运动物体也具有波动性，这种波是物质波；故A正确； B、光子与物质微粒发生相互作用时，不仅遵循能量守恒，还遵循动量守恒；故B正确； C、光子是光的组成部分，而光电子是电子；故二者不相同；故C错误； D、根据核力的特点可知，核力是一种强相互作用力，热核反应中库仑力做功与核力做功相比能忽略；故D正确； 故选：C。 7．下列说法中正确的是（　　） A．概率波和机械波的本质是一样的，都能发生干涉和衍射现象 B．只要增大入射光强度，就一定能发生光电效应 C．如果能发生光电效应，只增大入射光强度，单位时间内逸出的光电子数目不变 D．光的干涉现象中，干涉亮条纹部分是光子到达几率大的地方 【答案】D 【解答】解：A、概率波是物质波，传播不需要介质，而机械波传播需要介质，故概率波和机械波的本质是不一样的，但是都能发生干涉和衍射现象，故A错误； B、发生光电效应的条件是入射光的频率大于极限频率，与光强无关，故B错误； C、如果能发生光电效应，只增大入射光强度，则光子的密集程度增加，故单位时间内逸出的光电子数目增加，故C错误； D、光波是概率波，故光的干涉现象中，干涉亮条纹部分是光子到达几率大的地方，故D正确； 故选：D。 （多选）8．关于物质波，下列认识中错误的是（　　） A．任何运动的物体（质点）都伴随一种波，这种波叫物质波 B．X射线的衍射实验，证实了物质波假设是正确的 C．电子的衍射实验，证实了物质波假设是正确的 D．宏观物体尽管可以看做物质波，但它们不具有干涉、衍射等现象 【答案】BD 【解答】解：A、法国物理学家德布罗意（1892～1987）在1924年提出一个假说，指出波粒二象性不只是光子才有，一切微观粒子，包括电子和质子、中子，都有波粒二象性。任何运动的物体（质点）都伴随一种波，这种波叫物质波。故A正确。 B、C、物质波的假设通过电子的衍射证实是正确的，故B错误、C正确。 D、物质波，又称德布罗意波，它们也具有干涉、衍射等现象。故D错误。 本题选择不正确的。故选：BD （多选）9．下列各种说法中正确的有（　　） A．普朗克在研究黑体的热辐射问题中提出了能量子假说 B．一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，是因为该束光的照射时间太短 C．在光的单缝衍射实验中，狭缝越窄，光子动量的不确定量越大 D．任何一个运动物体，无论是大到太阳、地球，还是小到电子、质子，都与一种波相对应，这就是物质波．物质波是概率波 【答案】ACD 【解答】解：A、普朗克在研究黑体的热辐射问题中提出了能量子假说，故A正确； B、一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，是因为该束光的频率小于极限频率，故B错误； C、光的单缝衍射实验中，狭缝越窄，光子动量的不确定量越大，故C正确； D、无论是大到太阳、地球，还是小到电子、质子，都与一种波相对应，这就是物质波，物质波是概率波，故D正确； 故选：ACD。 10．质子（H）和α粒子（He）被加速到相同动能时，质子的动量 　小于　 （选填“大于”、“小于”或“等于”）α粒子的动量，质子和α粒子的德布罗意波波长之比为 　2：1　 ． 【答案】小于；2：1 【解答】解：动能与动量的关系为：P， 物质波的波长：λ， 联立得到：∝， 质子（H）和α粒子（He）质量之比为1：4，故物质波的波长之比为2：1； 故答案为：小于，2：1． ▉题型2 不确定性关系 【知识点的认识】 不确定性关系（又叫不确定性原理）是物理学中的一个基本概念，它表示我们无法同时精确测量微观粒子在位置和动量两个方向上的量。 具体来说，不确定性关系公式为：ΔxΔp。 其中，Δx表示粒子位置的不确定量，Δp表示粒子在x方向上的动量的不确定量，h为普朗克常量。 这个公式表明，当粒子的位置测量得越准确时，其动量就越不确定，反之亦然。这是因为测量位置的过程会干扰粒子的动量，而测量动量的过程则会干扰粒子的位置。 