高中物理 第3章 原子世界探秘章末分层突破教师用书 沪科版选修3-5-沪科版高二选修3-5物理学案VIP专享VIP免费

第3章原子世界探秘[自我校对]①枣糕②α粒子③几乎全部质量④高速旋转⑤hν＝Em－En⑥rn＝n2r1⑦En＝E11____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________两个重要的物理思想方法1.模型法人们对原子结构的认识经历了几个不同的阶段，其中有汤姆生模型、卢瑟福模型、玻尔模型、电子云模型.图312.假设法假设法是学习物理规律常用的方法，前边我们学过的安培分子电流假说，现在大家知道从物质微观结构来看是正确的，它就是核外电子绕核旋转所形成的电流.在当时的实验条件下是“假说”.玻尔的假说是为解决核式结构模型的困惑而提出的，他的成功在于引入量子理论，局限性在于保留了轨道的概念，没有彻底脱离经典物理学框架.卢瑟福的α粒子散射实验说明了下列哪种情况()A.原子内的正电荷全部集中在原子核里B.原子内的正电荷均匀分布在它的全部体积上C.原子内的正负电荷是一对一整齐排列的D.原子的几乎全部质量都集中在原子核里E.原子内部是十分“空旷”的【解析】卢瑟福的α粒子散射实验中，少数α粒子发生大角度偏转，这是原子中带正电部分作用的结果，由于大角度偏转的α粒子数极少，说明原子中绝大部分是空的，带正电部分的体积很小，带负电的电子绕核运动的向心力即是原子核对它的引力，而电子质量极小，故原子核集中了原子全部正电荷和几乎全部质量，选项A、D、E正确.【答案】ADE玻尔理论1.玻尔原子模型2(1)量子化观点：电子的可能轨道半径、原子的能量、原子跃迁辐射或吸收光子的频率都只能是分立的、不连续的值.(2)对应关系：电子处于某一可能轨道对应原子的一种能量状态.(3)定态观点：电子在某一可能轨道上运动时，原子是不向外辐射电磁波的，轨道与能量是稳定的.(4)跃迁观点：能级跃迁时辐射或吸收光子的能量，hν＝Em－En(m＞n).(5)①原子吸收光子能量是有条件的，只有等于某两个能级差时才被吸收发生跃迁.②如果入射光的能量E≥13.6eV，原子也能吸收光子，则原子电离.③用粒子碰撞的方法使原子能级跃迁时，粒子能量大于能级差即可.2.跃迁与光谱线原子处于基态时，原子是稳定的，但原子在吸收能量跃迁到激发态后，就不稳定了，这时就会向低能级定态跃迁，而跃迁到基态，有时是经多次跃迁再到基态.一群氢原子处于量子数为n的激发态时，可能辐射出的光谱线条数为：N＝C＝.将氢原子电离，就是从外部给电子能量，使其从基态或激发态脱离原子核的束缚而成为自由电子.【导学号：67080032】(1)若要使n＝2激发态的氢原子电离，至少要用多大频率的电磁波照射该氢原子？(2)若用波长为200nm的紫外线照射氢原子，则电子飞到离核无穷远处时的速度为多大？(电子电荷量e＝1.6×10－19C，普朗克常量h＝6.63×10－34J·s，电子质量me＝9.1×10－31kg)【解析】(1)n＝2时，E2＝－eV＝－3.4eV，所谓电离，就是使处于基态或激发态的原子的核外电子跃迁到n＝∞的轨道，n＝∞时，E∞＝0.所以，要使处于n＝2激发态的原子电离，电离能为ΔE＝E∞－E2＝3.4eVν＝＝Hz≈8.21×1014Hz.(2)波长为200nm的紫外线一个光子所具有的能量E0＝hν＝6.63×10－34×J＝9.945×10－19J电离能ΔE＝3.4×1.6×10－19J＝5.44×10－19J由能量守恒hν－ΔE＝mev2代入数值解得v≈9.95×105m/s.【答案】(1)8.21×1014Hz(2)9.95×105m/s(1)氢原子在某激发态的电离能大小等于该能级的能量值.(2)电子电离后若有多余的能量将以电子动能的形式存在.1.(2016·山东省实验中学检测)关于α粒子散射实验，下列说法正确的是()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，极少数偏转角度超过90°，有的甚至被弹回B.使α粒子发生明显偏转的力是来自带正电的核及核外电子，当α粒子接近核时是核的斥力使α粒子偏转，当α粒子接近电子时是电子的吸引力使之偏转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3D.实验表明：原子中心的核带有原子的全部正电荷和原子的全部质量...