《高中物理 第3章 原子世界探秘學案 滬科版選修35》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《高中物理 第3章 原子世界探秘學案 滬科版選修35（7頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、第3章 原子世界探秘一、對粒子散射實驗及核式結構模型的理解例1關于粒子散射實驗現(xiàn)象的分析，下列說法正確的是()A絕大多數(shù)粒子沿原方向運動，說明正電荷在原子內(nèi)均勻分布，是粒子受力平衡的結果B絕大多數(shù)粒子沿原方向運動，說明這些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)粒子發(fā)生大角度偏轉，說明原子內(nèi)質(zhì)量和電荷量比粒子大得多的粒子在原子內(nèi)分布空間很小D極少數(shù)粒子發(fā)生大角度偏轉，說明原子內(nèi)的電子對粒子的吸引力很大解析在粒子散射實驗中，絕大多數(shù)粒子沿原方向運動，說明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)大部分空間是空的，故A錯，B對；極少數(shù)粒子發(fā)生大角度偏轉，說明
2、受到原子核明顯的力的作用的空間在原子內(nèi)很小，粒子偏轉而原子核未動，說明原子核的質(zhì)量和電荷量遠大于粒子的質(zhì)量和電荷量，電子的質(zhì)量遠小于粒子的質(zhì)量，粒子打在電子上，不會有明顯偏轉，故C對，D錯答案BC二、對玻爾的原子結構模型的理解1玻爾的原子結構模型可概括為三個要點(1)能量的量子化EnE1(En為動能、電勢能之和)(2)軌道的量子化rnn2r1.(3)能級躍遷量子化hEmEn(吸收或輻射一定頻率的光子)2注意三個不同(1)一群氫原子與一個氫原子的不同：一個氫原子在一次躍遷時只能輻射一個光子，故一個氫原子處于量子數(shù)為n的激發(fā)態(tài)時，可能輻射的光譜條數(shù)為n1.而一群氫原子處于量子數(shù)為n的激發(fā)態(tài)時，由于
3、向各個能級躍遷的可能性都存在，故可能輻射的光譜條數(shù)為NC.(2)躍遷與電離的不同躍遷時只能吸收等于兩個能級差的光子；電離時只要原子吸收的能量EEEn，就可以使處于定態(tài)n上的氫原子電離，當EEEn時，電離后電子還具有一定的動能(3)吸收光子躍遷與電子碰撞躍遷的不同電子碰撞原子核時，只要電子的動能大于或等于某兩個能級能量差就可引起原子的激發(fā)躍遷但由于電子的動能不是一份一份的，因此撞擊時可把部分動能傳給原子，剩余的部分自身保留例2有一群氫原子處于量子數(shù)n4的激發(fā)態(tài)中，能發(fā)出幾種頻率的光子？其中最高頻率、最低頻率各為多少？若有一個氫原子處于量子數(shù)n4的激發(fā)態(tài)時，最多能發(fā)出幾種頻率的光子？解析一群氫原子
4、向低能級躍遷時，各種躍遷方式都會發(fā)生，即可以從n4的激光態(tài)躍遷到n3、n2、n1的各能級；再從n3的激發(fā)態(tài)躍遷到n2、n1的各能級；再從n2的激發(fā)態(tài)躍遷到n1的基態(tài)故有N6種頻率的光子產(chǎn)生如圖所示為躍遷示意圖最高頻率的光子滿足h10.85 eV(13.6 eV)12.75 eV2.041018 J，13.11015 Hz.最低頻率的光子滿足h20.85 eV(1.51 eV)0.66 eV1.0561019 J，21.61014 Hz.一個氫原子處于量子數(shù)為4的激發(fā)態(tài)時，最多能發(fā)出413(種)頻率的光子答案6種3.11015 Hz1.61014 Hz3種例3當用具有1.87 eV能量的光子照射