不确定性关系是德国理论物理学家海森堡于1927年提出的，它是量子力学的基本原理之一，也是量子力学与经典物理学的根本区别之一。 11．下列关于概率波的说法中，正确的是（　　） A．概率波就是机械波 B．物质波是一种概率波 C．概率波和机械波的本质是一样的，都能发生干涉和衍射现象 D．在光的双缝干涉实验中，若有一个粒子，则可以确定它从其中的哪一个缝中穿过 【答案】B 【解答】解：A、德布罗意波是概率波，它与机械波是两个不同的概念，二者的本质不同，故A错误； B、物质波也就是德布罗意波，指粒子在空间中某点某时刻可能出现的几率符合一定的概率函数规律，故B正确； C、概率波和机械波都能发生干涉和衍射现象，但其本质是不一样的，故C错误； D、根据测不准原理，在光的双缝干涉实验中，若有一个粒子，则不能确定它从其中的哪一个缝中穿过，故D错误； 故选：B。 12．下列说法错误的是（　　） A．随着温度的升高，一方面各种波长的辐射强度都会增加；另一方面辐射强度的极大值向波长较短的方向移动 B．在康普顿效应中，当入射光子与晶体中的电子碰撞时，把一部分动量转移给电子，因此，光子散射后波长变短 C．根据海森伯提出的不确定性关系可知，不可能同时准确地测定微观粒子的位置和动量 D．物质波和光波都是概率波 【答案】B 【解答】解：A、黑体辐射规律：温度越高，波长越短，辐射强度越强，故A正确； B、康普顿效应中，当入射光子与晶体中的电子碰撞时，部分动量转移给电子，则光子的动量减小，由λ，可知光子的波长变长，故B错误； C、由不确定性关系可知，微观粒子没有准确的位置和动量，故C正确； D、根据物质波的特点可知，物质波和光波具有概率性，故D正确； 本题选择错误的， 故选：B。 13．由不确定关系可以得出的结论是（　　） A．如果动量的不确定范围越小，则与之对应的坐标的不确定范围就越大 B．如果坐标的不确定范围越小，则动量的不确定范围就越大 C．动量的不确定范围和与之对应的坐标的不确定范围不成反比关系 D．动量的不确定范围和与之对应的坐标的不确定范围有唯一确定的关系 【答案】C 【解答】解：A、公式：Δχ•Δp中不是等号，故如果动量的不确定范围越小，不能说明与之对应的坐标的不确定范围就越大，故A错误； B、公式：Δχ•Δp中不是等号，故如果坐标的不确定范围越小，不能说明动量的不确定范围就越大，故B错误； C、公式：Δχ•Δp中不是等号，故动量的不确定范围和与之对应的坐标的不确定范围不成反比关系，故C正确； D、公式：Δχ•Δp中不是等号，故动量的不确定范围和与之对应的坐标的不确定范围，没有唯一确定的关系，故D错误； 故选：C。 （多选）14．根据不确定性关系ΔxΔp，判断下列说法正确的是（　　） A．采取办法提高测量Δx精度时，Δp的精度下降 B．采取办法提高测量Δx精度时，Δp的精度上升 C．Δx与Δp测量精度与测量仪器及测量方法是否完备有关 D．Δx与Δp测量精度与测量仪器及测量方法是否完备无关 【答案】AD 【解答】解：A、不确定性原理表明，粒子的位置与动量不可同时被确定，位置的不确定性与动量的不确定性遵守不等式：，由公式可知，采取办法提高测量Δx精度时，Δp的精度下降。故A正确，B错误； C、由公式可得，Δx与Δp测量精度与测量仪器及测量方法是否完备无关。不确定性关系不仅适用于电子和光子等微观粒子，也适于宏观物体，故ABC错误、D正确。 故选：AD。 （多选）15．下列说法中正确的是（　　） A．物质波和光波都是概率波 B．随着温度的升高，一方面各种波长的辐射强度都会增加；另一方面辐射强度的极大值向波长较长的方向移动 C．根据海森伯提出的不确定性关系可知，不可能同时准确地测定微观粒子的位置和动量 D．在康普顿效应中，当入射光子与晶体中的电子碰撞时，把一部分动量转移给电子，因此，光子散射后波长变短 【答案】AC 【解答】解：A、根据光的波粒二象性结合物质波内容可知：物质波和光波都是概率波，故A正确； B、随着温度的升高，一方面各种波长的辐射强度都会增加；另一方面辐射强度的极大值向波长短的方向移动，故B错误； C、由不确定性关系可知，不可能同时准确的确定微观粒子的位置和动量，故C正确； D、入射光子与晶体中的电子碰撞，动量变小，根据光子动量可知其波长变长，故D错误； 故选：AC。 （多选）16．量子理论是现代物理学两大支柱之一．量子理论的核心观念是“不连续”．关于量子理论，以下说法正确的是（　　） A．普朗克为解释黑体辐射，首先提出“能量子”的概念，他被称为“量子之父” B．爱因斯坦实际上是利用量子观念和能量守恒解释了光电效应 C．康普顿效应证明光具有动量，也说明光是不连续的 D．玻尔的能级不连续和电子轨道不连续的观点和现代量子理论是一致的 E．海森伯的不确定关系告诉我们电子的位置是不能准确测量的 【答案】ABC 【解答】解：A、普朗克通过研究黑体辐射提出能量子的概念，成为量子力学的奠基人之一，A正确； B、爱因斯坦用光子说很好地解释了光电效应，实际上是利用量子观念和能量守恒，B正确； C、康普顿效应表明光子除了具有能量之外还具有动量，即有粒子性与波动性，C正确； D、玻尔原子理论第一次将量子观念引入原子领域，提出了定态和跃迁的概念，成功地解释了氢原子光谱的实验规律，且只能解释氢原子光谱，与现代的量子理论不一致的，D错误； E、根据不确定原理，在微观领域，不可能同时准确地知道粒子和动量，但电子的位置是能准确测量的，E错误； 故选：ABC。 17．已知5.3×10﹣35J•s，试求下列情况中速度测定的不确定量，并根据计算结果，讨论它们的运动是否遵从经典物理学理论． （1）一个球的质量m＝1.0kg，测定其位置的不确定量为10﹣6m； （2）电子的质量me＝9.1×10﹣31kg，测定其位置的不确定量为10﹣10m． 【答案】见试题解答内容 【解答】解：（1）球的速度测定的不确定量 Δv5.3×10﹣29m/s 这个速度不确定量在宏观世界中微不足道，可认为球的速度是确定的，其运动遵从经典物理学理论． （2）原子中电子的速度测定的不确定量 Δv5.3×10﹣355.8×105 m/s 这个速度不确定量不可忽略，不能认为原子中的电子具有确定的速度，其运动不能用经典物理学理论处理． 答：（1）一个球的质量m＝1.0kg，测定其位置的不确定量为10﹣6m；速度不确定量在宏观世界中微不足道，可认为球的速度是确定的，其运动遵从经典物理学理论； （2）电子的质量me＝9.1×10﹣31kg，测定其位置的不确定量为10﹣10 m，速度不确定量不可忽略，不能认为原子中的电子具有确定的速度，其运动不能用经典物理学理论处理． ▉题型3 电子云与玻尔理论的局限性 【知识点的认识】 1.玻尔理论的成功之处 （1）玻尔的原子理论第一次将量子观念引入原子领域 （2）提出了定态和跃迁的概念。现在已经知道，它们都是微观世界物理规律中的核心概念。玻尔理论成功地解释了氢原子光谱的实验规律。 2.玻尔理论的局限性 保留了经典粒子的观念，仍然把电子的运动看作经典力学描述下的轨道运动。这样一来对于稍微复杂一点的原子如氦原子，玻尔理论就无法解释它的光谱现象。这说明，玻尔理论还没有完全揭示微观粒子的运动规律。后来，人们经过进一步探索，建立了完整描述微观规律的量子力学。 3.电子云 根据量子力学，原子中电子的坐标没有确定的值。因此，我们只能说某时刻电子在某点附近单位体积内出现的概率是多少，而不能把电子的运动看成一个具有确定坐标的质点的轨道运动。当原子处于不同的状态时，电子在各处出现的概率是不一样的。如果用疏密不同的点子表示电子在各个位置出现的概率，画出图来就像云雾一样，人们形象地把它叫作电子云。 18．关于原子结构的认识历程，下列说法正确的有（　　） A．汤姆孙发现电子后猜想出原子内的正电荷集中在很小的核内 B．α粒子散射实验中少数α粒子发生了较大偏转是卢瑟福猜想原子核式结构模型的主要依据 C．卢瑟福的原子核式结构模型能够很好的解释光谱的分立特征和原子的稳定性 D．