高考物理一轮总复习精品课件 第15章 近代物理 第2节 原子结构 玻尔理论.ppt

4.氢原子的能级、能级公式(1)氢原子的能级图(如图所示)(2)氢原子的能级和轨道半径①氢原子的能级公式:En=E1(n=1,2,3,…),其中E1为基态能量,其数值为E1=-13.6eV。②氢原子的轨道半径公式:rn=n2r1(n=1,2,3,…),其中r1为基态半径,又称玻尔半径,其数值为r1=0.53×10-10m。易错辨析(1)核式结构学说是卢瑟福在α粒子散射实验的基础上提出的。()(2)在玻尔模型中,原子的状态是不连续的。()√√应用提升1.(2023辽宁大连模拟)根据α粒子散射实验,卢瑟福提出了原子的核式结构模型。右图是α粒子散射实验的示意图。图中实线表示α粒子的运动轨迹。其中沿轨迹2运动的α粒子在b点时距原子核最近。下列说法不正确的是()A.绝大多数α粒子运动的轨迹类似轨迹1,说明原子中绝大部分是空的B.发生超过90°大角度偏转的α粒子是极少数的C.沿轨迹2运动的α粒子的加速度先增大后减小D.沿轨迹2运动的α粒子的电势能先减小后增大答案D解析在α粒子散射实验中,绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原来方向前进,运动轨迹如轨迹1,说明原子中绝大部分是空的,A项正确;极少数α粒子发生超过90°大角度偏转,B项正确;根据点电荷周围电场可知,距离原子核近的地方电场强度大,故越靠近原子核加速度越大,因此α粒子加速度先增大后减小,C项正确;α粒子受到斥力作用,根据静电力做功特点可知,从a运动到b过程中静电力做负功,电势能增加,从b运动到c过程中,静电力做正功,电势能减小,D项错误。2.(多选)一群处于n=4激发态的氢原子向基态跃迁时,向外辐射出不同频率的光子,则()A.需要从外界吸收能量B.共能放出6种不同频率的光子C.n=4向n=3跃迁发出的光子频率最大D.n=4向n=1跃迁发出的光子频率最大BD解析氢原子从激发态向基态跃迁时,向外界辐射能量,A错误。共能放出=6种不同频率的光子,B正确。n=4向n=3跃迁发出的光子能量最小,频率最小,n=4向n=1跃迁发出的光子能量最大,频率最大,C错误,D正确。增素能精准突破考点一原子的核式结构氢原子光谱[自主探究]1.原子的核式结构模型:原子中带正电部分的体积很小,但几乎占有全部质量,电子在正电体的外面运动。2.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3.光谱分析:利用每种原子都有自己的特征谱线可以用来鉴别物质和确定物质的组成成分,且灵敏度很高。【对点演练】1.(2023山东模拟)1909年,物理学家卢瑟福和他的学生用α粒子轰击金箔,研究α粒子被散射的情况,实验用高速的α射线轰击厚度为微米的金箔,发现绝大多数的α粒子都直穿过薄金箔,偏转很小,但有少数α粒子发生角度较大的偏转,大约有的α粒子偏转角大于90°,甚至观察到偏转角接近180°,其散射情境如图所示。关于α粒子散射实验,下列说法正确的是()A.实验的目的是想证明原子具有核式结构模型B.实验中α粒子穿过金原子核发生偏转的原因是受到电子对它的库仑力作用C.极少数α粒子发生大角度偏转,是原子内部两侧的正电荷对α粒子的斥力不相等造成的D.由实验数据可以估算出金原子核的直径数量级D解析实验的目的是想验证汤姆孙的“西瓜”模型,但是实验现象否定了这种模型,并提出原子核式结构模型,故A错误。实验中α粒子穿过金原子核发生偏转的原因是受到原子核(带正电)库仑力的作用,由库仑力的定义式可知,离原子核越近,受到的库仑斥力越大,故B错误。极少数α粒子发生大角度偏转现象,主要是由于α粒子和原子核发生碰撞的结果,是因为金原子核体积很小但质量和电荷量远大于α粒子的质量和电荷量,α粒子接近原子核的机会很小,故C错误。根据α粒子散射实验可以估算金原子核的直径数量级,故D正确。2.(2023云南西双版纳期末)下图为卢瑟福α粒子散射实验装置的示意图,图中的显微镜可在圆周轨道上转动,通过显微镜前相连的荧光屏可观察α粒子在各个角度的散射情况。下列说法正确的是()A.卢瑟福在α粒子散射实验的基础上提出了原子的核式结构模型B.在图中的A、B两位置分别进行观察,相同时间内观察到屏上的闪光次数一样多C.在图中的B位置进行观察,屏上观察不到任何闪光D.α粒子发生散射的主要原因是α粒子撞击到金原子后产生的反弹A解析卢瑟福在α粒子散射实验的基础上提出了原子的核式结构模型,选项A正确;因大多数粒子不改变运动方向,则在图中的A、B两位置分别进行观察,相同时间内在A位置观察到屏上的闪光次数多,选项B错误;因只有少数的粒子产生大角反射,则在图中的B位置进行观察,屏上同样可观察到闪光,选项C错误;