1、莒县二中莒县二中 冯启彩冯启彩第十八章第十八章 原子结构原子结构高考要求：氢原子光谱氢原子光谱氢原子的能级结构、能级公式氢原子的能级结构、能级公式 考纲对本专题能力要求降低，大多直接考考纲对本专题能力要求降低，大多直接考查知识的记忆和理解，查知识的记忆和理解，主要考查主要考查a粒子散射粒子散射实验与原子核式结构，以及结合氢原子光实验与原子核式结构，以及结合氢原子光谱考查玻尔原子模型、能级公式和原子的谱考查玻尔原子模型、能级公式和原子的跃迁条件规律。跃迁条件规律。问题情境一问题情境一1(多选多选)1897年英国物理学家汤姆孙发现了电子并被年英国物理学家汤姆孙发现了电子并被称为称为“电子之父电子之
2、父”，下列关于电子的说法正确的是，下列关于电子的说法正确的是()A汤姆孙通过研究阴极射线在电场和磁场中的运动得汤姆孙通过研究阴极射线在电场和磁场中的运动得出了阴极射线是带负电的粒子的结论，并求出了阴极出了阴极射线是带负电的粒子的结论，并求出了阴极射线的比荷射线的比荷B汤姆孙通过对光电效应的研究，发现了电子汤姆孙通过对光电效应的研究，发现了电子C电子质量是质子质量的电子质量是质子质量的1 836倍倍D汤姆孙通过研究用不同材料作阴极发出的射线，以汤姆孙通过研究用不同材料作阴极发出的射线，以及光电效应等现象，说明电子是原子的组成部分，是及光电效应等现象，说明电子是原子的组成部分，是比原子更基本的物质
3、单元比原子更基本的物质单元电子的发现过程：电子的发现过程：普吕克尔普吕克尔戈德斯坦戈德斯坦JJ汤姆孙汤姆孙密立根密立根通过气体放电管中射线的偏转情况通过气体放电管中射线的偏转情况断定阴极射线是带负电的粒子流并断定阴极射线是带负电的粒子流并且求出了比荷且求出了比荷观察到玻璃管壁上淡淡的观察到玻璃管壁上淡淡的荧光荧光认为荧光是由于某种射线撞认为荧光是由于某种射线撞击引起的并将其命名为阴极击引起的并将其命名为阴极射线射线通过油滴实验准确的测量了电子的通过油滴实验准确的测量了电子的电荷量电荷量 进一步拓展研究对象：用不同的材料做进一步拓展研究对象：用不同的材料做成的阴极做实验所得比荷的数值都是相同成的
4、阴极做实验所得比荷的数值都是相同的，说明不同物质都能发射这种带电粒子，的，说明不同物质都能发射这种带电粒子，它是构成各种物质的共有成分。它是构成各种物质的共有成分。电子是原子的组成部分，是比原子更电子是原子的组成部分，是比原子更基本的物质单元。基本的物质单元。电子电子问题情境一问题情境一1(多选多选)1897年英国物理学家汤姆孙发现了电子并被年英国物理学家汤姆孙发现了电子并被称为称为“电子之父电子之父”，下列关于电子的说法正确的是，下列关于电子的说法正确的是()A汤姆孙通过研究阴极射线在电场和磁场中的运动得汤姆孙通过研究阴极射线在电场和磁场中的运动得出了阴极射线是带负电的粒子的结论，并求出了阴
5、极出了阴极射线是带负电的粒子的结论，并求出了阴极射线的比荷射线的比荷B汤姆孙通过对光电效应的研究，发现了电子汤姆孙通过对光电效应的研究，发现了电子C电子质量是质子质量的电子质量是质子质量的1 836倍倍D汤姆孙通过研究用不同材料作阴极发出的射线，以汤姆孙通过研究用不同材料作阴极发出的射线，以及光电效应等现象，说明电子是原子的组成部分，是及光电效应等现象，说明电子是原子的组成部分，是比原子更基本的物质单元比原子更基本的物质单元AD汤姆孙的西瓜模型：汤姆孙的西瓜模型：原子是一个球体，正电荷弥漫性的原子是一个球体，正电荷弥漫性的均均匀分布匀分布在整个球体内，电子在整个球体内，电子镶嵌镶嵌其中。其中。
6、汤姆孙的原子模型汤姆孙的原子模型枣糕模型枣糕模型问题情境二问题情境二如图所示为卢瑟福如图所示为卢瑟福粒子散射实验装置的示意图，图粒子散射实验装置的示意图，图中的显微镜可在圆周轨道上转动，通过显微镜前相连的中的显微镜可在圆周轨道上转动，通过显微镜前相连的荧光屏可观察荧光屏可观察粒子在各个角度的散射情况粒子在各个角度的散射情况.下列说法中下列说法中正确的是正确的是()A.在图中的在图中的A、B两位置分别进行观察，相同时间内观两位置分别进行观察，相同时间内观察到屏上的闪光次数一样多察到屏上的闪光次数一样多B.在图中的在图中的B位置进行观察，屏上观察不到任何闪光位置进行观察，屏上观察不到任何闪光C.卢
