第十八章原子结构典型例题和习题VIP免费

第十八章原子结构【典型例题】[例1]电子所带电量的精确数值最早是由美国物理学家密立根通过油滴实验测得的。他测定了数千个带电油滴的电量，发现这些电量都等于某个最小电量的整数倍。这个最小电量就是电子所带的电量。密立根实验的原理如图所示，A、B是两块平行放置的水平金属板，A板带正电，B板带负电。从喷雾器嘴喷出的小油滴落到A、B两板之间的电场中，小油滴由于摩擦而带负电，调节A、B两板间的电压，可使小油滴受到的电场力和重力平衡。已知小油滴静止处的电场强度是1.92×105N/G，油滴半径是1.64×l0－4cm，油的密度是0.851g/cm3，求油滴所带的电量，这个电量是电子电量的多少倍？解析：小油滴质量由题意知由①②两式可得：小油滴所带电量q是电子电量e的。[例2]如图所示为卢瑟福和他的同事们做粒子散射实验装置的示意图，荧光屏和显微镜一起分别放在图中的A、B、C、D四个位置时，观察到的现象，下述说法中正确的是（）A.放在A位置时，相同时间内观察到屏上的闪光次数最多B.放在B位置时，相同时间内观察到屏上的闪光次数只比A位置时稍少些C.放在C、D位置时，屏上观察不到闪光D.放在D位置时，屏上仍能观察一些闪光，但次数极少解析：根据α粒子散射现象，绝大多数粒子沿原方向前进，少数粒子发生较大偏转。1答案：A、B、D点评：本题考查学生是否掌握卢瑟福的α粒子散射实验结果。[例3]卢瑟福通过实验，发现了原子中间有一个很小的核，并由此提出了原子的核式结构模型，平面示意图中的四条线表示α粒子运动的可能轨迹，在图中完成中间两条α粒子的运动轨迹。解析：在卢瑟福的α粒子散射实验中，观察到了离核较近的那些α粒子的运动方向发生了很大的改变，有的甚至完全反弹，由此提出了原子中间聚集着原子几乎所有质量和正电荷的原子的核式结构学说。所以图中α粒子运动轨迹应如下图所示。点评：人们对原子和原子核结构的认识，都是通过实验获得的，因此，熟记一些典型实验中所发生的物理现象，对掌握和理解该部分知识是非常重要的。[例4]下列说法中正确的是（）A.炽热的固体、液体和高压气体发出的光形成连续光谱B.各种原子的明线光谱中的明线和它吸收光谱中的暗线必定一一对应C.气体发出的光只能产生明线光谱D.甲物质发出的白光通过乙物质的蒸气形成的是甲物质的吸收光谱解析：对照连续光谱的特征和产生机理可知A选项正确：对于同一种元素的原子能级结构一定。因此它辐射或吸收的光的能量是一定的，因此B选项正确；高压气体发出的光是连续光谱，低压稀薄气体发出的光是明线光谱，因此C选项错误：甲物质发出的白光通过乙物质的蒸气。其中有部分波长的光被乙物质的原子吸收。因此暗线是与乙物质的原子的能级差对应，所以这样形成的吸收光谱是乙物质的吸收光谱，D选项错误。答案：A、B[例5]根据巴耳末公式，计算氢原子光谱中巴耳末系中波长最长的光子的能量是多少？解析：根据公式可知，当n=3，λ最大，带入计算得到λ=656.3nm，据公式，得：[例6]玻尔在他提出的原子模型中所做的假设有（）A.原子处在具有一定能量的定态中，虽然电子做加速运动，但不向外辐射能量2B.原子的不同能量状态与电子沿不同的圆轨道绕核运动相对应，而电子的可能轨道的分布是不连续的C.电子从—个轨道跃迁到另—个轨道时，辐射（或吸收）一定频率的光子D.电子跃迁时辐射的光子的频率等于电子绕核做圆周运动的频率解析：A、B、C三项都是玻尔提出来的假设，其核心是原子定态概念的引入与能级跃迁学说的提出，也就是“量子化”概念，原子的不同能量状态与电子绕核运动不同的圆轨相对应，是经典理论与量子化概念的结合答案：A、B、C点评：正确识记玻尔原子模型的内容是解决本题的关键，应注意电子绕核做圆周运动时，不向外辐射能量，原子辐射的能量与电子绕核运动无关，只由跃迁前后的两个能级的能量差决定。[例7]用光子能量为E的单色光照射容器中处于基态的氢原子。停止照射后，发现该容器内的氢能够释放出三种不同频率的光子，它们的频率由低到高依次为ν1、ν2、ν3，由此可知，开始用来照射容器的单色光的光子能量可以表示为：①hν1；②hν3；③h（ν1+ν2）；④h（ν1+ν2+ν3）以上表示式中（）A.只有...