玻尔原子理论无法解释较复杂原子的光谱现象，说明玻尔提出的原子定态概念是错误的 【答案】B 【解答】解：A、汤姆孙发现电子后猜想出原子核内的正电荷是均匀分布的，故A错误； B、α粒子散射实验中少数α粒子发生了较大偏转是卢瑟福猜想原子核式结构模型的主要依据，故B正确； C、卢瑟福提出的原子核式结构模型，无法解释原子的稳定性和原子光谱的分立特征，故C错误； D、玻尔原子理论虽然无法解释较复杂原子的光谱现象，但玻尔提出的原子定态概念是正确的，故D错误。 故选：B。 19．关于原子结构和玻尔理论，下列说法中正确的是（　　） A．汤姆孙发现电子，表明原子具有核式结构 B．玻尔在研究原子模型结构中提出了电子云的概念 C．卢瑟福通过对α粒子散射实验，提出原子的核式结构模型 D．按照玻尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能减小，原子总能量减小 【答案】C 【解答】解：AC、汤姆孙发现电子，卢瑟福通过α粒子的散射实验提出原子具有核式结构，故A错误，C正确； B、玻尔在研究原子模型结构中，并没有提出了电子云的概念，故B错误； D、可按库仑力对电子做负功进行分析，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电场力对电子做负功；故电子的动能变小，电势能变大（动能转为电势能）；由于发生跃迁时要吸收光子，故原子的总能量增加，故D错误。 故选：C。 （多选）20．下列说法中正确的是（　　） A．用不可见光照射金属一定比用可见光照射同种金属产生的光电子的初动能大 B．按照玻尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能减小，但原子的能量增大 C．电子云说明电子并非在一个特定的圆轨道上运动 D．在光照条件不变的情况下，对发射出来的光电子加上正向电压对光电子加速，所加电压不断增大，光电流也不断增大 【答案】BC 【解答】解：A．根据爱因斯坦光电效应方程 Ekm＝hν﹣W0 可知，入射光的频率越大，光电子的最大初动能也越大，不可见光的频率不一定比可见光的频率大，产生的光电子的最大初动能不一定大，故A错误； B．按照玻尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，需要吸收光子，原子的能量增大，电子围绕原子核做匀速圆周运动，库仑力提供向心力，由牛顿第二定律得： 电子的动能为： 联立解得： 可知电子的动能减小，故B正确； C．电子云说明电子并非在一个特定的圆轨道上运动，电子的坐标没有确定的值，只能说明某时刻电子在某点附近出现的概率大小，故C正确； D．在光照条件不变的情况下，对发射出来的光电子加上正向电压对光电子加速，所加电压不断增大，光电流也不断增大，当光电流到达饱和光电流之后保持不变，故D错误。 故选：BC。 （多选）21．1913年丹麦物理学家玻尔把微观世界中的物理量取分力值的观念应用到原子系统，提出了新的原子结构，下列有关波尔的原子结构的说法，正确的是（　　） A．原子核外电子的运行轨道半径只能是一些特定的值 B．电子在定态轨道上运动时会向外辐射电磁波 C．玻尔的原子模型能解释氢原子光谱，但不能解释氦原子光谱 D．玻尔的原子模型否定了汤姆孙的原子模型 E．玻尔的原子模型否定了卢瑟福的原子模型 【答案】ACD 【解答】解：AB、玻尔的原子理论：1．电子在一些特定的可能轨道上绕核做圆周运动，离核愈远能量愈高；2．可能的轨道不连续；3．当电子在这些可能的轨道上运动时原子不发射也不吸收能量，只有当电子从一个轨道跃迁到另一个轨道时原子才发射或吸收能量，而且发射或吸收的辐射是单频的，辐射的频率和能量之间关系由 E＝hν给出。玻尔的理论成功地说明了原子的稳定性和氢原子光谱线规律。故A正确，B错误； C、玻尔的原子模型局限性是，玻尔的原子模型能解释氢原子光谱，但不能解释氦原子光谱，故C正确； DE、玻尔提出的原子模型，否定了汤姆孙关于原子结构的“西瓜模型”，但并没有否定卢瑟福的原子核式结构学说，故D正确，E错误。 故选：ACD。 学科网（北京）股份有限公司 $