7、瑟福选用不同金属箔片作为卢瑟福选用不同金属箔片作为粒子散射的靶，观察粒子散射的靶，观察到的实验结果基本相似到的实验结果基本相似D.粒子发生散射的主要原因是粒子发生散射的主要原因是粒子撞击到金原子后产粒子撞击到金原子后产生的反弹生的反弹粒子散射实验 1909190919111911年，英国物理学家卢瑟福指导他的年，英国物理学家卢瑟福指导他的学生盖革和马斯顿进行了学生盖革和马斯顿进行了 粒子散射实验粒子散射实验卢卢瑟瑟福福实验结果实验结果：绝大多数：沿原方向前进：沿原方向前进少数：发生大角度偏转，甚至偏角：发生大角度偏转，甚至偏角超过超过90900 0结果分析结果分析：电子能否使电子能否使粒子大角
8、度偏转？粒子大角度偏转？1 1微米厚的金箔内含微米厚的金箔内含30003000层原子层原子层，绝大多数层，绝大多数粒子穿过金箔仍粒子穿过金箔仍沿原方向前进说明什么？沿原方向前进说明什么？少数少数粒子的大角度偏转甚至反粒子的大角度偏转甚至反弹是怎么造成的？弹是怎么造成的？原子的核式结构的提出原子的核式结构的提出在原子的中心有一个很小的核，叫做原子核在原子的中心有一个很小的核，叫做原子核原子的原子的全部正电荷全部正电荷和和几乎全部质量几乎全部质量都集中在原都集中在原子核里子核里带负电的电子在核外空间绕着核旋转带负电的电子在核外空间绕着核旋转（08年广东）有关氢原子光谱的说法正确的是年广东）有关氢原
9、子光谱的说法正确的是（）（）A氢原子的发射光谱是连续谱氢原子的发射光谱是连续谱 B氢原子光谱说明氢原子只发出特定频率的氢原子光谱说明氢原子只发出特定频率的 光光C氢原子光谱说明氢原子能级是分立的氢原子光谱说明氢原子能级是分立的D氢原子光谱的频率与氢原子能级的能量差氢原子光谱的频率与氢原子能级的能量差无关无关 问题情境三：问题情境三：（12年四川）如图为氢原子能级示意图的一部分，则氢年四川）如图为氢原子能级示意图的一部分，则氢原子原子A从从n=4能级跃迁到能级跃迁到n=3能级比从能级比从n=3能级跃迁到能级跃迁到n=2能能级辐射出电磁波的频率小级辐射出电磁波的频率小B从从n=5能级跃迁到能级跃迁
10、到n=l能级比从能级比从n=5能级跃迁到能级跃迁到n=4能能级辐射出电磁波的速度大级辐射出电磁波的速度大C处于不同能级时，核外电子在各处出现的概率是一样处于不同能级时，核外电子在各处出现的概率是一样的的D从高能级向低能级跃迁时，氢原子核一定向外放出能从高能级向低能级跃迁时，氢原子核一定向外放出能量量玻尔的原子模型玻尔的原子模型13.6-3.4-1.51-0.85-0.540 eVnE/eV氢原子能级图分立轨道示意图原子核电子+练习练习2：按照玻尔理论，一个氢原子中的电子从一半径：按照玻尔理论，一个氢原子中的电子从一半径为为ra的圆轨道自发地直接跃迁到一半径为的圆轨道自发地直接跃迁到一半径为rb
11、的圆轨道的圆轨道上，已知上，已知rarb，则在此过程中，则在此过程中()A.原子要发出某一频率的光子，电子的动能增大，原原子要发出某一频率的光子，电子的动能增大，原子的电势能减小，原子的能量也减小子的电势能减小，原子的能量也减小 B.原子要吸收某一频率的光子，电子的动能减小，原原子要吸收某一频率的光子，电子的动能减小，原子的电势能减小，原子的能量也减小子的电势能减小，原子的能量也减小 C.原子要发出一系列频率的光子，电子的动能减小，原子要发出一系列频率的光子，电子的动能减小，原子的电势能减小，原子的能量也减小原子的电势能减小，原子的能量也减小 D.原子要吸收一系列频率的光子，电子的动能增大，原子要吸收一系列频率的光子，电子的动能增大，原子的电势能增大，原子的能量也增大原子的电势能增大，原子的能量也增大练习练习4欲使处于基态的氢原子激发，下列措施可欲使处于基态的氢原子激发，下列措施可行的是行的是（A）用）用10.2eV的光子照射的光子照射（B）用）用11eV的光子照射的光子照射（C）用）用14eV的光子照射的光子照射（D）用）用11eV的电子碰撞的电子碰撞ACD本章小结：本章小结：一、电子的发现过程一、电子的发现过程二、原子的核式结构模型二、原子的核式结构模型三、玻尔的原子模型三、玻尔的原子模型谢谢
