物理选修3---5第十八章：原子结构知识点汇总
高中物理人教版选修3-5知识点
利用核裂变，使核能转变为内能进而转变为电能
第七节
核聚变
核聚变
两个轻核结合成质量较大的核的反应
受控热核反应
1、轻核聚变产能效率高2、地球上聚变燃料储量丰富3、轻核聚变更为平安
第八节
粒子和宇宙
“基本粒子”不基本
很多粒子不是由质子、中子和电子组成，并且质子和中子自身也都有困难的结构
夸克模型
组成强子的基本成分
7、入射光的频率低于截止频率时不发生光电效应
8、光电效应具有瞬时性
逸出功
使电子脱离某种金属所做功的最小值叫做这种金属的逸出功
光电效应说明中的疑难
1、光越强，光电子的初动能越大，所以遏止电压用该与光的强弱有关
2、不管光的频率如何，只要光足够强，电子都可以获得足够能量从而逸出表面，不应存在截止频
3、假如光很弱，按经典电磁理论估算的时间远远大于试验结果
动量守恒定律的普适性
在高速、微观领域，动量守恒定律仍旧正确
第四节
碰撞
弹性碰撞和非弹性碰撞
假如碰撞过程中机械能守恒，这样的碰撞叫做弹性碰撞；假如碰撞过程中机械能不守恒，这样的碰撞叫做非弹性碰撞
对心碰撞和非对心碰撞
两球碰撞前的运动速度与两球心的连线在同一条直线上，碰撞之后两球的速度仍旧会沿着这条直线，这种碰撞称为正碰，也叫对心碰撞
光子的动量
第三节
高二物理选修35第十八章：18原子结构复习学案(无答案)
第18章原子结构复习学案
【知识框架】
【知识梳理】
一、电子的发现
1、汤姆孙如何通过气体放电管测出比荷？
例1．在汤姆孙测电子比荷的实验中，采用了如图所示的阴极射线管，从电子枪C出来的电子经过A、B间的电场加速后，水平射入长度为L的D、G平行板间，接着在荧光屏F中心出现荧光屏．若在D、G间加上方向向下，场强为E的匀强电场，电子将向上偏转；如果再利用通电线圈在D、G 电场区加上一垂直纸面的磁感
应强度为B的匀强磁场(图中未
画)，荧光斑恰好回到荧光屏中
心，接着再去掉电场，电子向下
偏转，偏转角为，试解决下列问题：(1)说明图中磁场沿什么方向；(2)根据L、E、B和．求出电子的比荷？
例2汤姆生用来测定电子的比荷(电子的电荷量与质量之比)的实验装置如图所示，真空管内的阴极K发出的电子(不计初速、重力和电子间的相互作用)经加速电压加速后，穿过A'中心的小孔沿中心轴O1O的方向进入到两块水平正对放置的平行极板P和P'间的区域．当极板间不加偏转电压时，电子束打在荧光屏的中心O点处，形成了一个亮点；加上偏转电压U后，亮点偏离到O'点，(O'与O点的竖直间距为d，水平间距可忽略不计．此时，在P和P'间的区域，再加上一个方向垂直于纸面向里的匀强磁场．调节磁场的强弱，当磁感应强度的大小为B时，亮点重新回到O点．已知极板水平方向的长度为L1，极板间距为b，极板右端到荧光屏的距离为L2(如图所示)．
(1)求打在荧光屏O点的电子速度的大小。
(2)推导出电子的比荷的表达式
2、史实：英国物理学家汤姆孙通过气体放电管，
发现了，并测出其比荷；美国科学家通过首次测得
人教版高中物理选修3-5知识点整理及重点题型梳理] 原子结构
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人教版高中物理选修3-5
知识点梳理
重点题型（常考知识点）巩固练习
原子结构
【学习目标】
1．知道电子是怎样发现的；
2．知道电子的发现对人类探索原子结构的重大意义； 3．了解汤姆孙发现电子的研究方法． 4．知道α粒子散射实验；
