1、物理選修3-5第十八章：原子結構知識點匯總（訓練版）知識點一、電子的發現和湯姆生的原子模型:1、電子的發現:1897年英國物理學家湯姆生，對陰極射線進行了一系列的研究，從而 發現了電子。電子的發現表明：原子存在精細結構，從而打破了原子不可再 分的觀念。2、湯姆生的原子模型：1903年湯姆生設想原子是一個帶電小球，它的正電荷均勻分布在整個 球體內，而帶負電的電子鑲嵌在正電荷中。這就是湯姆生的棗糕式原子模型知識點二、粒子散射實驗和原子核結構模型1、a粒子散射實驗：1909年，盧瑟福及助手蓋革手嗎斯頓完成實驗裝置的組成：放射源、金箔、熒光屏實驗現象:a.絕大多數“粒子穿過金箔后，仍沿原來方向運動,不

2、發生偏轉。b.有少數a粒子發生較大角度的偏轉C.有極少數a粒子的偏轉角超過了90度，有的幾乎達到180度，即被反向彈回。2、原子的核式結構模型:由于a粒子的質量是電子質量的七千多倍，所以電子不會使a粒子運動方向發生明顯的改變，只有原子中的正電荷才有可能對a粒子的運動產生明顯的影響。如果正電荷在原子中的分布，像湯姆生模型那模均勻分布，穿過金箔的a粒了所受正電荷的作用力在各方向平衡，a粒了運動將不發生明顯改變。散射實驗現象證明，原子中正電荷不是均勻分布在原子中的。1911年，盧瑟福通過對a粒子散射實驗的分析計算提出原子核式結構模型：在原子中心存在一個很小的核，稱為原子核，原子核集中了原子所有正電荷

3、和幾乎全部的質量，帶負電荷的電子在核外空間繞核旋轉。原子核半徑小于-1410m,原子軌道半徑約-1010亂3、盧瑟福對實驗結果的解釋電子對a粒子的作用忽略不計。因為原子核很小，大部分a粒子穿過原子時離原子核很遠，受到較小的庫侖斥力，運 動幾乎不改變方向。極少數a粒子穿過原子時離原子核很近，因此受到很強的庫侖斥力， 發生大角度散射。4、核式結構的不足認為原子壽命的極短；認為原子發射的光譜應該是連續的。知識點三、氫原子光譜1、光譜的種類：(1)發射光譜：物質發光直接產生的光譜。熾熱的固體、液體及高溫高 壓氣體發光產生連續光譜；稀薄氣體發光產生線狀譜(明線光譜)，比如霓虹 燈發光光譜就是線狀光譜。

4、不同元素的線狀譜線不同，又稱 特征譜線。(2)吸收光譜：連續譜線中某些頻率的光被稀薄氣體吸收后產生的光譜，元素能發射出何種頻率的光，就相應能吸收何種頻率的光。因此吸收光譜也可作元素的特征譜線。吸收光譜主要研究太陽光譜。2、氫原子的光譜是線狀的(這些亮線稱為原子的特征譜線)，即輻射波長是 分立的。400可見光區祭外3、氫光譜規律公式:111、一R(2 2) m=1、2、 3,對于每個 m , n=m+1,m+2,m+3m nm=2時，對應巴爾末系，其中有四條可見光，一條紅色光、一條是藍靛光、另外兩條是紫光。4、光譜分析原理：利用元素的特征譜線（線狀譜或吸收光譜）鑒別物質的分 析方法。知識點四、波

5、爾的原子模型1、盧瑟福的原子核式結構學說的困難：盧瑟福的原子核式結構學說跟經典 的電磁理論發生矛盾（矛盾為：a、原子是不穩定的；b、原子光譜是連續譜） 1913年玻爾（丹麥）在其基礎上，把普朗克的量子理論運用到原子系統上， 提出玻爾理論。2、玻爾理論的假設（1）電子軌道量子化假設：電子可能的軌道半徑 r=n2r1， r1=0.053nm , n=1、2、3 。電子繞核旋轉可能 的軌道是分立的。（2）原子能量狀態量子化（定態）假設：取氫原子電離時原子能量為 0,即選定離核無限遠處的電勢能為零，用定積分求E1得 E1= -13.6ev.En, E1 = -13.6evn原子只能處于一系列不連續的能

