《金版新学案》2018-2019学年人教版物理选修3-5(课件)第18章原子结构1

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《金版新学案》2018-2019学年人教版物理选修3-5(课件)第16章动量守恒定律4

物理选修3-5
第十六章动量守恒定律
学基础导学讲要点例析练随堂演练测达标训练
4．碰
撞
物理选修3-5
第十六章动量守恒定律
学基础导学讲要点例析练随堂演练测达标训练
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第十六章动量守恒定律
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学基础导学
物理选修3-5
第十六章动量守恒定律
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三、散射
1．定义：微观粒子碰撞时，微观粒子相互接近时并不发直接接触而发生的碰撞．生__________
2．散射方向：由于粒子与物质微粒发生对心碰撞的概率很小，所以________ 多数粒子碰撞后飞向四面八方． _______
物理选修3-5
第十六章动量守恒定律
学基础导学讲要点例析练随堂演练测达标训练
讲要点例析
物理选修3-5
第十六章动量守恒定律
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碰撞的特点及碰撞问题所遵守的原则
1．碰撞及类碰撞过程的特点 (1) 时间的特点：在碰撞、爆炸现象中，相互作用时间很
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第十六章动量守恒定律
学基础导学讲要点例析练随堂演练测达标训练
3．从动量方向的角度分类
仍在同一 (1) 对心碰撞：碰撞前后，物体的运动方向 ____________ 直线上．也叫正碰． ________ 不在同一 (2) 非对心碰撞：碰撞前后，物体的运动方向 __________ 直线上，也叫斜碰． ________
Hale Waihona Puke 物理选修3-5第十六章动量守恒定律

《金版新学案》2018-2019学年人教版物理选修3-5(课件)19章高效整合

物理选修3-5
第十九章原子核
构建体系网络链接高考热点单元知能评估
物理选修3-5
第十九章原子核
构建体系网络链接高考热点单元知能评估
构建体系网络
物理选修3-5
第十九章原子核
构建体系网络链接高考热点单原子核
构建体系网络链接高考热点单元知能评估
物理选修3-5
第十九章原子核
构建体系网络链接高考热点单元知能评估
天然放射现象与衰变规律
关于天然放射现象，下列说法正确的是( A．α射线是由氦原子核衰变产生 )
B．β射线是由原子核外电子电离产生
C．γ射线是由原子核外的内层电子跃迁产生 D．通过化学反应不能改变物质的放射性
物理选修3-5
第十九章原子核
1 A．X1―→137 56Ba＋0n 0 C．X3―→137 56Ba＋－1e 0 B．X2―→131 54Xe＋－1e 1 D．X4―→131 54Xe＋1p
物理选修3-5
第十九章原子核
构建体系网络链接高考热点单元知能评估
解析：
根据核反应方程的质量数、电荷数守恒知， 131I
的衰变为选项B,137Cs的衰变为选项C,131I的中子数为131－53＝
解析：
由电荷数守恒与质量数守恒可分别写出衰变①为 0－1e，衰变③为234 91
238 234 4 234 234 U → Th → He ，衰变②为 Th → 92 90 2 90 91Pa＋
Pa→234 92U＋ 0－1e，故知正确答案为 A．
答案： A
物理选修3-5
第十九章原子核
构建体系网络链接高考热点单元知能评估
答案：
D

人教版高中物理选修3-5第十八章原子结构(自主学习学案)

第十八章原子结构课前自主学习（学案）一、请学生自主复习教材第十八章原子结构P46至P63。

二、结合复习的内容思考如下问题：1、人类对原子结构认识的历史是从电子的发现开始的。

1890年英国物理学家汤姆孙研究阴极射线发现了电子。

在研究原子结构时，他提出了枣糕模型，请说出这种模型的特点。

2、1909年--1911年，英国物理学家卢瑟福和他的助手做α粒子轰击金箔的实验，即著名的“α粒子散射实验”，该实验的结果是什么？（注意几个关键词）3、请绘制一幅简图，描绘原子核式结构模型的α粒子散射的图景。

4、原子核式结构模型与经典电磁理论的矛盾主要体现在哪两个方面？1913年丹麦的物理学家玻尔提出了原子结构的三个基本假设，建立了玻尔原子模型，请说出玻尔原子模型的三个基本假设的内容。

5、请用玻尔理论解释：为什么原子的发射光谱都是一些分立的亮线？如果大量氢原子处在n=4能级，可辐射出几种频率的光？其中波长最短的光是在哪两个能级之间跃迁时发出的？三、自主解答几道题目：1、卢瑟福原子核式结构理论的主要内容有（）A．原子的中心有个核，叫原子核B．原子的正电荷均匀分布在整个原子中C．原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里D．带负电的电子在核外绕着核旋转2、α粒子散射实验中，不考虑电子和α粒子的碰撞影响，是因为（）A．α粒子与电子根本无相互作用B．α粒子受电子作用的合力为零，是因为电子是均匀分布的C．α粒子和电子碰撞损失能量极少，可忽略不计D．电子很小，α粒子碰撞不到电子3、卢瑟福通过_______________实验，发现了原子中间有一个很小的核，并由此提出了原子的核式结构模型，平面示意图中的四条线表示α粒子运动的可能轨迹，在图中完成中间两条α粒子的运动轨迹．4．一个氢原子中的电子从一半径为r a的轨道自发地直接跃迁至另一半径为r b的轨道，已知r a>r b，则在此过程中（）A．原子发出一系列频率的光子B．原子要吸收一系列频率的光子C．原子要吸收某一频率的光子D．原子要辐射某一频率的光子参考答案：1．ACD 2．C 3 ．4．D课堂主体参与（教案）【学习目标】1、知道并理解原子核式结构模型，了解科学家探究原子结构的过程2、知道原子的能级的概念，并能进行一些简单的应用【重点、难点】1、核式结构模型对α粒子散射实验的解释2、玻尔的原子模型【学习内容】一、课前自主学习检查1、原子结构的认识过程是非常曲折的，请回答核式结构和玻尔模型提出的背景分别是：①___________________________________________________________②___________________________________________________________2、如图所示为卢瑟福和他的同事们做α粒子散射实验的装置示意图，荧光屏和显微镜分别放在图中的A、B、C、D四个位置时，下述对观察到现象的说法中正确的是（）A．放在A位置时，相同时间内观察到屏上的闪光次数最多B．放在B位置时，相同时间内观察到屏上的闪光次数只比A位置时稍少些C．放在C、D位置时，屏上观察不到闪光D．放在D位置时，屏上仍能观察到一些闪光，但次数极少3、氢原子的能级和电子可能轨道半径公式分别是：①氢原子的能级公式E n=________E1（其中E1为基态能量，E1=－13.6eV）②氢原子的电子轨道半径公式: r n= ________r1（其中r1内基态半径，r1=0.53×10－10m）4.氢原子的能级图，如图：(1)能级图中的横线表示_____________________(2)横线左端的数字“1，2，3…”表示__________，右端的数字“一13.6，一3.4，…”表示__________________．(3)相邻横线间的距离，表示相邻的能级差，量子数越大，相邻的能级差越_________． (4)带箭头的竖线表示原子由较高能级向较低能级跃迁，原子跃迁条件为：_____________． 5．根据玻尔理论，某原子的电子从能量为E 的轨道跃迁到能量为E ’的轨道，辐射出波长为γ的光，以h 表示普朗克常量，c 表示真空中的光速，求能量E ’．参考答案：1．①汤姆孙的“枣糕模型”无法解释α粒子散射实验②卢瑟福的核式结构无法解释原子的稳定性和原子光谱的分立特性 2．AD 3．21n ；n 4．氢原子可能的能量状态——定态；量子数；氢原子的能级；小；h γ=E m －E n5．解析：根据玻尔理论，原子从一种定态(设能量为E)跃迁到另一种定态(设能量为E ’)时，它辐射(或吸收)一定频率的光子，光子的能量由这两种定态的能量差决定，即 h γ=E －E ’，又光在真空中传播时λcv =，联立得E'=E 一λch二、构建知识框架，剖析典型概念1．人类对原子结构的认识史是从电子的发现开始的。

【最新文档题库】2018-2019年《金版学案》物理_选修3-5(人教版)章末质量评估(二)