5．明确原子核式结构模型的主要内容； 6．理解原子核式结构提出的主要思想．
【要点梳理】要点诠释： 要点一、原子结构 1．阴极射线
（1）气体的导电特点：
通常情况下，气体是不导电的，但在强电场中，气体能够被电离而导电．
平时我们在空气中看到的放电火花，就是气体电离导电的结果．在研究气体放电时一般都用玻璃管中的稀薄气体，导电时可以看到发光放电现象．
（2）1858年德国物理学家普里克发现了阴极射线．
①产生：在研究气体导电的玻璃管内有阴、阳两极．当两极间加一定电压时，阴极便发出一种射线，这种射线为阴极射线．
②阴极射线的特点：碰到荧光物质能使其发光． 2．汤姆孙发现电子
（1）从1890年起英国物理学家汤姆孙开始了对阴极射线的一系列实验研究． （2）汤姆孙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，并定量地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比，即e m
）． （3）1897年汤姆孙发现了电子（阴极射线是高速电子流）．
电子的电量
()191.602177334910C e =⨯－，
电子的质量
319.109389710kg m =⨯－，
电子的比荷
111.758810C/kg e
m
=⨯．
电子的质量约为氢原子质量的
1 1836
．
3．汤姆孙对阴极射线的研究
物理选修-玻尔的原子模型(课件张)-ppt精品课件
二、玻尔理论要解决问题1：原子结构的稳定性
经
电子绕核运动将不
典 断向外辐射电磁波，电
理 子损失了能量，其轨道
论 半径不断缩小，最终落
认 在原子核上,而使原子变
为 得不稳定．
事 实
e
v
F
r + e
e
e +
二、玻尔理论要解决问题2：原子光谱的分立性
经
由于电子轨道的
典 变化是连续的，辐射
理 电磁波的频率等于绕
玻尔
假说1：轨道量子化
针对原子核式结构模型提出
围绕原子核运动的电子
轨道半径只能是某些分立的
数值。且电子在这些轨道上
绕核的转动是稳定的，不
产生电磁辐射，也就是说， 电子的轨道是量子化的。
分立轨道
假说2：能级(定态)假说
针对原子的稳定性提出
电子在不同的轨道上 运动时，原子处于不同 的状态．原子的不同的 状态中具有不同的能量， 所以原子的能量也量子 化的.
物理选修3-5 18Biblioteka Baidu4 玻尔的原子模型(课件25张PPT)
想 物理选修3-5 18.4 玻尔的原子模型(课件25张PPT)
一
想
巴尔末公式有正整数 n 出现，这里我们也用正整数 n 来 标志氢原子的能级。它们之间是否有某种关系？
n=
n=5 n=4
人教版高中物理选修3-5知识点汇总_一册全_
人教版高中物理选修3—5知识点总结
第十六章动量守恒定律动
16.1实验探究碰撞中的不变量
碰撞的特点:1、相互作用时间极短。
2.相互作用力极大，即内力远大于外力。
3、速度都发生变化。
一、实验的基本思路
1、一维碰撞：我们只研究最简单的情况——两个物体碰撞前沿同一直线运动，碰撞后仍沿同一直线运动。
2、猜想与假设：一个物体的质量与它的速度的乘积是不是不变量?
3、碰撞可能有很多情形。例如两个物体可能碰后分开，也可能粘在一起不再分开。
二、需要考虑的问题
①如何保证碰撞是一维的？即两个物体在碰撞之前沿同一直线运动，碰撞之后还沿同一直线运动。在固定的轨道上做实验——气垫导轨。
②怎样测量物体的质？用天平测量。
③怎样测量两个物体在磁撞前后的速度?
