教育专题：11原子结构

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1、原子结构【基础回顾】1电子的发现：1897年英国物理学家_，对阴极射线进行了一系列的研究，从而发现了电子使人们认识到_有复杂结构，揭开了研究原子的序幕2卢瑟福的核式结构模型(1)粒子散射实验装置(2)粒子散射实验的现象：粒子通过金箔时，_粒子不发生偏转，仍沿原来的方向前进，_粒子发生较大的偏转，_粒子偏转角超过90，有的甚至被弹回，偏转角几乎达到180(3)核式结构模型：在原子的中心有一个很小的核，叫做_，原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里，带负电的电子在核空间里绕着核旋转原子核所带的正电荷数等于核外的_，所以整个原子是呈电中性的电子绕着核旋转所需的向心力就是核对它的_(4)从粒子

2、散射实验的数据估算出原子核大小的数量级为_m，原子大小的数量级为_m4玻尔的原子模型(1)原子核式结构模型与经典电磁理论的矛盾说明，经典电磁理论已不适用于原子系统，玻尔从光谱学成就得到启发，利用普朗克的能量量子化的概念，提出三个假设：轨道量子化假设：原子中的电子在库仑引力的作用下绕原子核做圆周运动时，电子运行轨道的半径不是_，轨道半径的大小需符合一定条件，因而电子可能轨道的分布也是_的定态假设：原子只能处于一系列_能量状态中，在这些状态中原子是_，电子虽然做加速运动，但并不向外辐射能量，这些状态叫定态跃迁假设：原子从一个定态(设能量为E2)跃迁到另一定态(设能量为E1)时，它辐射或吸收一定频率

3、的光子，光子的能量由_决定，即h_【典型题例】例1氢原子基态的轨道半径为0.5281014 m，量子数为n的能级的能量为EeV(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n3的激发态画一能级图，在图上用箭头标明这些氢原子能发出哪几条光谱线；(3)计算这几条光谱线中波长最短的一条的波长(其中静电力常量k9.0109 Nm2/C2，电子的电荷量e1.61019 C，普朗克恒量h6.631034 Js，真空中光速c3.0108 m/s)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所以Ek J2.181018 J13.6 eV(2)当氢

4、原子从量子数n3的能级跃迁到较低能级时，可以得到3条光谱线，如图所示例1题图(3)波长最短的一条光谱线对应的能级差应为最大，应是从量子数为3的能级跃迁到量子数为1的能级所发出的光谱线E3E1h1.65107 m【巩固练习】1卢瑟福通过对粒子散射实验结果的分析，提出 ( )A原子的核式结构模型B原子核内有中子存在C电子是原子的组成部分D原子核是由质子和中子组成的2对玻尔理论的评价和议论，说法正确的有 ( )A玻尔理论成功地解释了氢原子光谱的规律，为量子力学的建立奠定了基础第3题图B玻尔理论的成功之处是引入量子观念C玻尔理论的建立解释了经典电磁理论与卢瑟福原子结构模型的矛盾D玻尔理论完全否定了经典

5、电磁理论3人们在研究原子结构时提出过许多模型，其中比较有名的是枣糕模型和核式结构模型，它们的模型示意图如图所示下列说法中正确的是( )A粒子散射实验与枣糕模型和核式结构模型的建立无关B科学家通过粒子散射实验否定了枣糕模型，建立了核式结构模型C科学家通过粒子散射实验否定了核式结构模型，建立了枣糕模型D科学家通过粒子散射实验否定了枣糕模型和核式结构模型，建立了波尔的原子模型4关于粒子散射实验，下列说法正确的是（ ）A原子中的正电荷和几乎全部质量都集中在很小的区域范围内B实验结果支持了汤姆生的“枣糕模型”C依据该实验结果，卢瑟福提出了原子的核式结构模型D该实验结果表明了原子核不是构成物质的最小结构单

6、元，原子核还可以再分5在卢瑟福的a粒子散射实验中，有极少数a粒子发生大角度偏转，其原因是 A原子的正电荷和绝大部分质量集中在一个很小的核上B正电荷在原子中是均匀分布的第6题图C原子中存在着带负电的电子D原子只能处于一系列不连续的能量状态中 6卢瑟福通过粒子散射实验，判断出原子的中心有一个很小的核，并由此提出了原子的核式结构如图所示的平面示意图中，、两条实线表示粒子运动的轨迹，则沿所示方向射向原子核的粒子可能的运动轨迹为虚线中的（ ）A轨迹a B轨迹b第7题图C轨迹c D轨迹d7氢原子的部分能级如图所示，大量处于n=2激发态的氢原子从一束单一频率的光中吸收了能量后，跃迁到某较高激发态，再向低能级

7、跃迁时，可以发出6种不同频率的光子，其中能量最小的光子是氢原子（ ）A从n=5跃迁到n=4产生的B从n=4跃迁到n=3产生的C从n=3跃迁到n=2产生的D从n=2跃迁到n=1产生的8处于n=3激发态的大量氢原子向基态跃迁时所放出的光子中，只有一种光子不能使某金属A产生光电效应，则下列说法正确的是（ ）A若从n=4激发态跃迁到n=3激发态，所放出的光子一定能够使金属A产生光电效应B若从n=4激发态跃迁到n=2激发态，所放出的光子一定不能使金属A产生光电效应C这种不能使金属A产生光电效应的光子一定是从n=3激发态直接跃迁到基态时放出的D这种不能使金属A产生光电效应的光子一定是从n=3激发态跃迁到n

8、=2激发态时放出的9在真空中，氢原子从能级A跃迁到能级B时，辐射出波长为l的光子；从能级A跃迁到能级C时，辐射出波长为2的光子若12，真空中的光速为c，则氢原子从能级B跃迁到能级C时（ ）A将吸收光子，光子的波长为B将辐射光子，光子的波长为C将吸收光子，光子的频率为 D将辐射光子，光子的频率为 10如图为氢原子的能级示意图，图中、分别表示氢原子由所处激发态向低能级的跃迁，跃迁时所发射的光子的频率和波长分别为1、2、3和1、2、3下列说法正确的是（ ）第9题图A12 B13 C12 D2311下列说法中正确的是( )A实物粒子只具有粒子性，不具有波动性B卢瑟福通过粒子散射实验现象，提出了原子的核

9、式结构模型C光波是概率波，光子在前进和传播过程中，其位置和动量能够同时确定D在工业和医疗中经常使用激光，是因为其光子的能量远大于光子的能量 第12题图12如图所示，一验电器与锌板用导线相连，现用一紫外线灯照射锌板，关灯之后，验电器指针保持一定的偏角 ( )A将一带负电的金属小球与锌板接触，则验电器指针偏角将增大B将一带负电的金属小球与锌板接触，则验电器指针偏角将不变C使验电器指针回到零，改用强度更大的紫外线灯照射锌板，验电器的指针偏角将增大D使验电器指针回到零，改用强度更大的红外线灯照射锌板，验电器的指针一定偏转第13题图13如图所示为氢原子的能级图当氢原子从n4的能级跃迁到n2的能级时，辐射出光子a；当氢原子从n3的能级跃迁到n1的能级时，辐射出光子b，则下列判断正确的是 ( )A光子a的能量大于光子b的能量B光子a的波长大于光子b的波长C同种介质中光子a的传播速度大于光子b的传播速度D若光子a能使某金属发生光电效应，则光子b也一定能使该金属发生光电效应【总结反思】【参考答案】1A2AB3B4AC5A6A7B8D9.B10.C11.B12.C13.BCD