解析：黑体辐射的强度与温度有关，
温度越高，黑体辐射的强度
越大， A 正确、 B 错误；随着温度的升高，黑体辐射强度的极大值向
波长较短的方向移动，故
C 、 D 正确 .
答案： B 6．用波长为 2.0 × 10
7 －
m 的紫外线照射钨的表面，释放出来的
光电子中最大的动能是 4.7 × 10
19 －
J ．由此可知，钨的极限频率是：
D 对．
答案： D
3 ．关于光的波粒二象性，以下说法中正确的是
(
)
A ．光的波动性与机械波，光的粒子性与质点都是等同的
B ．光子和质子、电子等是一样的粒子
C ．大量光子易显出粒子性，少量光子易显出波动性
D ．紫外线、 X 射线和 γ射线中， γ射线的粒子性最强，紫外线
的波动性最显著
解析：光的波动性与机械波、光的粒子性与质点有本质区别，选
(
)
A ．实物粒子与光子一样都具有波粒二象性，所以实物粒子与光
子是本质相同的物体
B ．物质波和光波都不是概率波
C ．粒子的动量越大，其波动性越易观察
D ．粒子的动量越大，其波动性越易观察
解析：实物粒子虽然与光子具有某些相同的现象，
但实物粒子是
--
参考范例
实物，而光则是传播着的电磁波，其本质不同；物质波和光波都是概
)
--
h
A.
2mqU
指导参考范例
h B.
2mqU
--
参考范例
h C.
2mqU
2mqU
h
mqU D.
解析：设加速后的速度为 v ，由动能定理，得 qU ＝
2 qU

人教版高中物理选修3-5教学案：第十八章第1节电子的发现 -含答案

第1节电子的发现1．英国物理学家汤姆孙发现了电子。

2．组成阴极射线的粒子——电子。

3．密立根通过“油滴实验”精确测定了电子电荷量。

4．密立根实验发现：电荷是量子化的，即任何带电体的电荷只能是e的整数倍。

一、阴极射线1．实验装置：如图18-1-1所示真空玻璃管中K是金属板制成的阴极，A是金属环制成的阳极；把它们分别连在感应圈的负极和正极上。

图18-1-12．实验现象：玻璃壁上出现淡淡的荧光及管中物体在玻璃壁上的影。

3．阴极射线：荧光是由于玻璃受到阴极发出的某种射线的撞击而引起的，这种射线被命名为阴极射线。

二、电子的发现1．汤姆孙的探究(1)让阴极射线分别通过电场和磁场，根据偏转情况，证明它是B(A.带正电B．带负电)的粒子流并求出了它的比荷。

(2)换用不同材料的阴极做实验，所得比荷的数值都相同。

证明这种粒子是构成各种物质的共有成分。

(3)进一步研究新现象，不论是由于正离子的轰击，紫外光的照射，金属受热还是放射性物质的自发辐射，都能发射同样的带电粒子——电子。

由此可见，电子是原子的组成部分，是比原子更基本的物质单元。

2．密立根“油滴实验”(1)精确测定电子电荷。

(2)电荷是量子化的。

3．电子的有关常量1．自主思考——判一判(1)玻璃壁上出现的淡淡荧光就是阴极射线。

(×)(2)玻璃壁上出现的影是玻璃受到阴极射线的撞击而产生的。

(×)(3)阴极射线在真空中沿直线传播。

(√)(4)英国物理学家汤姆孙认为阴极射线是一种电磁辐射。

(×)(5)组成阴极射线的粒子是电子。

(√)(6)电子是原子的组成部分，电子电荷量可以取任意数值。

(×)2．合作探究——议一议气体放电管中的气体为什么会导电？提示：气体分子内部有电荷，正电荷和负电荷的数量相等，对外呈电中性，当分子处于电场中时，正电荷和负电荷受电场力的方向相反，电场很强时正、负电荷被“撕”开，于是出现了等量的正、负电荷，在电场力作用下做定向运动，气体就导电了。

《金版教程》2018-2019学年高中物理人教版选修3-5课件：18-4

定的，会自发地向低能级跃迁，放出光子。 3．解释氢原子光谱的不连续：原子从较高的能级向低能级
两个能级之差，由于原子的跃迁时放出光子的能量等于前后______________ 分立的，所以放出的光子的能量也是分立能级是_______ _______的，因此
原子的发射光谱只有一些分立的亮线。
三、玻尔模型的局限性 1．玻尔理论的成功之处：玻尔的原子理论第一次将量子观
ห้องสมุดไป่ตู้
当轨道半径减小时，库仑引力做正功，原子的电势能Ep减小，电子动能增大，原子能量减小。反之，轨道半径增大时，原子电势能增大，电子动能减小，原子能量增大。 (2)使原子能级跃迁的两种粒子——光子与实物粒子 ①原子若是吸收光子的能量而被激发，其光子的能量必须等于两能级的能量差，否则不被吸收，不存在激发到n能级时能量有余，而激发到n＋1时能量不足，则可激发到n能级的问题。
(2)能量量子化 ①内容：电子在不同轨道上运动，原子处于不同的状态，对应不同的能量，原子的能量也是量子化的。 ②几个概念能级：量子化的能量值。定态：原子中具有确定能量的稳定状态。
基态：能量最低的状态。激发态：除基态之外的其他状态。 (3)频率条件 ①原子光谱的解释：当电子从能量较高的定态轨道(能量记为Em)跃迁到能量较低的定态轨道(能量记为En，m>n)时，会辐射出能量为hν的光子。 ②辐射关系：hν＝Em－En称为频率条件。
2．能量量子化：电子在不同轨道上运动时能量是不同的，轨道的量子化势必对应着能量的量子化，这些量子化的能量值
定态。能能级。这些具有确定的能量稳定状态称为_______ 叫做_______
基态。也就是说，原子只能处在一系列的量最低的状态叫做_______

高中物理人教版选修3-5课件：第十八章第1节电子的发现

证明它是带负电的粒子流并求出了其比荷。 ②换用不同的阴极做实验，所得比荷的数值都相同，是氢离子比荷的近两千倍。 ③汤姆孙研究的新现象：如光电效应、热离子发射效
应和β射线等。发现不论阴极射线、β射线、光电流还是热
离子流，它们都包含电子。
(2)结论：
[关键一点]
对于真空度不高的放电管，阴极射线除来
新知预习· 巧设计
第十八章第 1 节
名师课堂· 一点通
创新演练· 大冲关
要点一要点二要点三随堂检测归纳小结课下作业综合提升
1．知道阴极射线是由电子组成的，电
子是原子的组成部分。 2．知道汤姆孙研究阴极射线发现电子的实验及理论推导的过程与方法。 3．了解电子的发现对揭示原子结构的
5．利用磁场使带电的阴极射线发生偏转，能否根据磁场的特点和带电粒子在磁场中的运动规律来计算阴极射线的比荷？
解析：带电粒子垂直进入磁场后做匀速圆周运动，洛伦兹 mv 0 2 q v0 力提供向心力，即：qv0B＝ r 得：m＝Br，若能够测出射线进入磁场中的初速度并测出所加磁场的磁感应强度和在磁场中运动的半径，就可以求出射线的比荷。
重力远小于电场力或洛伦兹力，因此一般不考虑其重力。
1．如图18－1－5所示是电子射线管示意图，接通电
源后，电子射线由阴极沿x轴正方向射出，在荧光屏上会看到一条亮线。要使荧光屏上的亮线向下(z轴负方向)偏转，在下列措施中可采用的是 ( )
图18－1－5
A．加一磁场，磁场方向沿z轴负方向
B．加一磁场，磁场方向沿y轴正方向 C．加一电场，电场方向沿z轴负方向 D．加一电场，电场方向沿y轴正方向 [思路点拨] 判断带负电的电子在磁场中的偏转时，
自于阴极的热电子外，还有一部分来自于气体电离后生成的正离子被电场加速后撞击阴极(正离子的轰击)而产生的。

人教版高中物理选修3-5导学案：18.1

第十八章原子结构18.1电子的发现【教学目标】1．知道阴极射线的概念，了解电子的发现过程。

2．知道电子是原子的组成部分。

3．知道电子的电荷量及其他电荷与电子电荷量的关系。

重点：电子的电荷量及其他电荷与电子电荷量的关系。

难点：阴极射线【自主预习】1.1897年，汤姆孙根据阴极射线在电场和磁场中的偏转情况断定，它的本质是带________的粒子流并求出了这种粒子的________，后来汤姆孙直接测到了阴极射线粒子的________，它的电荷量的大小与氢离子大致相同。