速度的测量：可以充分利用所学的运动学知识，如利用匀速运动、平抛运动，并借助于斜槽、气垫导轨、打点计时器和纸带等来达到实验目的和控制实验条件。
④数据处理：列表。
参考案例一气垫导轨和光电门研究碰撞。
参考案例二利用单摆研究碰撞
参考案例三利用打点计时器研究碰撞
参考案例四利用平抛运动研究碰撞
研究能量损失较小的碰撞时，可以选用参考案例二;研究碰撞后
两个物体结合在一起的情况时，可以选用参考案例三。参考案例四测出
小球落点的水平距离可根据平抛运动的规律计算出小球的水平初速度。
实验设计思想巧妙之处在于用长度测量代替速度测量。
16.2动量定理
一、动量
1、定义：把物体的质量m和速度ʋ的乘积叫做物体的动量p，用公式表示为p = mʋ
2、单位：在国际单位制中，动量的单位是千克米每秒，符号是kg•m/s
人教版物理选修3-5课件 第十八章 原子结构 1电子的发现
又因为 tan θ＝D＋y L2，且 v0＝BE， 则mq ＝D＋EL2yB2L. 根据已知量，可求出阴极射线的粒子的比荷．
3．实验研究结论． 汤姆孙发现，用不同材料的阴极和不同的方法做实 验，所得比荷的数值都是相等的．这说明，这种粒子是 构成各种物质的共有成分．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， 另外，研究得出了这种带电粒子的质量远小于最轻原子 的质量．汤姆孙把这种新发现的粒子称为电子．电子是 原子的组成部分，是比原子更基本的物质单元．
②小油滴由于摩擦而带负电，调节 A、B 两板间的 电压，可以使小油滴静止在两板之间，此时电场力和重 力平衡即 mg＝Eq，则电荷的电量 q＝mEg.
他测定了数千个带电油滴的电量，发现这些电量都 是某个最小电量的整数倍，这个最小的电量就是电子的 电量．
(2)密立根实验更重要的发现是：电荷是量子化的， 即任何电荷的电荷量只能是元电荷 e 的整数倍，并求得 了元电荷即电子或质子所带的电荷量 e.
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．
人教版物理选修3-5第十八章原子结构18.2原子的核式结构模型教学课件 (共20张PPT)
原子的核式结构的提出
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绕着核旋转．
对实验所测定的不同散射角中的α粒子的数目 加以分析，估算原子核的大小 原子半径大小 约为10-10米，而 原子核的半径大 小约为10-15米， 是原子半径的十 万分之一左右， 犹如一只小蚂蚁 与世界上最大的 金字塔相比，微 不足道。
•小结
•卢瑟福原子的核式结构模型的建立过程
• 卢 瑟 福 原 子 核 式 模 型 •行星式
• 汤 姆 生 发 现 电 子
•枣糕式
• 汤 姆 生 原 子 模 型
•α粒子散射实验
人物介绍
卢瑟福(L · E · Rutherford 1871～1937年) 伟大的物理学家。1871年8月 30日生
ห้องสมุดไป่ตู้
于新西兰，18岁获得新西兰大学坎特伯雷
α粒子散射实验装置
放射源
显微镜
金箔（厚度10-6M）
问题：
刚才我们已将各个方向射出的粒子数做了一个 对比，回答下列问题
α粒子散射实验的结果是：绝大多数α粒子穿过金 箔后基本上 仍沿原来的方向前进 ，少数α粒子发生 了 较大的偏转 ，极少数α粒子偏转角超过 了 90° ，有的甚至几乎达到 180° 。
人教版高中物理选修3-5 18.1-2电子的发现 原子的核式结构模型教学课件共29张PPT
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15、最具挑战性的挑战莫过于提升自 我。。2021年8月上午 12时56分21.8. 500:56August 5, 2021
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16、业余生活要有意义，不要越轨。2021年8月5日 星期四12时56分59秒00:56:59 5 August 2021
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17、一个人即使已登上顶峰，也仍要 自强不 息。上 午12时56分59秒上午12时56分00:56: 5921.8. 5
A.原子的正电荷和绝大部分质量集中在一个很小 的核上
B.正电荷在原子中是均匀分布的 C.原子中存在着带负电的电子 D.原子只能处于一系列不连续的能量状态中
