2016-2017沪科版选修3-5第三章原子世界探秘章末突破学案.doc

第  PAGE 7 页 共  NUMPAGES 7 页 章末分层突破 [自我校对] ①枣糕 ②α粒子 ③几乎全部质量 ④高速旋转 ⑤hν＝Em－En ⑥rn＝n2r1 ⑦En＝eq \f(1,n2)E1 ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ 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3-1 2.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 (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≥13.6 eV，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＝Ceq \o\al(2,n)＝eq \f(n?n－1?,2). 　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 (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200 nm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＝1.6×10－19 C，普朗克常量h＝6.63×10－34 J·s，电子质量me＝9.1×10－31 kg) 【解析】　(1)n＝2时，E2＝－eq \f(13.6,22) eV＝－3.4 eV，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＝3.4 eV ν＝eq \f(ΔE,h)＝eq \f(3.4×1.6×10－19,6.63×10－34) Hz≈8.21×1014 Hz. (2)波长为200 nm的紫外线一个光子所具有的能量E0＝hν＝6.63×10－34×eq \f(3×108,200×10－9) J＝9.945×10－19 J 电离能ΔE＝3.4×1.6×10－19 J＝5.44×10－19 J 由能量守恒hν－ΔE＝eq \f(1,2)mev2 代入数值解得v≈9.95×105 m/s. 【答案】　(1)8.21×1014 Hz　(2)9.95×105 m/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