2．组成阴极射线的粒子被称为________。

电子是________的组成部分，是比原子更基本的物质单元。

3．电子电荷的精确测定是在1910年前后由________通过著名的________做出的。

电子电荷的值一般取做e＝________ C。

4．密立根实验更重要的发现是：电荷是________的，即任何带电体的电荷只能是e的________。

5．质子质量与电子质量的比值为m p/m e＝________。

6.阴极射线的产生1). 阴极射线由阴极射线管产生2)．阴极射线:在两极间加有高压时，阴极会发生一种射线，这种射线称为阴极射线。

3)．阴极射线的特点:阴极射线能够使荧光物质发光。

4)．对阴极射线的本质的认识：19世纪后期的两种观点：(1)认为是电磁辐射，类似X射线；(2)是带电粒子。

7. 2.密立根的“油滴实验”1910年密立根通过“油滴实验”精确测定了电子电荷现代值为e＝1.602 177 33(49)×10－19 C，有关计算中一般使用e＝1.6×10－19 C。

该实验还发现：电荷是量子化的，即任何带电体的电荷只能是e的整数倍。

由比荷及e的数值确定电子的质量为m e＝9.109 389 7×10－31 kg。

质子质量与电子质量的比值为m p/m e＝1 836。

【典型例题】一、阴极射线的产生【例1】关于阴极射线的本质，下列说法正确的是( )A．阴极射线本质是氢原子B．阴极射线本质是电磁波C．阴极射线本质是电子D．阴极射线本质是X射线二、电子的发现【例2】汤姆孙用来测定电子的比荷(电子的电荷量与质量之比)的实验装置如图18－1－2所示。

2018-2019年《金版学案》物理·选修3-5(人教版)第十八章2原子的核式结构模型

拓展一分析 α 粒子散射实验 1．实验装置．主要由放射源、金箔、带有荧光屏的放大镜和转动圆盘几部分组成，如图所示．其中，带有荧光屏的放大镜可以沿着图中的虚线转动．
2．实验现象． (1)绝大多数的 α 粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进． (2)少数 α 粒子发生较大的偏转． (3)极少数 α 粒子偏转角度超过 90°，有的几乎达到 180°.
知识点二原子的核式结构提炼知识 1．核式结构模型：1911 年由卢瑟福提出，在原子中心有一个很小的核，叫原子核，它集中了全部的正电荷和几乎全部的质量，电子在核外空间运动．
2．原子核的电荷与尺度． (1)原子内的电荷关系：各种元素的原子核的电荷数与含有的电子数相等，非常接近于它们的原子序数． (2)原子核的组成：原子核是由质子和中子组成的，原子核的电荷数就等于原子核中的质子数．
(3)原子核的大小：实验确定的原子核半径 R 的数量级为 10
－15
m，而原子的半径的数量级是 10
－10
m．因而原
子内部十分“空旷”．
判断正误 1．原子核很小，原子中绝大部分是空的．(√) 2．原子核半径的数量级为 10－10 m．(×) 3．原子核的质量数就是核中的质子数．(×)
小试身手 2．(多选)卢瑟褔对 α 粒子散射实验的解释是( )
(3)卢瑟褔通过 α 粒子散射实验，否定了汤姆孙的原子模型，建立了核式结构模型．
判断正误 1．α 粒子散射实验证明了汤姆孙的原子模型是符合事实的．(×) 2．α 粒子散射实验中大多数 α 粒子发生了大角度偏转或反弹．(×) 3．α 粒子大角度的偏转是电子造成的．(×)
小试身手 1．卢瑟福利用镭源所放出的α 粒子，作为炮弹去轰击金箔原子，测量散射α 粒子的偏转情况.下列叙述中符合卢瑟福的α 粒子散射事实的是( )

《金版教程》2018-2019学年高中物理人教版选修3-5课件：18-3

2.对光谱有关问题的理解 (1)光谱的产生机理原子中电子从较高能级向较低能级跃迁时，能量以光子的形式释放出来，这就是原子的发光现象。 (2)连续谱、线状谱、吸收谱的产生 Ⅰ.连续谱 ①产生：炽热的固体、液体和高压气体的发射光谱是连续谱，如电灯丝发出的光、炽热的钢水发出的光都形成连续谱。 ②特点：其光谱是连在一起的光带。
紫外光区的其他谱线也都满足与巴耳末公式类似的映了氢原子的
线状光谱，即辐射波长的分立性。
三、经典理论的困难 1．卢瑟福核式学说的成就：卢瑟福的核式结构模型正确地指出了原子核的存在，很好地解释了 α粒子散射实验。 2．困难：经典的物理学既无法解释原子的稳定性，又无法解释原子光谱的分立特征。
分类线状谱：光谱是一条条的亮线。连续谱：光谱是连在一起的光带。
原子的特征谱线
各种原子的发射光谱都是线状谱，说明原子只发出几种不同频率的光。不同原子的亮线位置不同，说明不同原子的发光频率不同，光谱中的亮线称为原子的特征谱线。光谱分析：利用原子的特征谱线来鉴别物质
应用
和确定物质的组成成分。优点：灵敏度高，样本中一种元素的含量达到10－10 g就可被检测到。
1．不同原子的光谱相同吗？提示：不同原子的光谱不同，因而叫原子的特征谱。 2．原子的核式结构模型与经典电磁理论的矛盾给了我们什么启示？提示：这些矛盾的存在，不仅表明这一模型还不完善，而且还预示着原子世界需要一个不同于经典物理学的理论。
课堂合作探究
要点一
光谱和光谱分析
1. 光谱的定义及分类项目定义内容用光栅或棱镜可以把光按波长展开，获得光的波长(频率)成分和强度分布的记录，即光谱。
解析：只有炽热的固体、液体和高压气体辐射出的光谱才是连续光谱，故A选项错；单原子气体或金属蒸汽发出的光谱才是线状谱，所以B选项错；C选项正确；在鉴别物质和确定物体的化学组成时是利用原子光谱即线状谱进行分析，所以 D选项错。

人教版高中物理选修3-5第18章第1节电子的发现公开课教学共27张ppt课件

vx v0ຫໍສະໝຸດ L v0tv0E B
P2
根据几何关系：tan
D
y
L
2
化简得： q m
(D
Ey L)B2L
2
比荷求法
1. 用“电偏转〞测定阴极射线比荷的表达式
q Ey m (D l )B2L
2
2. 用“磁偏转〞测定阴极射线比荷的表达式
q m
Esin
B2L
电子的发现
汤姆孙发现，用不同资料的阴极和不同的方法做实验，所得比荷的数值是相等的。这阐明，这种粒子是构成各种物质的共有成分。由实验测得的阴极射线粒子的比荷是氢离子比荷的近2000倍。假设这种粒子的电荷量与氢离子的电荷量一样，那么其质量约为氢离子质量的近1/2000。汤姆孙后续的实验粗略测出了这种粒子的电荷量确实与氢离子的电荷量差别不大，证明了他当初的猜测是正确的。后来，物理学家把新发现的这种组成阴极射线的粒子称之为电子。
1.经过演示实验，培育学生察看实验景象的才干。 2.领会科学家研讨对原子的认识阅历了非常漫长的过程，培育学生辩证科学现实的才干。
二、教学重点、难点 1.认识电子发现的艰苦意义，领会电子发现过程中的科学方法。 2.电子比荷的实际推导。
很早以来，人们不断以为原子是构成物质的最小微粒，是不可再分的。这种认识不断统治了人类思想近两千年。直到19世纪末，科学家对实验中的阴极射线进展深化研讨时，才发现原来原子也是有内部构造的.
根据粒子在电场中受力判别
二电子的发现汤姆孙实验：
汤姆孙实验安装表示图
〔 1〕K、A部分产生阴极射线〔2〕A、B只让程度运动的阴极射线经过〔3〕D1、D2之间加电场或磁场检测阴极射线能否带电和带电性质〔4〕荧光屏显示阴极射线到达的位置，对阴极射线的偏转做定量的测定

