第二章 原子结构 专题一 三种原子模型的对比 实验基础 结构差异 成功和局限 “枣糕”模型 电子的发现 带正电物质均匀分布在原子内，电子镶嵌其中 解释了一些实验事实，无法解释α粒子散射实验 核式结构模型 α粒子散射实验 全部正电荷和几乎全部质量集中在核里，电子绕核旋转 成功解释了α粒子散射实验，无法解释原子的稳定性与原子光谱的分立特征 玻尔的原子模型 氢原子光谱的研究 在核式结构模型基础上，引入量子化观点 成功解释了氢原子光谱，无法解释较复杂的原子光谱 [例1] α粒子的质量大约是电子质量的7 300倍，如果α粒子以速度v跟电子发生弹性正碰(假设电子原来是静止的)，则碰撞后α粒子的速度变化了多少？ [解析] 设电子质量为m，碰后α粒子速度为v1，电子速度为v2，由弹性正碰中动量和能量守恒有 ×7 300mv2＝×7 300mv12＋mv22， 7 300mv＝7 300mv1＋mv2， 解得v1＝v＝v。 因此碰撞后α粒子速度减少了Δv＝v－v1＝v。 [答案] v 专题二 光子和实物粒子引起的两种跃迁 1.光子和原子作用 (1)原子在各定态之间跃迁：跃迁条件hν＝Em－En，原子的一次跃迁，只能吸收一个光子的能量，且该光子的能量恰好等于跃迁的能级差，否则该光子不被原子吸收。 (2)原子电离：光子的能量大于或等于原子所处能级的能量的绝对值时，即hν≥E∞－Em，就会被处于第m能级的氢原子吸收而使之发生电离，入射光子的能量越大，原子电离后产生的自由电子的动能越大，原子电离时不再受hν＝Em－En这个条件的限制。 2．实物粒子和原子作用 实物粒子和原子碰撞，其动能可全部或部分地被原子吸收，只要入射粒子的能量大于或等于两能级的能量差，即满足E≥Em－En，均可使原子受激向较高能级跃迁。 [例2] 氢原子的能级示意图如图2-1所示，现有每个电子的动能都为Ee＝12.89 eV的电子束与处在基态的氢原子束射入同一区域，使电子与氢原子发生迎头正碰。已知碰撞前一个电子与一个氢原子的总动量为零。碰撞后，氢原子受激发而跃迁到n＝4的能级。求碰撞后1个电子与1个受激氢原子的总动能。(已知电子的质量me与氢原子的质量mH之比为1∶1 840)21世纪教育网版权所有 图2-1 [解析] 以ve和vH表示碰撞前电子的速率和氢原子的速率，根据题意有： meve－mHvH＝0 ① 碰撞前，氢原子与电子的总动能为： Ek＝mHvH2＋meve2 ② 联立①②两式并代入数据解得： Ek≈12.90 eV 氢原子从基态跃迁到n＝4的能级所需能量由能级图可得： ΔE＝－0.85 eV－(－13.6 eV)＝12.75 eV 碰撞后，受激氢原子与电子的总动能为： Ek′＝Ek－ΔE＝12.90 eV－12.75 eV＝0.15 eV。 [答案] 0.15 eV (时间：90分钟 满分：100分) 一、选择题(本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分)21教育网 1．原子的核式结构学说，是卢瑟福根据以下哪个实验现象提出来的( ) A．光的衍射实验 B．氢原子光谱实验 C．α粒子散射实验 D．阴极射线实验 解析：选C 卢瑟福根据α粒子散射实验的现象分析出原子内部是十分空旷的，并提出了原子的核式结构模型。选项C正确。21cnjy.com 2．氢原子的核外电子由离原子核较远的轨道跃迁到离核较近的轨道上时，下列说法中正确的是( ) A．核外电子受力变小 B．原子的能量减少 C．氢原子要吸收一定频率的光子 D．氢原子要放出一定频率的光子 解析：选BD 由玻尔理论知，当电子由离核较远的轨道跃迁到离核较近的轨道上时，要放出能量，故要发射一定频率的光子；电子的轨道半径小了，由库仑定律知，它与原子核之间的库仑力大了，故A、C错，B、D正确。21·cn·jy·com 3．在燃烧的酒精灯芯上放上少许食盐，用摄谱仪 ... ...
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