2018年高考物理复习13-1

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J· s)
(3)轨道：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．基态和激发态 原子能量最低的状态(n＝1)叫 基态 ，其他能量较高的 状态(n≥2)叫 激发态 。 。
3．氢原子的能级和轨道半径
1 2E1 n (1)氢原子的能级公式：En＝ (n＝1,2,3，…)，其
(3)核式结构模型的局限性 卢瑟福的原子核式结构模型能够很好地解释 α 粒子散 射实验现象，但不能解释原子光谱是特征光谱和原子的稳 定性。
板块二 考点细研· 悟法培优
考点
原子的核式结构及光谱
自主练透
α 粒子散射实验 (1)α 粒子散射实验装置
(2)α 粒子散射实验结果分析 ①核外电子不会使 α 粒子的速度发生明显改变。 ②汤姆孙模型不能解释 α 粒子的大角度散射。 ③绝大多数 α 粒子沿直线穿过金箔， 说明原子中绝大部 分是空的； 少数 α 粒子发生较大角度偏转， 反映了原子内部 集中存在着对 α 粒子有斥力的正电荷；极少数 α 粒子甚至 被“撞了回来”，反映了个别 α 粒子正对着质量比 α 粒子 大得多的物体运动时，受到该物体很大的斥力作用。
吸收光谱的暗线是连续谱中某些波长的光被物
质吸收后产生的。太阳光的吸收光谱应是太阳内部发出的 强光经较低温度的太阳大气层时某些波长的光被太阳大气 层的元素吸收而产生的，故选 C。
4．[氢原子能级图]可见光光子的能量在 1.61～3.10 eV 范围内，若氢原子从高能级跃迁到量子数为 n 的低能级的 谱线中有可见光，根据氢原子能级图(如图所示)，可判断 n 为( )
2．[原子的核式结构]下列对原子结构的认识中，不正 确的是( ) A．原子中绝大部分是空的，原子核很小 B．电子在核外绕核旋转，向心力为库仑力 C．原子的全部正电荷都集中在原子核里 D．原子核的直径大约为 10
－10
m
解析
卢瑟福的 α 粒子散射实验证明，原子具有核式
结构，原子中绝大部分是空的，原子核集中在很小的空间， 而且原子的全部正电荷都集中在原子核里，选项 A、C 说法 正确；在核式结构模型中，原子核处于原子中心，电子绕原 子核做圆周运动， 向心力是原子核与电子间的库仑引力， 选 项 B 正确；原子直径大约为 10 原子直径，大约为 10
－15 －10
m，原子核的直径远小于
m，选项 D 错误。
3．[光谱分析]太阳的连续谱中有许多暗线，它们对应 着某些元素的特征谱线， 产生这些暗线的原因是由于 ( A．太阳表面大气层中缺少相应的元素 B．太阳内部缺少相应的元素 C．太阳表面大气层中存在着相应的元素 D．太阳内部存在着相应的元素 )
解析
中 E1 为基态能量，其数值为 E1＝
－13.6 eV
。
－
2 n r1 (n＝1,2,3，…)，其 (2)氢原子的半径公式：rn＝
中 r1 为基态半径，又称玻尔半径，其数值为 r1＝0.53×10
10
m。
双基夯实 一、思维辨析 1．α 粒子散射实验说明了原子的正电荷和绝大部分质 量集中在一个很小的核上。( √ ) 2．氢原子由能量为 En 的定态向低能级跃迁时，氢原 子辐射的光子能量为 hν＝En。( × ) 3．氢原子光谱是线状的，不连续的，波长只能是分立 的值。( √ ) 4．电子的发现证明了原子核是可再分的。( × )
2．光谱 (1)光谱：用光栅或棱镜可以把光按波长展开，获得光 的 波长 (频率)和强度分布的记录，即光谱。 (2)光谱分类：有些光谱是一条条的 亮线 ，这样的光 谱叫做线状谱。 有的光谱是连在一起的 光带 ， 这样的光谱 叫做连续谱。
(3)氢原子光谱的实验规律：巴耳末线系是氢原子光谱 1 在可见光区的谱线，其波长公式 λ ＝ 数。 (4)光谱分析：每种原子都有自己的 特征谱线 ，可用 来鉴别物质和确定物质的组成成分，灵敏度很高。
高考一轮总复习
必考部分
第13章 原子结构 原子核
第1讲 原子结构
氢原子光谱
板块一 主干梳理· 对点激活
知识点 1
氢原子光谱
Ⅰ
1.原子的核式结构 (1)电子的发现：英国物理学家 汤姆孙 发现了电子。
(2)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
1 1 R22－n2
－
， (n ＝
3,4,5，…)，R 是里德伯常量，R＝1.10×107 m 1，n 为量子
知识点 2 1.玻尔理论
氢原子的能级பைடு நூலகம்构、能级公式
Ⅰ
(1)定态：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：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， 光子的能量由这两个定态的能量 差决定，即 hν＝ Em－En 。(h 是普朗克常量，h＝6.63×10
二、对点激活 1．[α 粒子散射实验]在卢瑟福 α 粒子散射实验中，金 箔中的原子核可以看作静止不动，下列各图画出的是其中 两个 α 粒子经历金箔散射过程的径迹， 其中正确的是( )
解析
α 粒子散射实验中， 入射的 α 粒子只有靠近金箔
原子核时在其斥力作用下发生大角度偏转， 图 A、 D 中出现 引力情况，这是不可能的，图 B 中其中一个 α 粒子的径迹 不对，只有选项 C 正确。
A．1
B． 2
C．3
D． 4
解析
由题图可以看出，若 n＝1，则由高能级向低能
级跃迁时，释放出的光子的最小能量为 E＝ E2－ E1＝ 10.2 eV；若 n＝2，则由高能级向低能级跃迁时释放出的光子的 最小能量为 E＝E3－E2＝1.89 eV；若 n＝3，则释放光子的 最大能量为 E＝1.51 eV。由此可知，选项 B 正确。
绝大多数 α 粒子穿过金箔后基本上仍沿原来的方 向前进，但有 少数 α 粒子发生了大角度偏转， 极少数 α 粒
验发现 子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。
(3)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。