课堂小结
一。α粒子散射实验 二。卢瑟福的原子核式结构
三。原子核的电荷与尺度
布置作业
完成同步练习册《原子的核式结构模型》
猜想的结果：
根据汤姆孙模型计算 的结果：
2.卢瑟福α粒子散射实验表明（ D ）
A．原子带正电 B．原子是一个球体 C．电子在任意一个圆形轨道上运动 D．原子内部的正电荷并不是均匀分布的，而是集 中在很小的体积内
三。原子核的电荷与尺度
1.原子的组成
原子
原子核
电子
中子
质子
2.原子核的电荷
= = 核电核数 = 核外电子数
质子数 原子序数
3.原子核的尺度
汤姆孙的原子模型
高中物理 第十八章 原子结构 第1节 电子的发现讲义(含解析)新人教版选修3-5-新人教版高二选修3
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。
2．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。(×)
最新人教版高中物理选修3-5：18.2 原子的核式结构模型 知识点总结及课时练习
2原子的核式结构模型
记一记
原子的核式结构模型知识体系
1个实验—α粒子散射实验
2个模型——枣糕模型、核式结构模型
3个实验结论——大多数、少数、极少数
辨一辨
1.电子的发现说明了原子内部有复杂结构．(√)
2．α粒子散射实验揭示了原子的核式结构．(√)
3．α粒子散射实验中绝大多数α粒子都发生了较大偏转．(×) 4．原子核的直径数量级为10－10 m．(×)
5．α粒子散射实验表明了原子的质量几乎全部都集中在原子核上．(√)
想一想
1.根据核式结构模型，原子组成微粒是什么？它们的大小尺度是怎样的？
提示：原子核和核外电子．原子半径数量级10－10 m，原子核半径的数量级10－15 m.
2.
如图所示为原子核式结构模型的α粒子散射图景．
(1)为什么绝大多数的α粒子穿过金箔后，基本上仍沿原来运动方向前进？
(2)为什么少数的α粒子穿过金箔后，发生了大角度的偏转？
提示：(1)因为原子核很小，所以绝大多数α粒子穿过原子时，离核较远，受到原子核的斥力很小，基本上仍沿原来运动方向前进．
(2)少数α粒子十分接近原子核穿过时，才受到很大的库仑力作用，发生大角度偏转．
思考感悟：
练一练
1.[2019·河北邯郸模拟]在对α粒子散射实验的现象分析时，我们并没有考虑α粒子跟电子碰撞，这是因为()
A．α粒子与电子之间有斥力作用，但斥力很小，可忽略
B．α粒子虽受电子作用，但电子对α粒子的合力为零
C．电子体积极小，α粒子不可能碰撞到电子
D．电子质量极小，α粒子与电子碰撞时能量损失可忽略
解析：α粒子与电子间有库仑引力作用，但库仑引力很小．电子的质量很小，α粒子与电子相碰，运动方向几乎不改变，所以α粒子与电子碰撞时能量的损失可以忽略，选项A、B、C错误，D 正确．
人教版物理选修3-5作业：第18章 第1节
第十八章原子结构
第1节电子的发现
1．阴极射线
(1)演示实验：如图1所示，真空玻璃管中K是金属板制成的______，接在感应线圈的______上；金属环制成的______A，接感应线圈的______，接通电源后，观察管端玻璃壁上亮度的变化．
图1
(2)实验现象：德国物理学家普吕克尔在类似的实验中看到了玻璃壁上淡淡的______及管中物体在玻璃壁上的____．
(3)实验分析：荧光的实质是由于玻璃受到______发出的某种射线的撞击而引起的，并把这种射线被命名为__________．
2．电子的发现
(1)汤姆孙对阴极射线的探究
①让阴极射线分别通过电场和磁场，根据______现象，证明它是________的粒子流并求出了其比荷．
②换用不同材料的阴极做实验，所得粒子的____________相同，是氢离子比荷的近两千倍．
③结论：粒子带______，其电荷量的大小与________大致相同，而质量________氢离子的质量，后来，组成阴极射线的粒子被称为________．
(2)汤姆孙的深入探究
①汤姆孙研究的新现象，如__________、热离子发射效应和β射线等．发现，不论
__________、β射线、________还是热离子流，它们都包含______．
②结论：不论是正离子的轰击、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——______.由此可见，______是原子的组成部分，是比原子更______的物质单元．
(3)电子的电量与电荷量子化
①电子电荷可根据密立根油滴实验测定，数值为：e＝______________.
