本文格式為Word版，下載可任意編輯——高中物理第2章章末小結(jié)與測評學(xué)案魯科版選修3盧瑟福原子核式布局α粒子散射測驗結(jié)果及由此建立的學(xué)說1．測驗結(jié)果α粒子穿過金箔后，絕大多數(shù)α粒子仍沿原來的方向前進，少數(shù)α粒子有較大的偏轉(zhuǎn)，極少數(shù)α粒子的偏轉(zhuǎn)角超過90，有的甚至被原路彈回，偏轉(zhuǎn)角達成180。

2．核式布局學(xué)說在原子的中心有一個很小的原子核，原子的全部正電荷和幾乎全部質(zhì)量都集中在原子核內(nèi)，電子繞核運轉(zhuǎn)。

3．該片面主要測驗核式布局理論的建立過程，電子繞原子核轉(zhuǎn)動中有關(guān)能量、加速度等問題。

1．[多項選擇]關(guān)于α粒子散射測驗現(xiàn)象的分析，以下說法正確的是A．絕大多數(shù)α粒子沿原方向運動，說明正電荷在原子內(nèi)平勻分布，是α粒子受力平衡的結(jié)果B．絕大多數(shù)α粒子沿原方向運動，說明這些α粒子未受到明顯的力的作用，說明原子是“中空”的C．極少數(shù)α粒子發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn)，說明原子內(nèi)質(zhì)量和電荷量比α粒子大得多的粒子在原子內(nèi)分布空間很小D．極少數(shù)α粒子發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn)，說明原子內(nèi)的電子對α粒子的吸引力很大解析選BC在α粒子散射測驗中，絕大多數(shù)α粒子沿原方向運動，說明α粒子未受到原子核明顯的力的作用，也說明原子核相對原子來講很小，原子內(nèi)大片面空間是空的，故A錯，B對；

極少數(shù)發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn)，說明受到原子核明顯的力的作用的空間在原子內(nèi)很小，α粒子偏轉(zhuǎn)，而原子核未動，說明原子核的質(zhì)量和電荷量遠(yuǎn)大于α粒子的質(zhì)量和電荷量，電子的質(zhì)量遠(yuǎn)小于α粒子的質(zhì)量，α粒子打在電子上，不會有明顯偏轉(zhuǎn)，故C對，D錯。

玻爾理論與能級躍遷1.軌道半徑與能級公式rn＝n2r1，En＝，其中n＝1,2,3，為軌道量子數(shù)，r1＝0.5310－10m，E1＝－13.6eV。

2．原子的能級躍遷和電離1躍遷躍遷是原子的電子從一個軌道躍遷到另一個軌道，即不能脫離原子核的束縛，所以在躍遷的過程中，原子放出或吸收的能量務(wù)必是量子化的。如當(dāng)電子從m軌道躍遷到n軌道時，其能量變化務(wù)必是ΔE＝－，當(dāng)m＞n時，ΔE＜0，原子要放出能量；

當(dāng)m＜n時，ΔE＞0，原子要吸收能量。

2電離電離是將原子的電子變成自由電子，只要電離能大于確定值就可以，沒有量子化要求，若有多余的能量，那么以電子動能的形式存在。如將在m軌道的電子電離出來，原子吸收的能量ΔE＞0－就可以了。

3．輻射光子的種類或光譜線條數(shù)N＝Cn2＝4．氫原子的能量及其變化1En＝Ekn＋Epn，其中En、Ekn、Epn分別為原子能量級、電子動能、原子勢能。

2Epn＝－。

3Ekn＝＝。

4En＝－Ekn＝－。

當(dāng)原子由低能級向高能級躍遷時，En增大，Ep增大，Ek減小。反之，那么亦反之。

2．處于n＝3的氫原子能夠自發(fā)地向低能級躍遷，1躍遷過程中電子動能和原子能量如何變化2可能輻射的光子波長是多少普朗克常量h＝6.6310－34Js解析1由于電子從外軌道進入內(nèi)軌道，半徑變小，由于＝，那么Ek＝mv2＝，由此可知動能增大；

