高中物理 第二章 原子结构章末整合课件 教科选修35.ppt

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1、章末整合章末整合2021/8/11 星期三12021/8/11 星期三22021/8/11 星期三3一、一、对粒子散射粒子散射实验及核式及核式结构模型的理解构模型的理解1粒子散射粒子散射实验结果：果：粒子穿粒子穿过金箔后，金箔后，绝大多数大多数粒子粒子仍沿原来的方向前仍沿原来的方向前进，但有少数，但有少数粒子粒子发生了大角度偏生了大角度偏转，偏偏转的角度甚至大于的角度甚至大于90，也就是，也就是说它它们几乎被几乎被“撞了回来撞了回来”2核式核式结构学构学说：在原子的中心有一个很小的原子核，原子：在原子的中心有一个很小的原子核，原子的全部正的全部正电荷和几乎全部荷和几乎全部质量都集中在原子核内，

2、量都集中在原子核内，电子子绕核运核运转2021/8/11 星期三4【例例1】关于关于粒子散射粒子散射实验现象的分析，下列象的分析，下列说法正确的法正确的是是()A绝大多数大多数粒子沿原方向运粒子沿原方向运动，说明正明正电荷在原子内荷在原子内均匀分布，是均匀分布，是粒子受力平衡的粒子受力平衡的结果果B绝大多数大多数粒子沿原方向运粒子沿原方向运动，说明明这些些粒子未受到粒子未受到明明显的力的作用，的力的作用，说明原子是明原子是“中空中空”的的C极少数极少数粒子粒子发生大角度偏生大角度偏转，说明原子内明原子内质量和量和电荷量比荷量比粒子大得多的粒子在原子内分布空粒子大得多的粒子在原子内分布空间很小很

3、小D极少数极少数粒子粒子发生大角度偏生大角度偏转，说明原子内的明原子内的电子子对粒子的吸引力很大粒子的吸引力很大答案答案BC2021/8/11 星期三5解析在解析在粒子散射实验中，绝大多数粒子散射实验中，绝大多数粒子沿原方向运动，粒子沿原方向运动，说明说明粒子未受到原子核明显的力的作用，也说明原子核相粒子未受到原子核明显的力的作用，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，故对原子来讲很小，原子内大部分空间是空的，故A A错，错，B B对；对；极少数发生大角度偏转，说明受到金原子核明显的力的作用极少数发生大角度偏转，说明受到金原子核明显的力的作用的空间在原子内很小，的空间在原子内很

4、小，粒子偏转，而金原子核未动，说明粒子偏转，而金原子核未动，说明金原子核的质量和电荷量远大于金原子核的质量和电荷量远大于粒子的质量和电荷量，电粒子的质量和电荷量，电子的质量远小于子的质量远小于粒子，粒子，粒子打在电子上，粒子打在电子上，粒子不会有粒子不会有明显偏转，故明显偏转，故C C对，对，D D错错2021/8/11 星期三6二、二、对玻玻尔尔原子原子结构的理解构的理解1氢原子的能原子的能级对氢原子而言，核外的一个原子而言，核外的一个电子子绕核运行核运行时，若半径不同，若半径不同，则对应的原子能量也不同的原子能量也不同2021/8/11 星期三72氢原子的能原子的能级图氢原子的能原子的能级

5、图如如图1所示所示图图1 12021/8/11 星期三8(1)求求电子在基子在基态轨道上运道上运动的的动能；能；(2)有一群有一群氢原子原子处于量子数于量子数n3的激的激发态，画一，画一张能能级图，在在图上用箭上用箭头标明明这些些氢原子能原子能发出的光出的光谱线；(3)计算算这几种光几种光谱线中最短的波中最短的波长(静静电力常量力常量k9109 Nm2/C2，电子子电荷量荷量e1.61019 C，普朗克常量，普朗克常量h6.631034 Js，真空中光速，真空中光速c3.0108 m/s)答案答案见解析解析2021/8/11 星期三92021/8/11 星期三102021/8/11 星期三11

6、三、原子的能三、原子的能级跃迁与迁与电离离1能能级跃迁包括迁包括辐射射跃迁和吸收迁和吸收跃迁，可表示如下：迁，可表示如下：2当光子能量大于或等于当光子能量大于或等于13.6 eV时，也可以被，也可以被处于基于基态的的氢原子吸收，使原子吸收，使氢原子原子电离；当离；当处于基于基态的的氢原子吸收的光原子吸收的光子能量大于子能量大于13.6 eV时，氢原子原子电离后，离后，电子具有一定的初子具有一定的初动能能2021/8/11 星期三123原子原子还可吸收外来可吸收外来实物粒子物粒子(例如自由例如自由电子子)的能量而被激的能量而被激发由于由于实物粒子的物粒子的动能可全部或部分被原子吸收，所以能可全部

7、或部分被原子吸收，所以只要入射粒子的能量大于或等于两能只要入射粒子的能量大于或等于两能级的能量差的能量差值(EEmEn)，均可使原子，均可使原子发生能生能级跃迁迁2021/8/11 星期三13【例例3】将将氢原子原子电离，就是从外部离，就是从外部给电子能量，使其从基子能量，使其从基态或激或激发态脱离原子核的束脱离原子核的束缚而成而成为自由自由电子子(1)若要使若要使n2激激发态的的氢原子原子电离，至少要用多大离，至少要用多大频率的率的电磁波照射磁波照射该氢原子？原子？(2)若用波若用波长为200 nm的紫外的紫外线照射照射氢原子，原子，则电子子飞到离到离核无核无穷远处时的速度多大？的速度多大？

8、(电子子电荷量荷量e1.61019 C，普朗克常量，普朗克常量h6.631034 Js，电子子质量量me9.11031 kg)答案答案(1)8.211014 Hz(2)9.95105 m/s2021/8/11 星期三142021/8/11 星期三152021/8/11 星期三16针对训练一个氢原子处于基态，用光子能量为针对训练一个氢原子处于基态，用光子能量为15 eV15 eV的电磁的电磁波去照射该原子，问能否使氢原子电离？若能使之电离，波去照射该原子，问能否使氢原子电离？若能使之电离，则电子被电离后所具有的动能是多大？则电子被电离后所具有的动能是多大？答案能答案能1.4 eV1.4 eV解析氢原子从基态解析氢原子从基态n n1 1处被完全电离至少吸收处被完全电离至少吸收13.6 eV13.6 eV的能量所以的能量所以15 eV15 eV的光子能使之电离，由能量守恒可知，的光子能使之电离，由能量守恒可知，完全电离后还剩余动能完全电离后还剩余动能EkEk15 eV15 eV13.6 eV13.6 eV1.4 eV.1.4 eV.2021/8/11 星期三17再见再见2021/8/11 星期三182021/8/11 星期三19