原子物理复习专题.doc

原子物理复习专题 ???? ［知识框架］ 原子结构专题 一. 原子的核式结构 1. 阴极射线实验——电子的发现（汤姆生的贡献）——建立“枣糕”式原子模型。 汤姆生发现电子的重大意义：由于电子的发现，人们认识到原子不是组成物质的最小微粒，原子本身也具有结构。 2. 粒子散射实验——原子核式结构 （1）粒子散射现象（三个要点）：实验结果表明，绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进，但有少数α粒子发生了较大的偏转，并有极少数α粒子的偏转超过90°，有的甚至几乎达到180°而被反弹回来，这就是α粒子的散射现象。 2）原子核式结构：卢瑟福根据粒子散射实验结果提出了原子的核式结构学说。（三点）认为在原子的中心有一个很小的核，叫做原子核(nucleus)，原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里，带负电的电子在核外空间里绕着核旋转。粒子散射实验的数据可以估计出原子核的大小约为～m，原子半径大约是m，即原子核半径只相当于原子半径的万分之一，原子核体积只相当于原子体积万亿分之一。 二. 玻尔理论（为解决核式结构与经典电磁理论的矛盾而提出） 1. 玻尔理论的三条假设 （1）定态假设：原子只能处于一系列不连续的能量的状态中，在这些状态中原子是稳定，电子虽然绕原子核做圆周运动，但并不向外辐射能量，这些状态叫定态。 （2）跃迁假设：电子从一个定态轨道跃迁到另一个定态轨道上时，会辐射或吸收一定频率的光子，能量由这两种定态的能量差来决定，即 （3）轨道量子化假设：原子的不同能量状态跟电子沿不同的圆形轨道绕核运动相对应，原子的定态是不连续的，因此电子的可能轨道的分布也是不连续的。 2. 玻尔氢原子理论 （1） 氢原子的轨道半径与能量： ??? 说明：公式中r1、E1分别指第一条（离核最近的）可能轨道的半径和电子在这条轨道上运动时原子的能量； rn、En的分别表示第n条可能轨道半径和电子在这条轨道上运动时原子的能量。 n叫做量子数，r1=0.53×10-10m，E1=-13.6eV。 n=2，3，4…时，相应的能量为E2=-3.4eV、E3=-1.51eV、E4=-0.85eV…E∞=0 （2） 能级：氢原子在各种定态时的能量值叫做能级，根据以上的计算，可画出示意的能级图。　　 　　　　　　　　　　　　　　　基态与激发态：原子最低能级所对应的状态叫做基态(n=1)，比基态能量高的状态叫激发态(n1)。　原子从基态向激发态跃迁，电子克服库仑引力做功增大电势能，原子的能量增加，要吸收能量。 　原子也可以从激发态向基态跃迁，电子所受库仑力做正功减小电势能，原子的能量减少，要辐射出能量，这一能量以光子的形式放出。　　明确：原子的能量增加是因为电子增加的电势能大于电子减少的动能；反之原子的能量减少是因为电子减少的电势能大于电子增加的动能。 三、光谱　　①原子光谱：原子发光是由于原子内部的电子受到激发后产生的。由于每一种元素的原子发出的光都具有自己的特征，因此研究不同物质的发光情况，即分析物质的光谱，就可以了解物质的化学组成。 ②光谱的分类：按产生方式：发射光谱与吸收光谱；根据产生的情况不同，又可以分为连续光谱与线状光谱。 连续光谱：炽热的固体、液体以及高压气体发光产生的光谱，是由连续分布的一切波长的光组成的，叫做连续光谱。例如白炽灯、熔融的钢水发出的光。 线状光谱：稀薄的气体发光产生的光谱，是由一些不连续的亮线组成，这种光谱叫做线状光谱。也叫做原子光谱。 不同元素都有自己特有的线状光谱，不同元素的线状光谱中明线的条数、位置各不相同。每一种元素只能发出具有本身特征的特定波长的光谱线，也叫原子的特征谱线。 暗线光谱：（吸收光谱）高温物体发出的白光通过温度较低的物质时，某些波长的光波被物质吸收后产生的光谱，叫做吸收光谱。这个光谱的特点是在连续的光谱背景上，分布着若干暗线。如太阳光谱是吸收光谱。 附：电子云图形象地给出了电子在核周围各处单位体积中出现的几率。 【典型例题】　　　　　　　　　　　　 B. 　　C．电子的电势能和动能都要减小　　　　 D．电子的电势能减小，电子的动能增大　　分析：电子在核外绕核做匀速圆周运动，电子受到的库仑力作向心力，有：　　　　　　　根据玻尔理论rn=n2r1即r3=9r1，所以，因此A正确。　　由于，且，即，所以，因此B正确。　　氢原子从n=3跃迁到n=1，电子受到的库仑力做正功，电势能减小；由可知电子动能　　，即轨道半径越小，动能越大，所以 D正确，C错误。　　答案：ABD　　2、有大量的氢原子，吸收某种频率的光子后从基态跃迁到n=3的激发态，已知氢原子处于基态时的能量为E1，则吸收光子的频率υ=_______；当这