高二下学期物理人教版选修3-5第十八章第四节玻尔的原子模型 课件
2．关于玻尔理论下列说法中正确的是（ B ） A．氢原子核外电子轨道半径越大，其原子能量越小 B．原子从低能级向高能级跃迁，不吸收光子也能实现 C．原子从一种定态跃迁到另一种定态时，一定要辐射一定 频率的光子 D．氢原子从n=2的能级跃迁到n=1的能级辐射出的光恰好能 使某种金属发生光电效应，则从n=3的能级跃迁到n=2的能级 辐射的光也可使该金属发生光电效应
2．实际上，原子中的电子的坐标没有确定的值。因此，我 们只能说某时刻电子在某点附近单位体积内出现的概率是多 少，而不能把电子的运动看做一个具有确定坐标的质点的轨 道运动。
3．当原子处于不同状态时电子在各处出现的概率是不一样 的。如果用疏密不同的点子表示电子在各个位置出现的概率， 画出图来就像云雾一样，可以形象地把它称做电子云，如图 所示，是氢原子处于n=1的状态时的电子云示意图和氢原子 处于n=2的状态时的电子云示意图
（2）电子轨道上运动的动能为多少？
（Fra Baidu bibliotek）电子具有电势能为多少？
11.解：（1）由能级公式En=E1/n2，可得：E2=E1/4=-3.4eV
（2）由库仑力提供向心力
ke2 r22
m v2 r2
E2=-3.4eV
可得：
Ek 2
1 2
mv2
ke2 2r2
ke2 8r1
3.4eV
（3）由En=Ekn+Epn
人教版物理选修3-5课件 第十八章 原子结构 4玻尔的原子模型
2．能级跃迁． 处于激发态的原子是不稳定的，它会自发地向较低 能级跃迁，经过一次或几次跃迁到达基态．所以一群氢 原子处于量子数为 n 的激发态时，可能辐射出的光谱线 条数为：N＝n（n2－1）＝C2n.
3．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)电子在可能轨道上运动时，尽管是变速运动，但 它并不释放能量，原子是稳定的，这样的状态也称之为 定态． (2)由于原子的可能状态(定态)是不连续的，具有的 能量也是不连续的．这样的能量值，称为能级，能量最 低的状态称为基态，其他的状态叫作激发态，对氢原子，
以无穷远处为零势能点时，其能级公式 En＝n12E1(n＝1， 2，3，…)
1．一个氢原子从 n＝3 能级跃迁到 n＝2 能级．该氢原 子( )
A．放出光子，能量增加 B．放出光子，能量减少 C．吸收光子，能量增加 D．吸收光子，能量减少 解析：一个氢原子从 n＝3 能级跃迁到 n＝2 能级，即
从高能级向低能级跃迁，释放光子，能量减少．故选 B.