《金版新学案》高考物理一轮复习波粒二象性新人教版选修3-5

选考部分选修3-5 第3讲(本栏目内容，在学生用书中以活页形式分册装订！)一、选择题1．科学家发现在月球上含有丰富的23He(氦3)．它是一种高效、清洁、安全的核聚变燃料，其参与的一种核聚变反应的方程式为23He＋23He―→211H＋24He.关于23He聚变下列表述正确的是( )A．聚变反应不会释放能量B．聚变反应产生了新的原子核C．聚变反应没有质量亏损D．目前核电站都采用23He聚变反应发电解析：核聚变过程中会发生质量亏损，同时伴有巨大的核能放出，故A、C都是错误的；聚变反应中会产生新的原子核，如本题中生成了24He，故B正确；目前核电站的核燃料一般还是铀235，故D错误．答案： B2．如下图所示，印度第一艘自主研发的核潜艇于2009年7月26日正式下水，成为世界第六个拥有核潜艇的国家．核动力潜艇是潜艇中的一种类型，指以核反应堆为动力来源设计的潜艇．在核反应中有一种是一个 92235U原子核在中子的轰击下发生的一种可能的裂变反应，其裂变方程为23592U＋01n→X＋3894 Sr＋1001n，则下列叙述正确的是( )A．X原子核中含有54个质子B．X原子核中含有53个中子C．裂变时释放能量是因为亏损的质量变成了能量D．裂变时释放能量，出现质量亏损，质量数不守恒解析：由核反应方程的质量数守恒和电荷数守恒可知：X原子核中含有54个质子，78个中子，故A正确，B、D错，释放能量不是质量变成了能量，而是亏损的质量以能量的形式释放，C错．答案： A3.如右图所示为氢原子的能级图．用大量能量为12.76 eV的光子照射一群处于基态的氢原子，氢原子发射出不同波长的光波，其中最多包含有几种不同波长的光波( )A ．3种B ．4种C ．5种D ．6种解析：本题考查波尔的能级理论．由图可知基态氢原子的能级值为－13.61 eV ，吸收12.76 eV 的能量后变为－0.85 eV ，原子跃迁到了第4能级，由于氢原子是大量的，故辐射的光子种类是n n －12＝6种，故D 选项正确．本题难度中等．答案： D4．(2011·湖北重点中学联考)北京奥运会的相关场馆建设大量采用对环境有益的新技术，如奥运会场馆周围80%的路灯利用了太阳能发电技术，奥运会90%的洗浴热水采用了全玻真空太阳能集热技术．太阳能的产生是太阳内部高温高压条件下的核反应形成的，下列说法正确的是( )A ．该核反应的方程可能是411H ―→24He ＋210eB ．该核反应的方程可能是 23592U ＋01n ―→ 13654Xe ＋3890Sr ＋1001nC ．411H ―→24He ＋210e 反应之所以释放出能量，是因为11H 核子的平均质量较24He 的大D ．411H ―→24He ＋210e 反应之所以释放出能量，是因为11H 核子的平均质量较24He 的小解析：太阳能是由太阳内部核聚变反应产生的，反应中释放出能量是因为11H 核子的平均质量较24He 的大，故A 、C 正确．答案： AC5．紫外线照射一些物质时，会发生荧光效应，即物质发出可见光．这些物质中的原子先后发生两次跃迁，其能量变化分别为ΔE 1和ΔE 2.下列关于原子这两次跃迁的说法中正确的是( )A ．先向高能级跃迁，再向低能级跃迁，且|ΔE 1|＜|ΔE 2|B ．先向高能级跃迁，再向低能级跃迁，且|ΔE 1|＞|ΔE 2|C ．两次均向高能级跃迁，且|ΔE 1|＞|ΔE 2|D ．两次均向低能级跃迁，且|ΔE 1|＜|ΔE 2|解析：原子首先吸收光子(紫外线)，先向高能级跃迁，后向低能级跃迁，再辐射光子(可见光)，因紫外线频率大于可见光频率，故能量大于可见光的光子能量，所以|ΔE 1|＞|ΔE 2|，B 正确．答案： B6. 23892U 放射性衰变有多种可能途径，其中一种途径是先变成 83210Bi ，而 83210Bi 可以经一次衰变变成 a 210X(X 代表某种元素)，也可以经一次衰变变成81 b Ti, a 210X 和81 b Ti 最后都变成 82206Pb ，衰变路径如图所示，则图中( )A ．a ＝82，b ＝211B ．①是β衰变，②是α衰变C ．①是α衰变，②是β衰变D ．81 b Ti 经过一次α衰变变成 82206Pb 解析：由 83210Bi 衰变为 a 210Bi ，质量数没有变化，所以①是β衰变，根据核电荷数守恒同时可判断a ＝84；由 83210Bi 衰变为81 bTi ，因为核电荷数减2，可判断②为α衰变，同时可判断b ＝206，所以A 、C 两项错误，B 项正确.81 b Ti 经过一次β 衰变变成 82206Pb ，D 项错误．本题正确答案为B 项．答案： B7．静止的氡核 86222Rn 放出α粒子后变成钋核 84218Po ，α粒子动能为E 0.若衰变放出的能量全部变为反冲核和α粒子的动能，真空中的光速为c ，则该反应中的质量亏损为( ) A.4E 0218c 2 B ．0 C.222E 0218c 2 D.218E 0222c 2 解析：由于衰变过程中动量守恒，则反冲核和α粒子的动量大小相等，由E k ＝p 22m ∝1m可得它们的动能之比为4218，因此衰变释放的总能量是222E 0218c2，由质能方程ΔE ＝Δmc 2可得质量亏损Δm ＝222E 0218c2.即正确答案为C 项．答案： C二、非选择题8．(2010·海南卷)能量为E i 的光子照射基态氢原子，刚好可使该原子中的电子成为自由电子，这一能量E i 称为氢的电离能．现用一频率为ν的光子从基态氢原子中击出了一电子，该电子在远离核以后速度的大小为________(用光子频率ν、电子质量m 、氢的电离能E i 与普朗克常量h 表示)．答案： 2hν－E i m9．(1)若规定氢原子处于基态时的能量为E 1＝0，则其他各激发态的能量依次为E 2＝10.2 eV 、E 3＝12.09 eV 、E 4＝12.75 eV 、E 5＝13.06 eV……在气体放电管中，处于基态的氢原子受到能量为12.8 eV 的高速电子轰击而跃迁到激发态，在这些氢原子从激发态向低能级跃迁的过程中( )A ．总共能辐射出6种不同频率的光子B ．总共能辐射出10种不同频率的光子C ．辐射出波长最长的光子是从n ＝4跃迁到n ＝3能级时放出的D ．辐射出波长最长的光子是从n ＝5跃迁到n ＝4能级时放出的(2)氦氖激光器能产生三种波长的激光，其中两种波长分别为λ1＝0.632 8 μm，λ2＝3.39 μm.已知波长为λ1的激光是氖原子在能级间隔为ΔE 1＝1.96 eV 的两个能级之间跃迁产生的．用ΔE 2表示产生波长为λ2的激光所对应的跃迁的能级间隔，则ΔE 2的近似值为________．解析： (1)基态氢原子被高速电子轰击而跃迁时可获得小于12.8 eV 的能量，依题意可知基态的氢原子可跃迁到n ＝4能级，氢原子在n ＝4能级向低能级跃迁的过程中可能有：4→1、4→2、4→3、3→1、3→2、2→1等6种不同频率的光子辐射出来，其中从n ＝4跃迁到n ＝3能级时辐射出的光子能量最小，频率最低，波长最长，故A 、C 对．(2)光子能量与其频率成正比，与波长成反比，根据发射(吸收)光子的能量等于对应的两个能级间隔．所以能级间隔与光子波长成反比，即：ΔE 1∶ΔE 2＝λ2∶λ1，解之得：ΔE 2≈0.36 eV.答案： (1)AC (2)0.36 eV10．某些建筑材料可产生放射性气体——氡，氡可以发生α或β衰变，如果人长期生活在氡浓度过高的环境中，那么氡经过人的呼吸道沉积在肺部，并放出大量射线，会危害人体健康．原来静止的氡核( 86222Rn)发生一次α衰变生成新核钋(Po)．已知放出的α粒子的速度为v .(1)写出衰变方程．(2)求衰变生成的钋核的速度．解析： (1)衰变方程为： 86222Rn ―→ 84218Po ＋24He(2)设放出的α粒子的速度方向为正方向，钋核和α粒子的质量分别为M 、m ，由动量守恒定律得 M 1v 1＋mv ＝0v 1＝－m M v ＝－4218v ＝－2v 109. 方向与α粒子速度方向相反．答案： (1) 86222Rn ―→ 84218Po ＋24He(2)2v 109方向与α粒子速度方向相反 11．(1)2006年3月23日央视报道，中科院等离子体物理研究所经过八年的艰苦奋斗，终于率先建成了世界上第一个全超导的托克马克试验装置并调试成功；这种装置被称为“人造太阳”(如下图所示)，它能够承受上亿摄氏度的高温且能够控制等离子态的核子发生聚变并稳定持续地输出能量，就像太阳一样为人类提供无限的能源．下列关于“人造太阳”的说法中正确的是( )A ．“人造太阳”的核反应方程是12H ＋13H→24He ＋01nB ．“人造太阳”的核反应方程是 23592U ＋01n→ 14456Ba ＋3689Kr ＋301nC ．核燃料的质量相同时，聚变反应释放的能量比裂变反应大得多D ．核燃料的质量相同时，聚变反应释放的能量与裂变反应释放的能量相同(2)一个静止的铀核 23292U(原子质量为232.037 2 u)放出一个α粒子(原子质量为4.0026 u)后衰变成钍核 22890Th(原子质量为228.0287 u)．(已知原子质量单位1 u ＝1.67×10－27 kg ，1 u 相当于931.5 MeV 的能量)①写出铀核的衰变反应方程；②算出该衰变反应中释放出的核能；③若释放的核能全部转化为新核的动能，则α粒子的动能为多少？解析： (1)由于太阳的核反应为聚变反应，故选项A 正确、B 错误；核燃料的质量相同时，聚变反应时的质量亏损大于裂变反应时的质量亏损，所以聚变反应释放的能量多，选项C 正确、D 错误．(2)① 23290U→ 22890 Th ＋24He②质量亏损Δm ＝m U －m α－m Th ＝0.005 9 uΔE ＝Δmc 2＝0.005 9×931.5 MeV＝5.50 MeV③设α粒子的速度为v 1，钍核的速度为v 2，则由动量守恒可得：0＝M αv 1＋m Th v 2由能量守恒可得：ΔE ＝12m αv 12＋12m Th v 22解得：E α＝12m αv 12＝5.4 MeV.答案： (1)AC(2)① 23292U→ 22890Th ＋24He ②5.50 MeV ③5.4 MeV。

