1、學案5章末總結一、對粒子散射實驗及核式結構模型的理解1實驗結果：粒子穿過金箔后，絕大多數粒子仍沿原來的方向前進；少數粒子有較大的偏轉；極少數粒子的偏轉角度超過90°，有的甚至被彈回，偏轉角達到180°.2核式結構學說：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量都集中在原子核內，電子繞核運轉3原子核的組成與尺度(1)原子核的組成：由質子和中子組成，原子核的電荷數等于原子核中的質子數(2)原子核的大小：實驗確定的原子核半徑的數量級為1015 m，而原子的半徑的數量級是1010 m因而原子內部十分“空曠”例1關于粒子散射實驗現象的分析，下列說法正確的是()A絕

2、大多數粒子沿原方向運動，說明正電荷在原子內均勻分布，使粒子受力平衡的結果B絕大多數粒子沿原方向運動，說明這些粒子未受到明顯的力的作用，說明原子內大部分空間是空的C極少數粒子發生大角度偏轉，說明原子內質量和電荷量比粒子大得多的粒子在原子內分布空間很小D極少數粒子發生大角度偏轉，說明原子內的電子對粒子的吸引力很大解析在粒子散射實驗中，絕大多數粒子沿原方向運動，說明這些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，原子內大部分空間是空的，故A錯，B對；極少數粒子發生大角度偏轉，說明會受到原子核明顯的力的作用的空間在原子內很小，粒子偏轉而原子核未動，說明原子核的質量和電荷量遠大于粒子的

3、質量和電荷量，電子的質量遠小于粒子的質量，粒子打在電子上，不會有明顯偏轉，故C對，D錯答案BC二、對玻爾原子模型及原子能級躍遷的理解1玻爾原子模型(1)原子只能處于一系列能量不連續的狀態中，具有確定能量的穩定狀態叫做定態，能量最低的狀態叫基態，其他的狀態叫做激發態(2)頻率條件當電子從能量較高的定態軌道(Em)躍遷到能量較低的定態軌道(En)時會放出能量為h的光子，則：hEmEn.反之，當電子吸收光子時會從較低的能量態躍遷到較高的能量態，吸收的光子能量同樣由頻率條件決定(3)原子的不同能量狀態對應電子的不同運行軌道2氫原子能級躍遷(1)氫原子的能級原子各能級的關系為：En(n為量子數，n1,2

4、，3，)對于氫原子而言，基態能級：E113.6 eV.(2)氫原子的能級圖氫原子的能級圖如圖1所示圖1例2已知氫原子基態的電子軌道半徑為r10.528×1010 m，量子數為n的能級為En eV.(1)求電子在基態軌道上運動的動能；(2)有一群氫原子處于量子數n3的激發態，畫一張能級圖，在圖上用箭頭標明這些氫原子能發出的光譜線(3)計算這幾種光譜線中最短的波長(靜電力常量k9×109 N·m2/C2，電子電荷量e1.6×1019 C，普朗克常量h6.63×1034 J·s，真空中光速c3×108 m/s)解析(1)核外電子繞

5、核做勻速圓周運動，庫侖引力提供向心力，則，又知Ekmv2，故電子在基態軌道上運動的動能為：Ek J2.18×1018 J13.6 eV.(2)當n1時，能級為E1 eV13.6 eV.當n2時，能級為E2 eV3.4 eV.當n3時，能級為E3 eV1.51 eV.能發出的光譜線分別為32、21、31共3種，能級圖如圖所示(3)由E3向E1躍遷時發出的光子頻率最大，波長最短hE3E1，又知，則有 m1.03×107 m.答案見解析三、原子的能級躍遷與電離1能級躍遷包括輻射躍遷和吸收躍遷，可表示如下：高能級Em低能級En.2當光子能量大于或等于13.6 eV時，也可以被處于基

6、態的氫原子吸收，使氫原子電離；當處于基態的氫原子吸收的光子能量大于13.6 eV時，氫原子電離后，電子具有一定的初動能3原子還可吸收外來實物粒子(例如自由電子)的能量而被激發由于實物粒子的動能可全部或部分被原子吸收，所以只要入射粒子的能量大于或等于兩能級的能量差(EEmEn)，均可使原子發生能級躍遷例3如圖2所示，A、B、C分別表示三種不同能級躍遷時放出的光子由圖可以判定()圖2A用波長為600 nm的X射線照射，可以使穩定的氫原子電離B用能量是10.2 eV的光子可以激發處于基態的氫原子C用能量是2.5 eV的光子入射，可以使基態的氫原子激發D用能量是11.0 eV的外來電子，可以使處于基態