答案：B
拓展二 氢原子的能级和跃迁 1．氢原子的能级图．
长？波长是多少？
思路点拨：本题中氢原子在 n＝4 的定态，原子处于
原子光谱
第十八章 原子结构 原子核式结构模型与经典电磁理论的矛盾给予我们什
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有一个不同于经典物理学的理论。
选修3-5 ·人教版 物理
第十八章 原子结构
选修3-5 ·人教版 物理
第十八章 原子结构
选修3-5 ·人教版 物理
2．巴耳末公式：λ1 ＝
(n＝3，4，5…)
选修3-5 ·人教版 物理
第十八章 原子结构
3．巴耳末公式的意义：以简洁的形式反映了氢原子 的线状光谱，即辐射波长的 分立 特征。
三、经典理论的困难 1．核式结构模型的成就：正确地指出了原子核的存 在，很好的解释了 α粒子散射实验 。 2．经典理论的困难：经典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 。
【技巧方法】 光谱问题的分析方法 解决光谱和光谱分析的问题，应从分析光谱成因入手， 理解不同谱线的特征。 (1)连续谱和线状谱都是物体直接发光产生的光谱，同属 发射光谱。连续谱由炽热的固体、液体和高压气体直接发光 形成，光谱为一条光带，含有各种频率的光。线状谱是由稀 薄气体或金属蒸气产生的。光谱是一些不连续的亮线，仅含
【答案】 D
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第十八章 原子结构
选修3-5 ·人教版 物理
(全国通用版)2018-2019高中物理 第十八章 原子结构 第2节 原子的核式结构模型课件 新人教
B．原子的中心有个核，叫作原子核
C．原子的正电荷均匀分布在整个原子中
D．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
在核外旋转
解析：原子的核式结构模型是在α粒子的散射实验结果的基础上提出的，A
错误。原子中绝大部分是空的，带正电的部分集中在原子中心一个很小的范
围，称为原子核，B正确，C错误。原子核集中了原子全部正电荷和几乎全部质
知识点 3 卢瑟福的核式结构模型
卢瑟福依据α粒子散射实验的结果，提出了原子核的核式结构： 原子中心 有一个很小的核，叫___原__子__核___，原子的全部___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。(如图所示)
知识点 4 原子核的电荷与尺度
解析：根据α粒子散射实验的统计结果，大多数粒子能按原来方向前进，少 数粒子方向发生了偏转，极少数粒子偏转超过90°，甚至有的被反向弹回。所 以在相等时间内A处闪烁次数最多，其次是B、C、D三处，并且数据相差比较 大，所以只有选项A符合事实。
探究二 原子的核式结构模型与原子核的组成
人们对原子结构的认识经历了几个不同的阶段，其中有：
〔对点训练1〕 如图所示为α粒子散射实验装置，粒子打到荧光屏上都会
引起闪烁，若将带有荧光屏的显微镜分别放在图中A、B、C、D四处位置。则
人教版高中物理选修3--5第十八章原子结构18-4玻尔的原子模型(共52张PPT)
能量由前后两个能级的能量差决定，即
Em－En＝hν...............(1)
这个式子被称为频率条件，又称辐射条件。 反之，当电子吸收光子时会从较低的能量态跃迁 到较高的能量态，吸收的光子的频率同样由频率 条件决定。