人教版高中物理选修3-5课件第十八章学案1-学案2

阅读课本“α 粒子散射实验”，说明：
(1)α 粒子散射实验装置由几部分组成？实验过程是怎样的？
本学
(2)卢瑟福的核式结构模型对 α 粒子散射实验是如何解释的?
案栏
答案 (1)实验装置：
目开
①放射源：钋放在带小孔的铅盒
关
中,放射出高能 α 粒子,带两个单位
的正电,质量为氢原子质量的 4 倍.
②金箔：特点是金原子的质量大，且易延展成很薄的箔．
过金箔后仍沿原来的方向前进，故选项 A 错误．
α 粒子被散射时只有少数发生了较大角度偏转，并且有极少
数 α 粒子偏转角超过了 90°，有的甚至被弹回，偏转角几乎
达到 180°，故选项 B 正确，选项 C、D 错误．
自我·检测区
学案1～学案2
2．卢瑟福的 α 粒子散射实验的结果显示了下列哪些情况( D )
本
α 粒子穿过金箔后，基本上仍沿原来的方向前进，但有
学案
少数 α 粒子发生了大角度偏转，极少数 α 粒子偏转角
栏目
度甚至大于90° ，也就是说它们几乎被“撞了回来”．
开
关
(2)卢瑟福的核式结构模型
占原子质量绝大部分的带正电的那部分物质集
中在很小的空间范围,正电体的尺寸很小,被称为原子核 ,
学习·探究区
学案1～学案2
解析根据 α 粒子散射现象，绝大多数 α 粒子沿原方向前进，
本
少数 α 粒子发生较大偏转，偏转的角度甚至大于 90°，也就
学案
是说它们几乎被“撞了回来”．故本题应选择 A、B、D.
栏
目开
答案 ABD
关
学习·探究区
学案1～学案2

2018-2019版物理新课堂学案(课件检测)选修3-5第十八章1电子的发现

答案：ABC
拓展一对阴极射线的认识
1．阴极射线的本质．经科学家大量的科学研究，主要形成了两种观点. (1)电磁波说代表人物——赫兹，他认为这种射线的本质是一种电磁辐射．
(2)粒子说代表人物——汤姆孙，他认为这种射线的本质是一种带电粒子流．
2．汤姆孙在研究阴极射线时发现了电子．实验装置如图所示，从高压电的阴极 C 发出的阴极射线，穿过小孔 C1、C2 后沿直线打在荧光屏 A′上．
解析：(1)步骤 B 电子在 M1、M2 两极板间做类平抛运动，当增大两极板间电压时，电子在两极板间的偏转位移增大．
当在荧光屏上看不到亮点时，电子刚好打在下极板 M2 靠近荧屏的边缘，设两极板间距离为 d，则
d2＝12·Udm·qLv2，得
mq ＝dU2Lv22.① 由此可以看出这一步的目的是粒子在电场中的偏转位移成为已知量，就可以表示出荷质比，步骤 C 加上磁场后电子不偏转，则电场力等于洛伦兹力，且洛伦兹力方向向上，由左手定则得磁场方向垂直于纸面向外．
判断正误
1．阴极射线是由真空玻璃管中的感应圈发出的．(×) 2．实验中看到的荧光就是电子流．(×) 3．阴极射线是一种电磁辐射．(×)
小试身手 1．阴极射线管中的高电压的作用是( ) A．使管内气体电离 B．使管内产生阴极射线 C．使管中障碍物的电势升高 D．使电子加速
解析：在阴极射线管中，阴极射线是由阴极处于炽热状态而发射的电子，通过高压对电子加速获得能量，与玻璃发生碰撞而产生荧光，故 D 正确.
答案：D
知识点二电子的发现
提炼知识 1．汤姆孙的探究方法及结论． (1)汤姆孙根据阴极射线在电场和磁场中的偏转判定，它的本质是带负电的粒子流，并求出了这种粒子的比荷． (2)汤姆孙用不同材料的阴极和不同的气体做实验，所得的比荷都是相同的，是氢离子比荷的近千倍．

人教版高中物理选修3-5课件第十八章学案5

目 (2)跃迁与电离的不同
Байду номын сангаас开关
跃迁时只能吸收等于两个能级差的光子；电离时只要原子吸收的
能量 ΔE≥E∞－En，就可以使处于定态 n 上的氢原子电离，当 ΔE>E∞－En 时，电离后电子还具有一定的动能． (3)吸收光子跃迁与电子碰撞跃迁的不同
电子碰撞原子核时,只要电子的动能大于或等于某两个能级能量
原子核外电子的轨道半径将减小，故 A、D 选项错误．核外
本学案栏目开关
电子绕核运动的向心力由氢核对电子的库仑力提供，故有 ker22＝mrv2 则电子的动能为 Ek＝12mv2＝k2er2
可见 r 减小时，电子的动能增大，B 选项正确．
当核外电子的轨道半径减小时，原子核对电子的库仑力做正
专题·整合区
学案5
2．注意三个不同
(1)一群氢原子与一个氢原子的不同：一个氢原子在一次跃迁时
只能辐射一个光子，故一个氢原子处于量子数为 n 的激发态时，
可能辐射的光谱条数为 n－1.而一群氢原子处于量子数为 n 的激
本发态时，由于向各个能级跃迁的可能性都存在，故可能辐射的光
学案栏
谱条数为 N＝C2n＝nn2－1.
本进行观测，发现光谱线的数目比原来增
学
案加了 5 条.用 Δn 表示两次观测中最高激
栏
目发态的量子数之差,E 表示调高后电子的
开
关能量．根据氢原子的能级图(如图 1 所示) 可以判断，Δn 和 E 的可能值为 A．Δn＝1,13.22 eV<E<13.32 eV B．Δn＝2,13.22 eV<E<13.32 eV C．Δn＝1,12.75 eV<E<13.06 eV D．Δn＝2,12.75 eV<E<13.06 eV