在此過程中，原子向外輻射光子，因此原子能量裁減。

2原子的可能躍遷及相應(yīng)波長①從n＝3到n＝2而E3＝－1.51eVE2＝－3.4eV由hν＝h＝Em－En得λ1＝＝m＝6.5810－7m。

②從n＝3到n＝1而E1＝－13.60eVλ2＝＝m＝1.0310－7m。

③從n＝2到n＝1那么λ3＝＝m＝1.2210－7m。

答案1電子動能增大，原子能量裁減26.5810－7m1.0310－7m1.2210－7m時間60分鐘總分值100分一、選擇題共8小題，每題6分，共48分1．盧瑟福通過對α粒子散射測驗結(jié)果的分析，提出了原子內(nèi)部存在A．電子B．中子C．質(zhì)子D．原子核解析選D盧瑟福在α粒子散射測驗中查看到絕大多數(shù)α粒子穿過金箔后幾乎不變更運動方向，只有極少數(shù)的α粒子發(fā)生了大角度的偏轉(zhuǎn)，說明在原子的中央存在一個體積很小的帶正電的物質(zhì)，將其稱為原子核。應(yīng)選項D正確。

2．在盧瑟福α粒子散射測驗中，金箔中的原子核可以看做靜止不動；

以下各圖畫出的是其中兩個α粒子體驗金箔散射過程的徑跡，其中正確的是解析選C金箔中的原子核與α粒子都帶正電，α粒子接近原子核過程中受到斥力而不是引力作用，A、D錯誤；

由原子核對α粒子的斥力作用，及物體做曲線運動的條件，知曲線軌跡的凹側(cè)應(yīng)指向受力一方，選項B錯、C對。

3．氫原子從n＝4的激發(fā)態(tài)直接躍遷到n＝2的激發(fā)態(tài)時，發(fā)出藍(lán)色光，那么當(dāng)氫原子從n＝5的激發(fā)態(tài)直接躍遷到n＝2的激發(fā)態(tài)時，可能發(fā)出的光是A．紅外線B．紅光C．紫光D．γ射線解析選C氫原子從n＝4、5的能級向n＝2的能級躍遷時輻射的光為可見光，且輻射光子的能量得志hν＝Em－En，能級差越大，光頻率越高，而紫色光的頻率高于藍(lán)色光的頻率，綜上所述，選項C正確。

4．一個氫原子中的電子從一半徑為ra的軌道自發(fā)地直接躍遷至另一半徑為rb的軌道，已知ra＞rb，那么在此過程中A．原子發(fā)出一系列頻率的光子B．原子要吸收一系列頻率的光子C．原子要吸收某一頻率的光子D．原子要輻射某一頻率的光子解析選D電子的軌道半徑減小，電子從高能級直接躍遷到低能級，只能放出具有對理應(yīng)能量差的頻率的光子，故D正確。

5.如下圖為氫原子的能級圖，用光子能量為13.06eV的光照射一群處于基態(tài)的氫原子，可能觀測到氫原子放射的不同波長的光有A．15種B．10種C．4種D．1種解析選B處于基態(tài)的氫原子吸收入射光子的能量后由低能級向高能級躍遷，處于不穩(wěn)定狀態(tài)，然后由高能級向低能級躍遷，根據(jù)題意，hν＝E5－E1＝13.06eV，故可能放射C52＝10種光。

6．[多項選擇]玻爾在他提出的原子模型中所做的假設(shè)有A．原子處在具有確定能量的定態(tài)中，雖然電子做加速運動，但不向外輻射能量B．原子的不同能量狀態(tài)與電子沿不同的圓軌道繞核運動相對應(yīng)，而電子的可能軌道的分布是不連續(xù)的C．電子從一個軌道躍遷到另一個軌道時，輻射或吸收確定頻率的光子D．電子躍遷時輻射的光子的頻率等于電子繞核做圓周運動的頻率解析選ABCA、B、C三項都是玻爾提出來的假設(shè)，其核心是原子定態(tài)概念的引入與能級躍遷學(xué)說的提出，也就是“量子化”概念，原子的不同能量狀態(tài)與電子繞核運動不同的圓軌道相對應(yīng)，是經(jīng)典理論與量子化概念的結(jié)合。電子躍遷輻射的能量為hν＝Em－En，與電子繞核做的圓周運動無關(guān)。故D錯。

7.[多項選擇]設(shè)氫原子由n＝3的狀態(tài)向n＝2的狀態(tài)躍遷時放出能量為E、頻率為ν的光子。那么氫原子A．躍遷時可以放出或吸收能量為任意值的光子B．由n＝2的狀態(tài)向n＝1的狀態(tài)躍遷時放出光子的能量大于EC．由n＝2的狀態(tài)向n＝3的狀態(tài)躍遷時吸收光子的能量等于ED．由n＝4的狀態(tài)向n＝3的狀態(tài)躍遷時放出光子的頻率大于ν解析選BC原子躍遷時可以放出或吸收能量為特定值的光子，A錯；