6、量狀態中，在這些狀態中原子是穩定的，電子雖然繞核運動，但并不向外輻射能量，這些狀態叫做定態。氫原子的各個定態的能量值，叫做它的 能級。原子處于最低能級時電子在離核最近的軌 道上運動，這種定態叫做基態；原子處于較高能級時電子在離核較遠的軌道 上運動的這些定態叫做 激發態 激發態IJf、 胤激發態一I基態/$r(3)原子躍遷假設(針對原子的線狀譜提出)會放出光子。電子吸收光電子從能量較高的定態軌道躍遷到能量較低的定態軌道時, 子時會從能量較低的定態軌道躍遷到能量較高的軌道。hv E初一E末。注：電子只吸收或發射特定頻率的光子完成原子內的躍遷。如果要使電子電離，光子的能量 與氫原子能量之和大于等于零

7、即可。3、玻爾模型的局限性:玻爾模型的成功之處在于它引入了量子概念（提出了能級和躍遷的概念,能解釋氣體導電時發光的機理、氫原子的線狀譜），局限之處在于它過多地保留了經典理論（經典粒子、軌道等），無法解釋復雜原子的光譜。4、現代原子模型:電子繞核運動形成一個帶負電荷的云團,對于具有波粒二象性的微觀粒子,在一個確定時刻其空間坐標與動量不能同時測準，是這德國物理學家海森堡在1927年提出的著名的測不準原理。 現代量子理論認為電子的軌道只能用電子云來描述。針對性訓練R1、對 粒子散射實驗裝置的描述，你認為正確的有：（）A.實驗器材有放射源、金箔、熒光屏、顯微鏡B.金箔的厚度對實驗無影響C.如果不用金箔

8、改用鋁箔，就不會發生散射現象；D.實驗裝置放在空氣中和真空中都可以2、在盧瑟福的“粒子散射實驗中，有極少數a粒子發生大角度偏轉，其原因是（）A.原子的正電荷和絕大部分質量集中在一個很小的核上B.正電荷在原子中是均勻分布的C.原子中存在著帶負電的電子D.原子只能處于一系列不連續的能量狀態中3、在 粒子散射實驗中，如果兩個具有相同能量的粒子，從不同大小的角度散射出來，則散射角度大的這個粒子（）A.更接近原子核B.更遠離原子核.C.受到一個以上的原子核作用D.受到原子核較大的沖量作用4、盧瑟福通過對a粒子散射實驗結果的分析，提出A.原子的核式結構模型B.原子核內有中子存在.C.電子是原子的組成部分D

9、.原子核是由質子和中子組成的.5、圖中的圓點代表粒子散射實驗中的原子核，帶箭頭的曲線代表粒子的徑跡,其中不可能發生的是：（）IJ / 亨二（A）（06、根據 粒子散射實驗，盧瑟福提出了原子的核式結構模型，圖中虛線表示原子核所形成的電場的等勢線，實線表示一個粒子的運動軌跡。在粒子從a運動到b、再運動到c的過程中，下列說法正確的是 （）A.動能先增大，后減小B.電勢能先減小，后增大C.電場力先做負功，后做正功，總功等于零D.加速度先變小，后變大7、用光子能量為E的單色光照射容器中處于基態的一群氫原子。停止照射后，發現該容器內的氫能夠釋放出三種不同頻率的光子，它們的頻率由低到高依次為小邊、由此可知，

10、開始用來照射容器的單色光的光子能量可以表示為:h( M+ 2+母)以上表不式中 hu; h。； h(u+w);A.只有正確 B.只有正確C.只有 正確 D.只有 正確n的激發態的氫原子躍8、現有1200個氫原子被激發到量子數為 4的能級上，若這些受激氫原子最后都回到 基態，則在此過程中發出的光子總數是多少？假設處在量子數為 遷到各較低能級的原子數都是處在該激發態能級上的原子總數的A. 2200 B. 2000C. 1200 D, 24009、氫原子處于基態時，原子的能量為Ei13.6eV,問:(1)氫原子在n =4的定態時，可放出幾種頻率的光？其中最小頻率等于多少Hz?(2)若要使處于基態的氫原子電離，至少要用多大頻率的電磁波照射此原子？10、對于基態氫原子，下列說法正確的是()A、它能吸收10.2eV的光子B、它能吸收11eV的光子C、它能吸收14eV的光子D、它能吸收具有11