【金学案】高中物理选修3-5(人教)同步辅导与检测课件：18.2 原子的核式结构模型

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变式迁移
下列叙述不属于卢瑟福原子核式结构理论的主要内容有 ()
A．原子的中心有个核，叫原子核
B．原子的正电荷均匀分布在整个原子中
C．原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里
D．带负电的电子在核外绕着核旋转
解析：卢瑟福原子核式结构理论的主要内容是：在原子的中心有一个很小的核，叫做原子核，原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里，带负电的电子在核外空间里绕着核旋转，由此可见B选项错，．
斥力影响的结果．
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下列叙述不属于卢瑟福α粒子散射实验的结果( )
A．证明了质子的存在
B．证明了原子核是由质子和中子组成的
C．证明了原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在一个很小的核里
D．说明了原子中的电子只能在某些轨道上运动
解析：该题要考查的是α粒子散射实验对人类认识原子结构的贡献．只要考生了解α 粒子散射实验的结果及核式结构的建立过程，不难得出正确答案．α粒子散射实验发现了原子内存在一个集中了全部正电荷和几乎全部质量的核．数年后卢瑟福发现核内有质子并预测核内存在中子．
物理学家和化学家克鲁克斯(1832～1919)在高真空放电管中发
现了一种带负电的微粒流——“阴极射线”；1879年，英国剑桥
大学物理学家汤姆生等人利用阴极射线能被电场和磁场联合偏
转的作用，测定了这种粒子的荷质比(即电荷与质量之比)．实
验表明，不管电极是用什么材料制成和在阴极射线管中充以什
么样的气体，生成带负电的粒子其荷质比都是相同的，说明它

【金学案】高中物理选修3-5(人教)同步辅导与检测课件：18.1 电子的发现

祝
您
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过著名________实验测出的．
(3)质子质量是电子质量________倍．
答案：1．(1)电离 (2)电磁辐射带电微粒汤姆生电
子 2．(1)比荷 (2)1.60×10－19 密里根油滴 (3)1836
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二、电子的发现 1．汤姆生发现电子 (1)从1890年起英国物理学家汤姆生开始了对阴极射线的一系列实验研究．
(2)汤姆生利用电场和磁场能使带电的运动粒子发生偏转的
原理检测了阴极射线的带电性质，并定量测定了阴极射线粒子
的比荷(带电粒子的电荷量与其质量之为 e )． (3)1897年汤姆生发现了电子(阴极射线m是高速电子流)
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1．阴极射线
(1)通常情况下，气体是不导电的，但在强电场中，气体能
被________而导电．
(2)在演示气体放电时，放电管里近似为真空，由阴极发出
的阴极射线，当初人们对它认识有两种观点：一种认为是
解析：(1)当电子受到的电场力与洛伦兹力平衡时，
电子做匀速直线运动，亮点重新回到中心O点，设电子的
速度为v，则evB＝eE，得：v＝ E B
，即v＝
U Bb
.
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2018-2019年《金版学案》物理·选修3-5(人教版)章末质量评估(三)