一、玻尔原子理论的基本假设：
卢瑟福的原子核式结构学说很好地解释了a粒子 的散射实验，初步建立了原子结构的正确图景，但跟 经典的电磁理论发生了矛盾。
1、原来，电子没有被库仑力吸引到核上，它一定 是以很大的速度绕核运动，就象行星绕着太阳运动那 样。按照经典理论，绕核运动的电子应该辐射出电磁 波，因此它的能量要逐渐减少。随着能量的减少，电 子绕核运行的轨道半径也要减小于是电子将沿着螺旋 线的轨道落入原子核，就像绕地球运动的人造卫星受 到上层大气阻力不断损失能量后要落到地面上一样。 这样看来，原子应当是不稳定的，然而实际上并不是 这样。
事实上，原子 是稳定的，辐射电 磁波的频率也只是 某些确定的值．
以上矛盾表明，从宏观现象总结出来的经典电磁 理论不适用于原子这样小的物体产生的微观现象。为 了解决这个矛盾，1913年玻尔在卢瑟福学说的基础上， 把普朗克的量子理论运用到原子系统上，提出了玻尔 理论。
1885年，玻尔(Neils Bohr) 出生于丹麦·哥本哈根。
E电离＝E E1 0 (13.6) 13.6eV
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物理选修3---5第十八章：原子结构知识点汇总
（训练版）
知识点一、电子的发现和汤姆生的原子模型：
1、电子的发现：
1897年英国物理学家汤姆生，对阴极射线进行了一系列的研究，从而
发现了电子。电子的发现表明：原子存在精细结构，从而打破了原子不可再分的观念。
2、汤姆生的原子模型：
1903年汤姆生设想原子是一个带电小球，它的正电荷均匀分布在整个球体内，而带负电的电子镶嵌在正电荷中。这就是汤姆生的枣糕式原子模型。
知识点二、α粒子散射实验和原子核结构模型
1、α粒子散射实验：1909年，卢瑟福及助手盖革手吗斯顿完成
①实验装置的组成：放射源、金箔、荧光屏
1
②实验现象：
a. 绝大多数α粒子穿过金箔后，仍沿原来方向运动，
不发生偏转。
b. 有少数α粒子发生较大角度的偏转
c. 有极少数α粒子的偏转角超过了90度，有的几乎达到180度，即被反向弹回。
2、原子的核式结构模型：
由于α粒子的质量是电子质量的七千多倍，所以电子不会使α粒子运动方向发生明显的改变，只有原子中的正电荷才有可能对α粒子的运动产生明显的影响。如果正电荷在原子中的分布，像汤姆生模型那模均匀分布，穿过金箔的α粒了所受正电荷的作用力在各方向平衡，α粒了运动将不发生明显改变。散射实验现象证明，原子中正电荷不是均匀分布在原子中的。
1911年，卢瑟福通过对α粒子散射实验的分析计算提出原子核式结构模型：在原子中心存在一个很小的核，称为原子核，原子核集中了原子所有正电荷和几乎全部的质
量，带负电荷的电子在核外空间绕核旋转。原子核半径小于1014-m,原子轨道半径约1010-m。
3、卢瑟福对实验结果的解释
电子对α粒子的作用忽略不计。
因为原子核很小，大部分α粒子穿过原子时离原子核很远，受到较小的库仑斥力，运动几乎不改变方向。
极少数α粒子穿过原子时离原子核很近，因此受到很强的库仑斥力，发生大角度散射。
4、核式结构的不足
认为原子寿命的极短；认为原子发射的光谱应该是连续的。
知识点三、氢原子光谱
1、光谱的种类：
（1）发射光谱：物质发光直接产生的光谱。炽热的固体、液体及高温高压气体发光产生连续光谱；???稀薄气体发光产生线状谱（明线光谱），比如霓虹灯发光光谱就是线状光谱。不同元素的线状谱线不同，又称特征谱线。???