由n＝2的狀態(tài)向n＝1的狀態(tài)躍遷時，放出的能量比由n＝3的狀態(tài)向n＝2的狀態(tài)躍遷時要大，所以放出光子的能量大于E，B項正確；

由n＝2的狀態(tài)向n＝3的狀態(tài)躍遷時吸收光子的能量等于由n＝3的狀態(tài)向n＝2的狀態(tài)躍遷時放出的能量E，C項正確；

由n＝4的狀態(tài)向n＝3的狀態(tài)躍遷時放出光子的能量較小，所以頻率小于ν，D項錯。

8.[多項選擇]氫原子能級如下圖，當(dāng)氫原子從n＝3躍遷到n＝2的能級時，輻射光的波長為656nm。以下判斷正確的是A．氫原子從n＝2躍遷到n＝1的能級時，輻射光的波長大于656nmB．用波長為325nm的光照射，可使氫原子從n＝1躍遷到n＝2的能級C．一群處于n＝3能級上的氫原子向低能級躍遷時最多產(chǎn)生3種譜線D．用波長為633nm的光照射，不能使氫原子從n＝2躍遷到n＝3的能級解析選CD根據(jù)氫原子的能級圖和能級躍遷規(guī)律，當(dāng)氫原子從n＝2能級躍遷到n＝1的能級時，輻射光的波長確定小于656nm，因此A選項錯誤；

根據(jù)發(fā)生躍遷只能吸收和輻射確定頻率的光子，可知B選項錯誤，D選項正確；

一群處于n＝3能級上的氫原子向低能級躍遷時可以產(chǎn)生3種頻率的光子，所以C選項正確。

二、非選擇題共4小題，共52分9．12分氫原子第n能級的能量為En＝，其中E1為基態(tài)能量。當(dāng)氫原子由第4能級躍遷到第2能級時，發(fā)出光子的頻率為ν1；

若氫原子由第2能級躍遷到基態(tài)，發(fā)出光子的頻率為ν2，求的值。

解析根據(jù)En＝及hν＝Em－En可得hν1＝－，hν2＝－E1，兩式聯(lián)立解得＝。

答案10．12分已知氫原子量子數(shù)為n的能級值為En＝eV，試計算處于基態(tài)的氫原子吸收頻率為多少的光子，電子可以躍遷到n＝2軌道上解析氫原子基態(tài)時的能量E1＝eV＝－13.6eV，氫原子在n＝2能級的能量E2＝eV＝－3.4eV。

氫原子由基態(tài)躍遷到n＝2能級需要的能量ΔE＝E2－E1＝[－3.4－－13.6]eV＝10.2eV＝1.63210－18J根據(jù)玻爾理論hν＝ΔE得ν＝＝Hz≈2.461015Hz。

答案2.461015Hz11.14分原子可以從原子間的碰撞中獲得能量，從而發(fā)生能級躍遷在碰撞中，動能損失最大的是完全非彈性碰撞。一個具有13.60eV動能、處于基態(tài)的氫原子與另一個靜止的、也處于基態(tài)的氫原子發(fā)生對心正碰，問是否可以使基態(tài)氫原子發(fā)生能級躍遷氫原子能級如下圖解析設(shè)運動氫原子的速度為v0，發(fā)生完全非彈性碰撞后兩者的合速度為v，損失的動能ΔE被基態(tài)氫原子吸收。若ΔE＝10.2eV，那么基態(tài)氫原子可由n＝1能級躍遷到n＝2能級，由動量守恒和能量守恒得mv0＝2mv①mv02＝mv22＋ΔE②mv02＝13.60eV③由①②③得ΔE＝6.8eV＜10.2eV，所以不能使基態(tài)氫原子發(fā)生躍遷。

答案不能12.14分已知基態(tài)氫原子的電子的軌道半徑r1＝0.52810－10m，根據(jù)玻爾假設(shè)，電子繞核的可能軌道半徑是rn＝n2r1n＝1,2,3，。電子在不同軌道上對應(yīng)的能級如下圖。

1有一群氫原子處于量子數(shù)n＝3的激發(fā)態(tài)，在圖上用箭頭標(biāo)出這些氫原子