高中物理 第3章 原子世界探秘 章末总结学案 沪科版选修.doc

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1、学案5　章末总结一、对α粒子散射实验及核式结构模型的理解例1　关于α粒子散射实验现象的分析，下列说法正确的是(　　)A．绝大多数α粒子沿原方向运动，说明正电荷在原子内均匀分布，是α粒子受力平衡的结果B．绝大多数α粒子沿原方向运动，说明这些α粒子未受到明显的力的作用，说明原子是“中空”的C．极少数α粒子发生大角度偏转，说明原子内质量和电荷量比α粒子大得多的粒子在原子内分布空间很小D．极少数α粒子发生大角度偏转，说明原子内的电子对α粒子的吸引力很大解析　在α粒子散射实验中，绝大多数α粒子沿原方向运动，说明α粒子未受到原子核明显的

2、力的作用，也说明原子核相对原子来讲很小，原子内大部分空间是空的，故A错，B对；极少数α粒子发生大角度偏转，说明受到原子核明显的力的作用的空间在原子内很小，α粒子偏转而原子核未动，说明原子核的质量和电荷量远大于α粒子的质量和电荷量，电子的质量远小于α粒子的质量，α粒子打在电子上，不会有明显偏转，故C对，D错．答案　BC二、对玻尔的原子结构模型的理解1．玻尔的原子结构模型可概括为三个要点(1)能量的量子化En＝E1(En为动能、电势能之和)．(2)轨道的量子化rn＝n2r1.(3)能级跃迁量子化hν＝Em－En(吸收或辐射一定频

3、率的光子)．2．注意三个不同(1)一群氢原子与一个氢原子的不同：一个氢原子在一次跃迁时只能辐射一个光子，故一个氢原子处于量子数为n的激发态时，可能辐射的光谱条数为n－1.而一群氢原子处于量子数为n的激发态时，由于向各个能级跃迁的可能性都存在，故可能辐射的光谱条数为N＝C＝.(2)跃迁与电离的不同跃迁时只能吸收等于两个能级差的光子；电离时只要原子吸收的能量ΔE≥E∞－En，就可以使处于定态n上的氢原子电离，当ΔE>E∞－En时，电离后电子还具有一定的动能．(3)吸收光子跃迁与电子碰撞跃迁的不同电子碰撞原子核时，只要电子的动能大

4、于或等于某两个能级能量差就可引起原子的激发跃迁．但由于电子的动能不是一份一份的，因此撞击时可把部分动能传给原子，剩余的部分自身保留．例2　有一群氢原子处于量子数n＝4的激发态中，能发出几种频率的光子？其中最高频率、最低频率各为多少？若有一个氢原子处于量子数n＝4的激发态时，最多能发出几种频率的光子？解析　一群氢原子向低能级跃迁时，各种跃迁方式都会发生，即可以从n＝4的激光态跃迁到n＝3、n＝2、n＝1的各能级；再从n＝3的激发态跃迁到n＝2、n＝1的各能级；再从n＝2的激发态跃迁到n＝1的基态．故有N＝＝6种频率的光子产生．

5、如图所示为跃迁示意图．最高频率的光子满足hν1＝－0.85eV－(－13.6eV)＝12.75eV＝2.04×10－18J，ν1＝3.1×1015Hz.最低频率的光子满足hν2＝－0.85eV－(－1.51eV)＝0.66eV＝1.056×10－19J，ν2＝1.6×1014Hz.一个氢原子处于量子数为4的激发态时，最多能发出4－1＝3(种)频率的光子．答案　6种　3.1×1015Hz　1.6×1014Hz　3种例3　当用具有1.87eV能量的光子照射n＝3激发态的氢原子时，氢原子(　　)A．不会吸收这个光子B．吸收该光子后

6、被电离，电离后的动能为0.36eVC．吸收该光子后被电离，电离后电子的动能为零D．吸收该光子后不会被电离解析　E3＝＝－1.51eV，即处于n＝3激发态的氢原子吸收大于或等于1.51eV能量的光子后即会发生电离，所以具有1.87eV能量的光子能被吸收，且电离后电子动能Ek＝(1.87－1.51)eV＝0.36eV.可见选项B正确．答案　B例4　用大量具有一定能量的电子轰击大量处于基态的氢原子，观测到了一定数目的光谱线．调高电子的能量再次进行观测，发现光谱线的数目比原来增加了5条．用Δn表示两次观测中最高激发态的量子数之差，E

7、表示调高后电子的能量．根据氢原子的能级图(如图1所示)可以判断，Δn和E的可能值为(　　)图1A．Δn＝1,13.22eV

8、5eV