章末质量评估(三)(时间：90分钟满分：100分)一、单项选择题(本大题共10小题，每小题3分，共30分．每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确)1．下列能揭示原子具有核式结构的实验是()A．光电效应实验B．伦琴射线的发现C．α粒子散射实验D．氢原子光谱的发现解析：光电效应现象证明了光的粒子性本质，与原子结构无关，选项A错误；伦琴射线的发现以及氢原子光谱的发现都与原子的能级结构有关，都是原子能级跃迁的结论，选项B、D错误；卢瑟福的α粒子散射实验证实了原子的核式结构模型，选项C正确．答案：C2．关于玻尔理论，下列说法中不正确的是()A．继承了卢瑟福的原子模型，但对原子能量和电子轨道引入了量子化假设B．原子只能处于一系列不连续的状态中，每个状态都对应一定的能量C．用能量转化与守恒建立了原子发光频率与原子能量变化之间的定量关系D．氢原子中，量子数N越大，核外电子的速率越大解析：玻尔的原子模型对应的是电子轨道的量子化，卢瑟福的原子模型核外电子可在任意轨道上运动，故A正确；玻尔的原子结构模型中，原子的能量是量子化的，卢瑟福的原子结构模型中，原子的能量是连续的，故B正确；玻尔的原子结构模型中，核外电子从高能级向低能级跃迁后，原子的能量减小，从而建立了hν＝E2－E1，故C正确；氢原子中，量子数N越大，核外电子的速率越小，而电子的电势能越大，故D不正确；本题选择不正确的，故选D.答案：D3．太阳光谱是吸收光谱，这是因为太阳内部发出的白光() A．经过太阳大气层时某些特定频率的光子被吸收后的结果B．穿过宇宙空间时部分频率的光子被吸收的结果C．进入地球的大气层后，部分频率的光子被吸收的结果D．本身发出时就缺少某些频率的光子解析：太阳光谱是一种吸收光谱，是因为太阳发出的光穿过温度比太阳本身低得多的太阳大气层，而在这大气层里存在着从太阳里蒸发出来的许多元素的气体，太阳光穿过它们的时候跟这些元素的特征谱线相同的光都被这些气体吸收掉了．答案：A4．有关氢原子光谱的说法正确的是()A．氢原子的光谱是连续谱B．氢原子光谱说明氢原子只发出特定频率的光C．氢原子光谱说明氢原子能级不是分立的D．巴耳末公式反映了氢原子辐射电磁波波长的分立特性解析：由于氢原子发射的光子的能量：E＝E n－E m，所以发射的光子的能量值E 是不连续的，只能是一些特殊频率的谱线，故A 错误B 正确；由于氢原子的轨道是不连续的，故氢原子的能级是不连续的即是分立的，故C 错误；由于跃迁时吸收或发射的光子的能量是两个能级的能量差，所以氢原子光谱的频率与氢原子能级的能量差有关，巴耳末公式反映了氢原子辐射光子频率的分立特性，D 错误.答案：B5．根据玻尔理论，在氢原子中，量子数n 越大，则( )A ．电子轨道半径越小B ．核外电子运动速度越大C ．原子能量越大D ．电势能越小解析：由r n ＝n 2r 1可知A 错．氢原子在n 能级的能量E n 与基态能量E 1的关系为E n ＝E 1n 2.因为能量E 为负值，所以n 越大，则E n 越大，所以C 正确．核外电子绕核运动所需的向心力由库仑力提供k e 2r 2n＝m v 2n r n.可知r n 越大，速度越小，则B 错．由E ＝E k ＋E p 可知D 错．答案：C6．光子能量为ε的一束光照射容器中的氢(设氢原子处于n ＝3的能级)，氢原子吸收光子后，能发出频率为ν1，ν2，…，ν6的六种光谱线，且ν1＜ν2＜…＜ν6，则ε等于( )A ．h ν1B ．h ν6C ．h (ν5－ν1)D ．h (ν1＋ν2＋…＋ν6) 解析：对于量子数n ＝3的一群氢原子，当它们向较低的激发态或基态跃迁时，可能产生的谱线条数为n（n－1）2＝3，由此可判定氢原子吸收光子后的能量的能级是n＝4，且从n＝4到n＝3放出的光子能量最小，频率最低即为ν1，因此，处于n＝3能级的氢原子吸收频率为ν1的光子(能量ε＝hν1)，从n＝3能级跃迁到n＝4能级后，方可发出6种频率的光谱线，选项A正确．答案：A7．氢原子的部分能级如图所示，已知可见光的光子能量在1.62 eV到3.11 eV之间．由此可推知，氢原子()A．从高能级向n＝1能级跃迁时发出的光的波长比可见光的长B．从高能级向n＝2能级跃迁时发出的光均为可见光C．从高能级向n＝3能级跃迁时发出的光的频率比可见光的高D．从n＝3能级向n＝2能级跃迁时发出的光为可见光答案：D8．氦原子被电离出一个核外电子，形成类氢结构的氦离子．已知基态的氦离子能量为E1＝－54.4 eV，氦离子的能级示意图如图所示，在具有下列能量的光子或者电子中，不能被基态氦离子吸收而发生跃迁的是()A．42.8 eV(光子) B．43.2 eV(电子)C．41.0 eV(电子) D．54.4 eV(光子)解析：由于光子能量不可分，因此只有能量恰好等于两能级能量差的光子才能被氦离子吸收，故选项A中光子不能被吸收，选项D 中光子能被吸收；而实物粒子(如电子)只要能量不小于两能级能量差，均可被吸收．故选项B、C中的电子均能被吸收．答案：A9．氦氖激光器能产生三种波长的激光，其中两种波长分别为λ1＝0.632 8 μm，λ2＝3.39 μm，已知波长为λ1的激光是氖原子在能级间隔为ΔE1＝1.96 eV的两个能级之间跃迁产生的．用ΔE2表示产生波长为λ2的激光所对应的跃迁的能级间隔，则ΔE2的近似值为()A．10.50 eV B．0.98 eVC．0.53 eV D．0.36 eV解析：本题考查玻尔的原子跃迁理论．根据ΔE＝hν，ν＝cλ，可知当ΔE1＝1.96 eV，λ＝0.632 8 μm，当λ＝3.39 μm 时，联立可知ΔE2＝0.36 eV，故选D.答案：D10.可见光光子的能量在1.61～3.10 eV范围内．如图所示，氢原子从第4能级跃迁到低能级的过程中，根据氢原子能级图可判断()A ．从第4能级跃迁到第3能级将释放出紫外线B ．从第4能级跃迁到第3能级放出的光子，比从第4能级直接跃迁到第2能级放出的光子频率更高C ．从第4能级跃迁到第3能级放出的光子，比从第4能级直接跃迁到第1能级放出的光子波长更长D ．氢原子从第4能级跃迁到第3能级时，原子要吸收一定频率的光子，原子的能量增加解析：从n ＝4能级跃迁到n ＝3能级时辐射的光子能量ΔE 43＝－0.85－(－1.51)＝0.66 (eV)，不在可见光光子能量范围之内，属于红外线，故A 错误；从n ＝4能级跃迁到n ＝2能级时辐射的光子能量ΔE 42＝－0.85－(－3.40)＝2.55 (eV)＞ΔE 43，光子的频率ν＝ΔE h，所以ν43＜ν42，故B 错误；从n ＝4能级跃迁到n ＝1能级时辐射的光子能量ΔE 41＝－0.85－(－13.60)＝12.75 (eV)＞ΔE 43，光子的波长λ＝hc ΔE，所以λ43＞λ41，故C 正确；从第4能级跃迁到第3能级时，原子要辐射一定频率的光子，原子的能量减少，故D 错误．答案：C二、多项选择题(本大题共4小题，每小题4分，共16分．在每小题给出的四个选项中有多个选项正确，全选对得4分，漏选得2分，错选或不选得0分)11．关于α粒子散射实验的下述说法中正确的是()A．在实验中观察到的现象是绝大多数α粒子穿过金箔后，仍沿原来方向前进，少数发生了较大偏转，极少数偏转超过90°，有的甚至被弹回接近180°B．使α粒子发生明显偏转的力是来自带负电的核外电子；当α粒子接近电子时，电子的吸引力使之发生明显偏转C．实验表明原子中心有一个极小的核，它占有原子体积的极小部分D．实验表明原子中心的核带有原子的全部正电荷及全部质量解析：A项是对该实验现象的正确描述；使α粒子偏转的力是原子核对它的静电排斥力，而不是电子对它的吸引力，故B错；C项是对实验结论之一的正确分析；原子核集中了全部正电荷和几乎全部质量，因核外还有电子，故D错．答案：AC12．关于氢原子能级跃迁，下列叙述中正确的是()A．用波长为60 nm的X射线照射，可使处于基态的氢原子电离出自由电子B．用能量为10.2 eV的光子照射，可使处于基态的氢原子跃迁到激发态C．用能量为11.0 eV的光子照射，可使处于基态的氢原子跃迁到激发态D．用能量为12.5 eV的光子照射，可使处于基态的氢原子跃迁到激发态解析：波长为60 nm 的X 射线的能量为：ε＝h c λ＝6.63×10－34×3×10860×10－9 J ＝3.32×10－18 J ＝20.75 eV ，氢原子的电离能ΔE ＝0－(－13.6)eV ＝13.6 eV ＜E ＝20.75 eV ，所以可使氢原子电离，A 正确．由hν＝E m －E ，得E m1＝hν＋E ＝10.2 eV ＋(－13.6)eV ＝－3.4 eV ，E m2＝11.0 eV ＋(－13.6)eV ＝－2.6 eV ，E m3＝12.5 eV ＋(－13.6)eV ＝－1.1 eV .由E n ＝E 1n 2可知，只有E m1＝－3.4 eV 对应于n ＝2的状态．由于原子发生跃迁时吸收光子只能吸收恰好为两能级差能量的光子，所以B 选项正确．答案：AB13.氢原子能级图的一部分如图所示，a 、b 、c 分别表示氢原子在不同能级间的三种跃迁途径，设在a 、b 、c 三种跃迁过程中，放出光子的能量和波长分别是E a 、E b 、E c 和λa 、λb 、λc ，则( )A ．λb ＝λa ＋λcB.1λb ＝1λa ＋1λc C ．λb ＝λa λc D ．E b ＝E a ＋E c解析：E a ＝E 3－E 2，E b ＝E 3－E 1，E c ＝E 2－E 1，所以E b ＝E a ＋E c ，D 正确；由ν＝c λ得λa ＝hc E 3－E 2，λb ＝hc E 3－E 1，λc ＝hc E 2－E 1，取倒数后得到1λb ＝1λa ＋1λc，B 正确．答案：BD14．图1所示为氢原子能级图，大量处于n ＝4激发态的氢原子向低能级跃迁时能辐射出多种不同频率的光，其中用从n ＝4能级向n ＝2能级跃迁时辐射的光照射图2所示光电管的阴极K 时，电路中有光电流产生，则( )图1 图2A ．若将滑片右移，电路中光电流增大B ．若将电源反接，电路中可能有光电流产生C ．若阴极K 的逸出功为1.05 eV ，则逸出的光电子最大初动能为2.4×10－19 JD ．大量处于n ＝4激发态的氢原子向低能级跃迁时辐射的光中只有4种光子能使阴极K 发生光电效应解析：将滑片右移，光电管两端的电压增大，但之前光电流是否达到饱和并不清楚，因此光电管两端的电压增大，光电流不一定增大，A 错误；将电源极性反接，所加电压阻碍光电子向阳极运动，但若eU <E km ，仍会有一定数量的光电子可到达阳极而形成光电流，B 正确；若阴极K的逸出功为1.05 eV，由光电效应方程知，逸出的光电子最大初动能为E km＝hν－W逸出＝－0.85 eV－(－3.40 eV)－1.05 eV ＝1.5 eV＝2.4×10－19J，C正确；由于阴极K的逸出功未知，能使阴极K发生光电效应的光子种数无法确定，D错误.故选：BC.答案：BC三、非选择题(本题共4小题，共54分．解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)15．(12分)密立根油滴实验首先测出了元电荷的数值，其实验装置如图所示，油滴从喷雾器喷出，以某一速度进入水平放置的平行板之间.今有一带负电的油滴，不加电场时，油滴由于受到重力作用加速下落，速率变大，受到的空气阻力也变大，因此油滴很快会以一恒定速率v1匀速下落.若两板间加一电压，使板间形成向下的电场E，油滴下落的终极速率为v2.已知运动中油滴受到的阻力可由斯托克斯公式f＝6πηr v计算(其中r为油滴半径，η为空气粘滞系数).实验时测出r、v1、v2，E、η为已知，求：(1)油滴的带电量.(2)经多次测量得到许多油滴的Q测量值如下表(单位10－19C)：解析：(1)没有加电压时，达到v 1有mg ＝f 1＝6πr η ν1，加上电压后，受到向上的阻力和电场力，有mg ＝f 2＋qE ＝6πr ηv 2＋qE ，解以上两式得到油滴电量q ＝6πr η（ν1－ν2）E. (2)在误差范围内，可以认为油滴的带电量总是1.6×10－19C 的整数倍，故电荷的最小电量即元电荷为1.6×10－19C.答案：(1)q ＝6πr η（v 1－v 2）E(2)电荷的最小电量即元电荷为1.6×10－19C16.(14分)如图所示，氢原子从n ＞2的某一能级跃迁到n ＝2的能级，辐射出能量为2.55 eV 的光子．请问最少要给基态的氢原子提供多少电子伏特的能量，才能使它辐射上述能量的光子？请在图中画出获得该能量后的氢原子可能的辐射跃迁图．解析：氢原子从n ＞2的某一能级跃迁到n ＝2的能级，满足hν＝E n －E 2＝2.55 eV ，得E n ＝hν＋E 2＝－0.85 eV ，所以n ＝4.基态氢原子要跃迁到n ＝4的能级，应提供的能量为：ΔE ＝E 4－E 1＝12.75 eV .跃迁图如下图所示．答案：12.75 eV17．(14分)原子可以从原子间的碰撞中获得能量，从而能发生能级跃迁(在碰撞中，动能损失最大的是完全非弹性碰撞)．一个具有13.6 eV动能、处于基态的氢原子与另一个静止的、也处于基态的氢原子发生对心正碰．(1)是否可以使基态氢原子发生能级跃迁(氢原子能级如图所示)?(2)若上述碰撞中可以使基态氢原子发生电离，则氢原子的初动能至少为多少？解析：(1)设运动氢原子的速度为v0，完全非弹性碰撞后两者的速度为v，损失的动能ΔE被基态原子吸收．若ΔE＝10.2 eV，则基态氢原子可由n＝1跃迁到n＝2.由动量守恒和能量守恒有：m v 0＝m v ，①12m v 20＝12m v 2＋12m v 2＋ΔE ，② 12m v 20＝E k ，③ E k ＝13.6 eV .④解①②③④得，ΔE ＝12·12m v 20＝6.8 eV . 因为ΔE ＝6.8 eV ＜10.2 eV ，所以不能使基态氢原子发生跃迁．(2)若使基态氢原子电离，则ΔE ＝13.6 eV ，代入①②③得E k ＝27.2 eV .答案：(1)不能 (2)27.2 eV18．(14分)已知氢原子处于基态时，原子的能量E 1＝－13.6 eV ，电子轨道半径r 1＝0.53×10－10 m ；氢原子处于n ＝2能级时，原子的能量E 2＝－3.4 eV ，此时电子轨道半径r 2＝4r 1，元电荷e ＝1.6× 10－19 C ，静电力常量k ＝9.0×109 N ·m 2·C －2.(1)氢原子处于基态时，电子的动能是多少？原子系统的电势能是多少？(2)氢原子处于n ＝2能级时，电子的动能是多少？原子系统的电势能又是多少？(3)你能否根据计算结果猜想处于n 能级的氢原子系统的电势能表达式？解析：(1)设氢原子处于基态时核外电子的速度为v 1根据库仑力提供向心力： ke 2r 21＝m v 21r 1电子的动能E k ＝12m v 21＝ke 22r 1＝13.6 eV . 根据氢原子在基态时能量等于势能与动能之和， E 1＝E p1＋E k1 所以原子的电势能E p1＝E 1－E k1＝－13.6 eV －13.6 eV ＝－27.2eV ＝－ke 2r 1. (2)设氢原子处于基态时核外电子的速度为v 2根据库仑力提供向心力： ke 2r 22＝m v 22r 2电子的动能E k ＝12m v 22＝ke 22r 2＝ke 28r 2＝14×13.6 eV ＝ 3．40 eV .根据氢原子在基态时能量等于势能与动能之和， E 2＝E p2＋E k2 所以原子的电势能E p1＝E 1－E k1＝－3.40 eV －3.40 eV ＝－6.8eV ＝－ke 2r 2. (3)故从上面的推导可知E pn ＝－k e 2r n. 答案：(1)13.6 eV －27.2 eV (2)3.40 eV －6.8 eV (3)E p n ＝－k e 2r n。