7、的氫原子激發解析“穩定的氫原子”指處于基態的氫原子，要使其電離，光子的能量必須大于或等于13.6 eV，而波長為600 nm的X射線的能量為Eh6.63×1034× eV2.07 eV<13.6 eV，A錯誤因EE2E1(3.4) eV(13.6) eV10.2 eV，故10.2 eV的光子可以使氫原子從基態躍遷到n2的激發態，B正確；2.5 eV的光子能量不等于任何其他能級與基態的能級差，因此不能使氫原子發生躍遷，C錯誤；外來的電子可以將10.2 eV的能量傳遞給氫原子，使它激發，外來電子還剩余11.0 eV10.2 eV0.8 eV的能量，D正確答案BD針對訓練一

8、個氫原子處于基態，用光子能量為15 eV的電磁波去照射該原子，問能否使氫原子電離？若能使之電離，則電子被電離后所具有的動能是多大？答案能1.4 eV解析氫原子從基態n1被完全電離至少需要吸收13.6 eV的能量所以15 eV的光子能使之電離，由能量守恒可知，完全電離后還剩余動能Ek15 eV13.6 eV1.4 eV.1(對核式結構模型的理解)在粒子散射實驗中，當粒子最接近金原子核時，下列說法正確的是()A動能最小B電勢能最小C粒子和金原子核組成的系統的能量最小D加速度最小答案A解析在粒子散射實驗中，當粒子接近金原子核時，金原子核對粒子的作用力是斥力，對粒子做負功，電勢能增加，動能減小，當粒子

9、離金原子核最近時，它們之間的庫侖力最大，粒子的動能最小由于受到的金原子核外電子的作用相對較小，與金原子核對粒子的庫侖力相比，可以忽略，因此只有庫侖力做功，所以機械能和電勢能整體上是守恒的，故系統的能量可以認為不變綜上所述，正確選項應為A.2(對氫原子能級躍遷的理解)如圖3所示是玻爾理論中氫原子的能級圖，現讓一束單色光照射一群處于基態的氫原子，受激發的氫原子能自發地輻射出三種不同頻率的光，則照射氫原子的單色光的光子能量為()圖3A13.6 eV B12.09 eVC10.2 eV D3.4 eV答案B解析受激發的氫原子能自發地輻射出三種不同頻率的光，說明激發的氫原子處于第3能級，則照射氫原子的單

10、色光的光子能量為EE3E112.09 eV，故B正確3(原子的能級躍遷和電離問題)氫原子能級的示意圖如圖4所示，大量氫原子從n4的能級向 n2 的能級躍遷時輻射出可見光a，從n3的能級向n2的能級躍遷時輻射出可見光b，則()圖4A可見光光子能量范圍在1.62 eV到2.11 eV之間B氫原子從n4的能級向n3的能級躍遷時會輻射出紫外線Ca光的頻率大于b光的頻率D氫原子在n2的能級可吸收任意頻率的光而發生電離答案C解析由能級躍遷公式EEmEn得：E1E4E20.85 eV(3.4 eV)2.55 eVE2E3E21.51 eV(3.4 eV)1.89 eV故A錯；據Eh知，C對；E3E4E30.

11、85 eV(1.51 eV)0.66 eV，所以氫原子從n4的能級向n3的能級躍遷時能量差對應的光子處于紅外線波段，B錯；氫原子在n2的能級時能量為3.4 eV，所以只有吸收光子能量大于等于3.4 eV時才能電離，D錯4(氫原子的能級躍遷)如圖5所示為氫原子能級的示意圖現有大量的氫原子處于n4的激發態當向低能級躍遷時將輻射出若干不同頻率的光關于這些光，下列說法正確的是()圖5A最容易表現出衍射現象的光是由n4能級躍遷到n1能級產生的B頻率最小的光是由n2能級躍遷到n1能級產生的C這些氫原子總共可輻射出3種不同頻率的光D用n2能級躍遷到n1能級輻射出的光照射逸出功為6.34 eV的金屬箔能發生光電效應答案D解析在該題中，從n4的激發態