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第2讲原子结构

如图为氢原子能级示意图的一部分,已知当氢原子吸收能量大于或等于其所在能级与

n∞能级的能级差时,氢原子将电离,吸收的多余能量将转化为电离的电子的动能。相

反,氢原子俘获电子时,可类似看成电离过程的“相反过程”。试分析:

(1)大量氢原子处于n3的激发态,在向低能级跃迁时可释放几种不同频率的光子?

(2)从n3跃迁到n4需要吸收的光子能量是多少?用0.85eV的光子照射n3的氢原

子,氢原子能跃迁到n4的激发态吗?

(3)当处于基态的氢原子吸收光子能量发生电离时,光子能量必须满足什么条件?当处

于基态的氢原子受到质子撞击时,当质子动能为13.6eV时,氢原子一定会电离吗?

*

*

(2024·广东汕头二模)扫描隧道显微镜让人类对原子有了直观的感受,下列关于原子结构

的说法正确的是()

[A]玻尔的原子结构假说认为核外电子可在任意轨道上运动

[B]α粒子散射实验中,绝大多数α粒子发生了大角度散射

[C]原子光谱是线状谱,不同原子的光谱可能相同

[D]氢原子在激发态自发跃迁时,氢原子能量减少

【答案】D

1

【答案】阴极正电荷镶嵌正电电子R(-3,4,5,…)E-E各个位置

∞mn

考点一原子的核式结构

1.α粒子散射实验的意义

卢瑟福通过α粒子散射实验,否定了汤姆孙的原子模型,建立了核式结构模型。

2.原子核的电荷与尺度

[例1]【α粒子散射实验的现象分析】1909年,英国物理学家卢瑟福和他的助手盖革、马

斯顿一起进行了著名的“α粒子散射实验”,实验中大量的α粒子穿过金箔前后的运动轨迹

如图所示。卢瑟福通过对实验结果的分析和研究,于1911年建立了原子的核式结构模型。

下列描述正确的是()

2

[A]绝大多数α粒子穿过金箔后,都发生了大角度偏转

[B]少数α粒子穿过金箔后,基本上沿原来方向前进

[C]该实验证实了汤姆孙原子模型的正确性

[D]通过α粒子散射实验,估计出原子核半径的数量级为10-15m

【答案】D

【解析】卢瑟福“α粒子散射实验”结果表明,绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原来的方向

前进,但有少数α粒子发生了较大的偏转,并有极少数α粒子的偏转超过90°,有的甚至几乎

达到180°而被反弹回来,故A、B错误;通过α粒子散射实验,卢瑟福否定了汤姆孙原子模型,

建立了原子的核式结构模型,故C错误;通过α粒子散射实验,卢瑟福估计出了原子核半径

-15

的数量级为10m,故D正确。

[例2]【对原子核式结构模型的理解】(2024·上海徐汇区模拟)关于卢瑟福的原子核式结

构模型,下列说法正确的是()

[A]在原子中心有一个很小的带负电的核

[B]原子的全部质量都集中在原子核里

[C]电子在核外不停地绕核运动

[D]电子绕核做圆周运动的向心力由核力提供

【答案】C

【解析】在原子的中心有一个很小的核,叫原子核,原子的全部正电荷和几乎全部质量都

集中在原子核里,故A、B错误;带负电的电子在核外空间绕着核旋转,故C正确;电子绕核

做圆周运动的向心力由库仑力提供,故D错误。

考点二玻尔理论与能级跃迁氢原子光谱

1.两类能级跃迁

(1)自发跃迁:高能级(m)低能级(n)→放出能量,发射光子,hνE-E。

mn

(2)受激跃迁:低能级(n)高能级(m)→吸收能量。

①光照(吸收光子):光