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第十八章原子结构
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2．阴极射线带电性质的判断方法阴极射线的本质是电子流，在电场(或磁场)中所受电场力 (或洛伦兹力)远大于所受重力，故研究电磁力对电子运动的影
响时，一般不考虑重力的影响，其带电性质的判断方法如下：
(1)方法一：粒子在电场中运动如图所示．带电粒子在电场中运动，受
生磁场，电子受到洛伦兹力作用而发生偏转，由左手定则可知，阴极射线管中的磁场方向垂直于纸面向里，再根据安培定
则可知，AB中的电流方向应是由B流向A，当AB中的电流方向
变为由A向B，则AB上方的磁场方向变为垂直于纸面向外，电子所受洛伦兹力方向变为向上，电子束的轨迹会变为向上偏
转．
答案： BC
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2．结论
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提示：
将阴极射线放入电场或磁场中，若粒子带电，将
会受到电场力或洛伦兹力作用，其运动轨迹会发生偏转．因此，让阴极射线垂直射入电场或磁场，根据其轨迹就可判断出粒子的带电性质．
上亮度变化．
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2．实验现象：德国物理学家普吕克尔在类似的实验中看影．淡淡的荧光及管中物体在玻璃壁上的______ 到玻璃壁上____________
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
阴极发出的某种射 3．阴极射线：荧光是由于玻璃受到_______ 阴极射线．线的撞击而引起的，这种射线被命名为__________ 4．阴极射线的特点发光．阴极射线能够使荧光物质________
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讲要点例析
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对阴极射线的认识
1．对阴极射线本质的认识——两种观点
(1) 电磁波说，代表人物 ——赫兹，他认为这种射线的本质
是一种电磁辐射． (2) 粒子说，代表人物 —— 汤姆孙，他认为这种射线的本质是一种带电粒子流．
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一、阴极射线
1．演示实验：如图所示，真空玻璃管中 K 是金属板制成阴极，接感应线圈的 __________ 负极的 _______ ，A是金属环制成的阳极正极 __________ ，接感应线圈的__________ ，接通电源后，线圈会近万伏的高电压加在两个电极间．可观察管端玻璃壁产生__________
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本题是运用左手定则和安培定则的综合性题
目，在应用左手定则判断洛伦兹力时，一定要注意运动电荷的正负．
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1－1
例 1 中若要通过施加匀强电场来实现
射线往下偏，所加匀强电场的方向向哪？通过磁场或电场使射线偏转后，其电子的速度大小如何变化？解析：要使射线往下偏，所加匀强电场的方向应向上．
子显微镜等都是利用阴极射线在电磁场作用下偏转、聚焦以及
能使被照射的某些物质，如硫化锌发荧光的性质工作的．高速的阴极射线打在某些金属靶极上能产生 X射线，可用于研究物
质的晶体结构．阴极射线还可直接用于切割、熔化、焊接等．
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如图所示，一只阴极射线管，左侧不断有电子射出，若在管的正下方放一通电直导线 AB时，发现射线的轨迹
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二、电子的发现
1．汤姆孙的探究方法 (1) 让阴极射线分别通过电场和磁场，根据偏转现象，证带负电的粒子流并求出了其比荷．明它是__________ 比荷的数值都相同， (2)换用不同的阴极做实验，所得_______ 两千倍．证明这种粒子是构成各种物质是氢离子比荷的近 _______ 的共同成分．
通过磁场使射线偏转时，电子受到的洛伦兹力提供向心
力，电子的速度大小不变；通过电场使射线偏转时，电场力对电子做正功，电子的速度增大．答案：见解析
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带电粒子比荷的测定
1．电荷量的量子化：带电体所带电荷量具有量子化，即
往下偏，则(
)
A．导线中的电流由A流向B B．导线中的电流由B流向A C ．若要使电子束的轨迹往上偏，可以通过改变 AB 中的电流方向来实现 D．电子束的轨迹与AB中的电流方向无关
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解析：
因为 AB 中通有电流，所以会在阴极射线管中产
即可判断粒子的电性．不考虑其他力的作用，如果粒子按图示
方向进入磁场，且做顺时针的圆周运动，则粒子带正电；若做逆时针的圆周运动，则粒子带负电．
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3．特点：碰到荧光物质能使其发光． 4．主要应用：电子示波器中的示波管、电视显像管、电
电场力作用运动方向发生改变(粒子质量忽略不计)，带电粒子
在不受其他力作用时，若沿电场线方向偏转，则粒子带正电；若逆着电场线方向偏转，则粒子带负电．
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(2)方法二：粒子在磁场中运动，如图所示．粒子将受到洛伦兹力作用 F＝ qvB，速度方向始终与洛伦兹力方向垂直，利用左手定则
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第十八章
原子结构
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1．电子的发现
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