5、n3激發(fā)態(tài)的氫原子時，氫原子()A不會吸收這個光子B吸收該光子后被電離，電離后的動能為0.36 eVC吸收該光子后被電離，電離后電子的動能為零D吸收該光子后不會被電離解析E31.51 eV，即處于n3激發(fā)態(tài)的氫原子吸收大于或等于1.51 eV能量的光子后即會發(fā)生電離，所以具有1.87 eV能量的光子能被吸收，且電離后電子動能Ek(1.871.51) eV0.36 eV.可見選項B正確答案B例4用大量具有一定能量的電子轟擊大量處于基態(tài)的氫原子，觀測到了一定數(shù)目的光譜線調(diào)高電子的能量再次進行觀測，發(fā)現(xiàn)光譜線的數(shù)目比原來增加了5條用n表示兩次觀測中最高激發(fā)態(tài)的量子數(shù)之差，E表示調(diào)高后電子的能量根據(jù)氫
6、原子的能級圖(如圖1所示)可以判斷，n和E的可能值為()圖1An1,13.22 eVE13.32 eVBn2,13.22 eVE13.32 eVCn1,12.75 eVE13.06 eVDn2,12.75 eVE13.06 eV解析由于原子發(fā)光時光譜線的數(shù)目為C，調(diào)高電子的能量后光譜線的數(shù)目為C，由CC5得n4，m2和n6，m5，故存在兩種可能性又由于是電子轟擊，故電子的能量必須大于或等于某兩個能級間的能量差，當n2時應滿足13.6 eV0.85 eVE13.6 eV0.54 eV，即D對；當n1時應滿足13.6 eV0.38 eVErb，則在此過程中()A原子要輻射一系列頻率的光子B原子要吸
7、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答案D解析因為是從高能級向低能級躍遷，所以應放出光子，因此B、C錯誤“直接”從一能級躍遷至另一能級，只對應某一能級差，故只能輻射某一頻率的光子3已知氫原子的基態(tài)能量為13.6 eV，當一群處于量子數(shù)為n3的激發(fā)態(tài)的氫原子發(fā)生躍遷時，可能輻射的光子能量是()A1.5 eVB12.09 eVC1.89 eV、12.09 eVD1.89 eV、10.2 eV、12.09 eV答案D4關于氫原子能級的躍遷，下列敘述中正確的是()A用能量為20.75 eV的X射線照射，可使處于基態(tài)的氫原子電離出自由電子B用能量為10.2 eV的光子照
8、射，可使處于基態(tài)的氫原子躍遷到激發(fā)態(tài)C用能量為11.0 eV的光子照射，可使處于基態(tài)的氫原子躍遷到激發(fā)態(tài)D用能量為12.5 eV的光子照射，可使處于基態(tài)的氫原子躍遷到激發(fā)態(tài)答案AB解析氫原子的電離能E0(13.6) eV13.6 eV10.2 eV,12.6 eV12.09 eV,12.6 eV12.75 eV，故可以使氫原子躍遷到n2和n3的能級上但用光子去轟擊處于基態(tài)的氫原子樣品時，入射光子的能量必須為兩能級的能量差值，即10.2 eV、12.09 eV、12.75 eV、所以用12.6 eV的光子去轟擊時不能引起氫原子的躍遷7處于n3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
9、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h6.631034 Js)答案(1)電子動能增大，原子能量減小(2)6.58107 m1.03107 m1.22107 m解析(1)電子從外軌道進入內(nèi)軌道，半徑變小，由于則Ekmv2，由此可知動能增大；在此過程中，原子向外輻射光子，因此原子能量減小(2)原子的可能躍遷及相應波長從n3到n2而E31.51 eV，E23.4 eV由hhEmEn得1 m6.58107 m從n3到n1而E113.60 eV2 m1.03107 m從n2到n1，則3 m1.22107 m6EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F375
高中物理 第3章 原子世界探秘學案 滬科版選修35