（2）吸收光谱：连续谱线中某些频率的光被稀薄气体吸收后产生的光谱，元素能发射出何种频率的光，就相应能吸收何种频率的光。因此吸收光谱也可作元素的特征谱线。吸收光谱主要研究太阳光谱。
2、氢原子的光谱是线状的（这些亮线称为原子的特征谱线），即辐射波长是分立的。
3、氢光谱规律公式：
)11(1
2
2n m R -=λ m=1、2、3……，对于每个m ，n=m+1,m+2,m+3……
m=2时，对应巴尔末系，其中有四条可见光，一条红色光、一条是蓝靛光、
另外两条是紫光。
4、光谱分析原理：利用元素的特征谱线（线状谱或吸收光谱）鉴别物质的分析方法。
知识点四、波尔的原子模型
1、卢瑟福的原子核式结构学说的困难：卢瑟福的原子核式结构学说跟经典的电磁理论发生矛盾（矛盾为：a 、原子是不稳定的；b 、原子光谱是连续谱），1913年玻尔（丹麦）在其基础上，把普朗克的量子理论运用到原子系统上，提出玻尔理论。
2、玻尔理论的假设
（1）电子轨道量子化假设：
电子可能的轨道半径r=n 2r 1 ， r 1=，n=1、2、3 ......。电子绕核旋转可能的轨道是分立的。
（2）原子能量状态量子化（定态）假设：
取氢原子电离时原子能量为0，即选定离核无限远处的电势能为零，用定积分求得E 1= . 21n
E E n ，E 1 = — 原子只能处于一系列不连续的能量状态中，在这些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，这些状态叫做定态。氢原子的各个定态的能量值，叫做它的能级。原子处于最低能级时电子在离核最近的轨道上运动，这种定态叫做基态；原子处于较高能级时电子在离核较远的轨道上运动的这些定态叫做激发态。
（3）原子跃迁假设（针对原子的线状谱提出）：
电子从能量较高的定态轨道跃迁到能量较低的定态轨道时，会放出光子。电子吸收光子时会从能量较低的定态轨道跃迁到能量较高的轨道。 末初E -E hv 。
注：电子只吸收或发射特定频率的光子完成原子内的跃迁。如果要使电子电离，光子的能量 与氢原子能量之和大于等于零即可。
3、玻尔模型的局限性：
玻尔模型的成功之处在于它引入了量子概念（提出了能级和跃迁的概念，能解释气体导电时发光的机理、氢原子的线状谱），局限之处在于它过多地保留了经典理论（经典粒子、轨道等），无法解释复杂原子的光谱。??????????
4、现代原子模型：
电子绕核运动形成一个带负电荷的云团，对于具有的微观粒子，在一个确定时刻其空间坐标与不能同时测准，是
这德国物理学家海森堡在1927年
提出的着名的测不准原理。现代量子理论认为电子的轨道只能用电子云来描述。
〖针对性训练〗
1、对 粒子散射实验装置的描述，你认为正确的有：（）
A．实验器材有放射源、金箔、荧光屏、显微镜
B．金箔的厚度对实验无影响
C．如果不用金箔改用铝箔，就不会发生散射现象；
D．实验装置放在空气中和真空中都可以
2、在卢瑟福的α粒子散射实验中，有极少数α粒子发生大角度偏转，其原因是（）
A．原子的正电荷和绝大部分质量集中在一个很小的核上
B．正电荷在原子中是均匀分布的
C．原子中存在着带负电的电子
D．原子只能处于一系列不连续的能量状态中
3、在α粒子散射实验中，如果两个具有相同能量的α粒子，从不同大小的角度散射出来，则散射角度大的这个α粒子（）
A．更接近原子核B．更远离原子核．
C．受到一个以上的原子核作用D．受到原子核较大的冲量作用
4、卢瑟福通过对a粒子散射实验结果的分析，提出
A．原子的核式结构模型B．原子核内有中子存在．
C．电子是原子的组成部分D．原子核是由质子和中子组成的．
5、图中的圆点代表α粒子散射实验中的原子核，带箭头的曲线代表α粒子的径迹，其中不可能发生的是：（）
6、根据α粒子散射实验，卢瑟福提出了原子的核式结构模型，图中虚线表示原子核所形成的电场的等势线，实线表示一个α粒子的运动轨迹。在α粒子从a运动到b、再运动到c的过程中，下列说法正确的是( )
A．动能先增大，后减小
B．电势能先减小，后增大
C．电场力先做负功，后做正功，总功等于零
D．加速度先变小，后变大