第十五章 波粒二象性 原子结构与原子核 第二讲原子结构氢原子光谱 1 .ppt

知识点一　原子结构 1．电子的发现：英国物理学家 发现了电子． 2．α粒子散射实验 1909～1911年，英国物理学家 和他的助手进行了用α粒子轰击金箔的实验，实验发现绝大多数α粒子穿过金箔后基本上仍沿 方向前进，但有少数α粒子发生了大角度偏转，偏转的角度甚至大于90°，也就是说它们几乎被“撞”了回来． 3．原子的核式结构模型 在原子中心有一个很小的核，原子全部的 和几乎全部 都集中在核里，带负电的电子在核外空间绕核旋转． 认识原子结构的线索 1．如图所示为α粒子散射实验装置的示意图，荧光屏和显微镜分别放在图中的A、B、C、D四个位置时，关于观察到的现象，下述说法不正确的是 (　　) A．相同时间内放在A位置时观察到屏上的闪光次数最多 B．相同时间内放在B位置时观察到屏上的闪光次数比放在A位置时少得多 C．放在C、D位置时屏上观察不到闪光 D．放在D位置时屏上仍能观察到一些闪光，但次数极少 解析：根据α粒子散射实验的现象，绝大多数α粒子穿过金箔后，基本上沿原方向前进，因此在A位置观察到闪光次数最多，故A正确，少数α粒子发生大角度偏转，因此从A到D观察到闪光会逐渐减小，因此B、D正确，C错． 答案：C 知识点二　氢原子光谱 1．光谱：用光栅或棱镜可以把光按波长展开，获得光的 成分和 分布的记录，即光谱． 2．光谱分类：有些光谱是一条条的 ，这样的光谱叫做线状谱．有的光谱是连在一起的 ，这样的光谱叫做连续谱． 解析：只有氢原子光谱中可见光波长的倒数满足巴耳末公式，氢原子光谱在红外和紫外光区的其他谱线不满足巴耳末公式，满足的是与巴耳末公式类似的关系式，A、D错；在巴耳末公式中的n只能取不小于3的整数，不能连续取值，波长也只能是分立的值，故氢原子光谱不是连续谱而是线状谱，B错，C对． 答案：C 知识点三　玻尔理论　能级 1．玻尔原子模型 (1)轨道假设：原子中的电子在库仑引力的作用下，绕原子核做圆周运动，电子绕核运动的可能轨道是 的． (2)定态假设：电子在不同的轨道上运动时，原子处于不同的状态，因而具有不同的能量，即原子的能量是 的．这些具有确定能量的稳定状态称为定态，在各个定态中，原子是 的，不向外辐射能量． (3)跃迁假设：原子从一个能量状态向另一个能量状态跃迁时要 或 一定频率的光子，光子的能量等于两个状态的 ，即hν＝ . 2．能级：在玻尔理论中，原子各个可能状态的 ． 3．基态和激发态：原子能量 的状态叫基态，其他能量(相对于基态)较高的状态叫激发态． 4．量子数：现代物理学认为原子的可能状态是不连续的，各状态可用正整数1,2,3，…表示，叫做量子数，一般用n表示． 1．对原子跃迁条件hν＝Em－En的说明 原子跃迁条件hν＝Em－En只适用于光子和原子作用而使原子在各定态之间跃迁的情况．对于光子和原子作用而使氢原子电离时，只要入射光的能量E≥13.6 eV，氢原子就能吸收光子的能量，对于实物粒子与原子作用使氢原子激发时，实物粒子的能量大于或等于能级差即可． 3．氢原子辐射出一个光子后，根据玻尔理论，以下说法正确的是(　　) A．电子的动能减少，电势能增大 B．电子的动能增大，电势能减小 C．电子绕核旋转的半径减小，周期变小 D．电子绕核旋转的半径增大，周期变大 如图所示为氢原子的能级示意图，一群氢原子处于n＝3的激发态，在向较低能级跃迁的过程中向外发出光子，用这些光子照射逸出功为2.49 eV的金属钠，下列说法正确的是 A．这群氢原子能辐射出三种频率不同的光，其中从n＝3跃迁到n＝2所发出的光波长最短 B．这群氢原子在辐射光子的过程中电子绕核运动的动能减小，电势能增大 C．金属钠表面所发出的光电子的最大初动能为11.11 eV D．金属钠表面所发出的光电子的最大初动能为9.60 eV 答案：D 【变式训练】1.如图所示为氢原子能级图，可见光的光子能量范围约为1.62～3.11 eV.下列说法正确的是(　　) A．大量处在n3的高能级的氢原子向n＝3能级跃迁时，发出的光有一部分是可见光 B．大量处在n＝3能级的氢原子向n＝2能级跃迁时，发出的光是紫外线 C．大量处在n＝3能级的氢原子向n＝1能级跃迁时，发出的光都应具有显著的热效应 D．处在n＝3能级的氢原子吸收任意频率的紫外线光子都能发生电离 解析：当处在n3的高能级的氢原子向n＝3能级跃迁时，放出光子的最大能量ΔE＝1.51 eV，故不可能为可