2025版物理分类试卷复习讲义第2讲　原子结构.docxVIP

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第2讲原子结构

考点一原子的核式结构和氢原子光谱

1.原子结构

（1）电子的发现：英国物理学家J.J.汤姆孙发现了电子。

（2）α粒子散射实验：1909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，极少数α粒子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。

2.氢原子光谱

（1）光谱：用棱镜或光栅可以把物质发出的光按波长（频率）展开，获得光的（频率）和强度分布的记录，即光谱。

线状谱是一条条的；

连续谱是连在一起的。

（2）氢原子光谱的实验规律

①巴耳末系是氢原子光谱在可见光区的谱线，其波长公式为1λ＝R∞122－1n2（n＝3，4，5，…），R∞是里德伯常量，R∞＝1.10×107m－

②氢光谱在红外和紫外光区的其他谱线也都满足与巴耳末公式类似的关系式。

?判断小题

1.在α粒子散射实验中，少数α粒子发生大角度偏转是由于它跟金原子中的电子发生了碰撞。（）

2.原子中绝大部分是空的，原子核很小。（）

3.核式结构模型是卢瑟福在α粒子散射实验的基础上提出的。（）

1.【电子的发现】（多选）J.J.汤姆孙的阴极射线管的示意图如图所示，下列说法正确的是（）

A.若在D1、D2两极板之间不加电场和磁场，则阴极射线应打到最右端的P1点

B.若在D1、D2两极板之间加上竖直向下的电场，则阴极射线应向下偏转

C.若在D1、D2两极板之间加上竖直向下的电场，则阴极射线应向上偏转

D.若在D1、D2两极板之间加上垂直纸面向里的磁场，则阴极射线不偏转

2.【α粒子散射实验】关于α粒子散射实验，下述说法中正确的是（）

A.在实验中观察到的现象是绝大多数α粒子穿过金箔后，仍沿原来方向前进，少数发生了较大偏转，极少数偏转超过90°，有的甚至被弹回接近180°

B.使α粒子发生明显偏转的力来自带正电的核及核外电子，当α粒子接近核时是核的排斥力使α粒子发生明显偏转，当α粒子接近电子时，是电子的吸引力使之发生明显偏转

C.实验表明原子中心有一个极小的核，它占有原子体积的极小部分，实验事实肯定了汤姆孙的原子结构模型

D.实验表明原子中心的核带有原子的全部正电及全部质量

3.【氢原子光谱】如图甲所示，放电管两端加上高压，管内的稀薄气体会发光，从其中的氢气放电管观察氢原子的光谱，发现它只有一些分立的不连续的亮线（图乙），下列说法正确的是（）

A.亮线分立是因为氢原子有时发光，有时不发光 B.有几条谱线，就对应着氢原子有几个能级

C.核式结构决定了氢原子有这种分立的光谱 D.光谱不连续对应着氢原子辐射光子能量的不连续

考点二玻尔理论能级跃迁

1.玻尔理论

（1）定态假设：原子只能处于一系列的能量状态中，在这些能量状态中电子绕核的运动是的，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En）跃迁到能量较低的定态轨道（能量记为Em，m＜n）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hν＝。（h是普朗克常量，h＝6.63×10－34J·s）

（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，因此电子的可能轨道也是。

2.能级跃迁

（1）能级和半径公式：

①能级公式：En＝1n2E1（n＝1，2，3，…），其中E1为基态能量，其数值为E1＝

②半径公式：rn＝n2r1（n＝1，2，3，…），其中r1为基态轨道半径，其数值为r1＝0.53×10－10m。

（2）氢原子的能级图，如图所示：

?判断小题

1.电子吸收某种频率条件的光子时会从较低的能级跃迁到较高的能级。（）

2.电子能吸收任意频率的光子发生跃迁。（）

3.玻尔的原子理论模型可以很好地解释氦原子的光谱现象。（）

4.原子中电子的实际运动并不具有确定的轨道。（）

1.跃迁条件

（1）从低能级（m）高能级（n）→吸收能量，hν＝En－Em。

（2）从高能级（n）低能级（m）→放出能量，hν＝En－Em。

2.电离

（1）电离态：n＝∞，E＝0。

（2）基态→电离态：E吸＞0－（－13.6eV）＝13.6eV。

（3）激发态→电离态：E吸＞0－En＝E

若吸收能量足够大，克服电离能后，获得自由的电子还携带动能