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2022年高考物理总复习第一部分第十四章波粒二象性、原子结构、原子核第2讲原子结构、氢原子光谱--第1页
第2讲原子结构氢原子光谱
【课程标准】
1.了解人类探索原子结构的历史。
2.知道原子核式结构模型。
3.通过对氢原子光谱的分析,了解原子的能级结构。
【素养目标】
物理观念:知道原子的核式结构和氢原子光谱。
科学思维:掌握氢原子光谱的规律,并利用规律进行解题。
科学态度与责任:了解人类探索原子及其结构的历史、人类对物质结构的探索历程。
一、原子的核式结构
1.电子的发现:英国物理学家汤姆孙研究阴极射线发现了电子,证明了原子可以再分。
2.原子的核式结构:
(1)α粒子散射实验:1909~1911年,英国物理学家卢瑟福和他的助手进行了用α粒子轰击
金箔的实验,实验发现绝大多数α粒子穿过金箔后基本上仍沿原来方向前进,但有少数α粒
子发生了大角度偏转,偏转的角度甚至大于90°,也就是说它们几乎被“撞”了回来。(如
图所示)
(2)原子的核式结构模型:在原子中心有一个很小的核,原子全部的正电荷和几乎全部质量都
集中在核里,带负电的电子在核外空间绕核旋转。
命题·教材情境
如图是卢瑟福的α粒子散射实验装置,在一个小铅盒里放量的放射性元素钋,它发出
的α粒子从铅盒的小孔射出,形成很细的一束射线,射到金箔上,最后打在荧光屏上产生闪
烁的光点。实验中,α粒子主要是受到谁的作用力发生偏转?显微镜在哪个位置单位时间内
观察的粒子数最多?根据实验结果卢瑟福提出的原子结构学说是什么?
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2022年高考物理总复习第一部分第十四章波粒二象性、原子结构、原子核第2讲原子结构、氢原子光谱--第1页
2022年高考物理总复习第一部分第十四章波粒二象性、原子结构、原子核第2讲原子结构、氢原子光谱--第2页
提示:原子核的库仑力;正对放射源位置;原子核式结构。
二、光谱
1.光谱:用光栅或棱镜可以把各种颜色的光按波长(频率)展开,获得光的波长(频率)和强度
分布的记录,即光谱。
2.光谱分类
11
R
3.氢原子光谱的实验规律:巴耳末系是氢原子光谱在可见光区的谱线,其波长公式=(
λ22
1
nRR7-1
-)(=3,4,5,…,是里德伯常量,=1.10×10m)。
n2
4.光谱分析:线状谱和吸收光谱都对应某种元素,都可以用来进行光谱分析。在发现和鉴别
化学元素上有着重大的意义。
三、玻尔理论
1.玻尔理论的三条假设:
(1)定态假设:原子只能处于一系列不连续的能量状态中,在这些能量状态中原子是稳定的,
电子虽然绕核运动,但并不向外辐射能量。
(2)跃迁假设:原子从一种定态跃迁到另一种定态时,它辐射或吸收一定频率的光子,光子的
hνEEhh-34
能量由这两个定态的能量差决定,即=-。(是普朗克常量,=6.63×10J·s)
mn
(3)轨道假设:原子的不同能量状态跟电子在不同的圆周轨道绕核运动相对应。原子的定态是
不连续的,因此电子的可能轨道也是不连续的。
2.氢原子的能级、能级公式:
(1)氢原子的能级图(如图所示)
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