2025年高中物理会考复习13 B原子结构与原子核 中档版.pdf

原子结构与原子核

考点一原子结构

1.电子的发现：英国物理学家汤姆孙发现了电子.

2.α粒子散射实验：1909年，英国物理学家卢瑟福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原来方向前进，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，原子全部的正电荷和几乎全部质量都

集中在核里，带负电的电子在核外空间绕核旋转.

例题精练

1.在卢瑟福的α粒子散射实验中，有少数α粒子发生了大角度偏转，其原因是()

A.原子中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

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

考点二玻尔理论和能级跃迁

1.玻尔理论

(1)定态假设：电子只能处于一系列不连续的能量状态中，在这些能量状态中电子绕核的转动

是稳定的，电子虽然绕核运动，但并不产生电磁辐射.

(2)跃迁假设：电子从能量较高的定态轨道(其能量记为E)跃迁到能量较低的定态轨道(能量记

m

为E，mn)时，会放出能量为hν的光子，这个光子的能量由前后两个能级的能量差决定，即

n

－34

hν＝E－E.(h是普朗克常量，h＝6.63×10J·s)

mn

(3)轨道量子化假设：原子的不同能量状态跟电子在不同的圆周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也是不连续的.

2.氢原子的能量和能级跃迁

(1)能级和半径公式：

1

①能级公式：E＝E(n＝1,2,3…)，其中E为基态能量，其数值为E＝－13.6eV.

n111

2

n

2

②半径公式：r＝nr(n＝1,2,3…)，其中r为基态轨道半径，又称玻尔半径，其数值为r＝

n111

－10

0.53×10m.

(2)氢原子的能级图，如图1所示.

图1

技巧点拨

1.两类能级跃迁

(1)自发跃迁：高能级→低能级，释放能量，发射光子.

ΔEE－E

光子的频率ν＝＝高低.

hh

(2)受激跃迁：低能级→高能级，吸收能量.

吸收光子的能量必须恰好等于能级差hν＝ΔE.

2.光谱线条数的确定方法

(1)一个氢原子跃迁发出可能的光谱线条数最多为(n－1).

2nn－1

(2)一群氢原子跃迁发出可能的光谱线条数N＝C＝.

n

2

3.电离

(1)电离态：n＝∞，E＝0.

(2)电离能：指原子从基态或某一激发态跃迁到电离态所需要吸收的最小能量.

例如：基态→电离态：E＝0－(－13.6eV)＝13.6eV

吸

(3)吸收的能量足够大，克服电离能后，获得自由的电子还具有动能.

例题精练

2.氢原子能级图如图2，一群氢原子处于n＝4能级上.当氢原子从n＝4能级跃迁到n＝3能级

时，辐射光的波长为1884nm，下列判断正确的是()

图2