第49课时 原子理论结构 玻尔理论(A卷)

第49课时 原子理论结构 玻尔理论（A 卷）

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1、汤姆生研究阴极射线发现了电子.

2、卢瑟福的原子的核式结构学说 1）、粒子散射实验的现象

① 绝大多数的粒子几乎不发生偏转；

② 少数

粒子发生了较大的偏转； ③

极少数

粒子发生了大角度偏转，偏转角

度超过90°，有的甚至达到180°

2）、“核式结构”的原子模型

① 原子的中心有一个很小（直径的数量级为10-15

m ）的核，集中了原子的全部正电荷和几乎全部质量；

② 带负电的电子在核外绕核高速转动（转动半径的数量级为 10-10

m ）．

3、玻尔的原子模型的三个假设： （1）定态假设：

（2）跃迁假设： 12E E h -=ν

（3）轨道量子化假设： π

2nh

mvr =

1=n 、2、3、 （所谓量子化就是不连续性，整数n 叫量子数。）

4、对氢原子来说：12r n r n = r 1=0.53×10-10

m

2

1n E E n =

E 1=-13.6eV

（1）原子从高能级向低能级跃迁时放出光子；从低能级向高能级跃迁时可能是吸收光子，也可能是由于碰撞。

（2）原子从低能级向高能级跃迁时只能吸收一定频率的光子；而从某一能级到被电离．．可以吸收能量大于或等于电离能的任何频率的光子。 （3）能级图

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1、下面列举的现象中，哪个是卢瑟福在α粒子散射实验中观察到的，并据以得出原子的核式结构现象：

A ．大多数α粒子发生较大角度偏转，少数α粒子仍按原方向前进；

B ．多数α粒子发生较大角度偏转，少数α粒子按原方向前进或被弹回；

C ．绝大多数α粒子被弹回,少数α粒子按原方向前进；

D ．极少数α粒子发生较大偏转，甚至被弹回。 （本题主要考查

粒子散射实验现象）

2、玻尔理论中依据氢原子电子绕核转动是库仑力提供向心力，即n n n r v me r e k

2

2

2

=，加之玻尔假设的电子轨道（半径）公式12r n r n =（n 为量子数），试推导出电子绕核运转的动能公式2

1

n E E k kn =

及周期公式13T n T n =（本题主要考查“核式结构”原子模型和能级的概念）

3、氢原子处于基态时能量为v 6.131e E -=，电子的质量为m ，电量为－e ，试回答下列问题： （1）用氢原子从3=n 的能量状态跃迁到2=n 的能量状态时所辐射的光去照射逸出功是J 19100.3-⨯的Cs 金属，能否发生光电效应？

（2）氢原子处于5=n 时，核外电子速度多大？ （3）氢原子吸收波长为m 7106.0-⨯的紫外线而电离，使电子从基态飞到离核无限远处，设原子核静止，则电子飞到离核无限远处后，还具有多大的动能？（本题主要考查玻尔原子模型及光电效应有关知识）

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一、选择题：

1、(1992全国)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.说明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上

D.说明原子中的电子只能在某些不连续的轨道上运动 （本题主要考查粒子散射实验的现象

的分析结果）

2、用光子能量为E 的单色光照射容器中处于基态的氢原子。停止照射后，发现该容器内的氢能够释放出三种不同频率的光子，它们的频率由低到高依次为ν1、ν2、ν3，由此可知，开始用来照射容器的单色光的光子能量可以表示为：①h ν1；②h ν3

；③h (ν1+ν2

)；④h (ν1+ν2+ν3)以上表示式中 A.只有①③正确 B.只有②正确 C.只有②③正确 D.只有④正确 （本题主要考查玻尔的原子模型跃迁假设及能级图）

3、如图49---A---1所示的4个图中，Ｏ点表示某原子核的位置，曲线ａｂ和ｃｄ表示经过该原子核附近的α粒子的运动轨迹，正确的图是 ［ ］

（本题主要考查

粒子散射实验的现象及力

图49---A---1

与运动的关系）

4、（1997年高考题）根据玻尔理论，氢原子由外层轨道跃迁到内层轨道后（）

A.原子的能量增加，电子的动能减小

B.原子的能量增加，电子的动能增加

C.原子的能量减小，电子的动能减小

D.原子的能量减小，电子的动能增加

（本题主要考查玻尔的原子模型）

5、(2000春)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E¹的轨道，辐射出波长为λ的光.以h表示普朗克常量，c表示真空中的光速，则E′等于

A.Ｅ－ｈλ/c

B.Ｅ＋ｈλ/c

C.Ｅ－ｈc/λ

D.Ｅ＋ｈc/λ

（本题主要考查玻尔的原子模型及能量守恒）

6、(2001全国)按照玻尔理论，下列关于氢原子的论述正确的是

A.第ｍ个定态和第ｎ个定态的轨道半径ｒm和r n之比为ｒm∶ｒn＝ｍ2∶ｎ2

B.第ｍ个定态和第ｎ个定态的能量Ｅm和Ｅn之比为Ｅm∶Ｅn＝ｎ2∶ｍ2

C.电子沿某一轨道绕核运动，若其圆周运动的频率是ν，则其发光频率也是ν

D.若氢原子处于能量为E的定态，则其发光频率为ν＝E/h

（本题主要考查对玻尔的原子模型的理解）

7、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．电子轨道速度越小Ｃ．原子的能量越小Ｄ．原子的电势能越小（本题主要考查玻尔的原子模型跃迁假设及能级图）

8、对卢瑟福的α粒子散射实验现象的分析表明了［］

Ａ．原子内存在着质量与正电荷集中的原子核Ｂ．原子内有带负电的电子

Ｃ．电子绕核运行的轨道是不连续的

Ｄ．原子核只占原子体积的极小部分

（本题主要考查卢瑟福的核式结构学说的理论基础粒子散射实验的分析）

二、填空题：

9、在玻尔的氢原子模型中，电子的第一条（即离核最近的那条）可能轨道的半径为r1，则由此向外数第三条可能轨道的半径r3= 。电子在第三条轨道上运动时的动能E K= 。（已知基本电荷为e，静电恒量为K）（本题主要考查玻尔的原子模型）

10、如图49---A---2所示给出的氢原子最低的四个能级，Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ分别表示氢原子在这些能级之间

跃迁所辐射的光

子，其中波长最短

的光子是

________（填字

母），最小的频率

等于________Ｈｚ．（保留两位有效数字，普朗克常量ｈ＝6．6×10－34Ｊ·ｓ）

（本题主要考查氢原子能级图）

三、计算题：

11、利用氢原子的玻尔模型已计算出n=1时的能量E1=－13.6eV, 电子轨道半径r1=0.53×10-10m .求：

(1) 电子的最大动能和最小电势能各为多少?

(2) 电子在第三条轨道上时的动能和电势能又各为多少?

(3) 原子从n=3跃迁到n=1时辐射出的光子频率多大?（本题主要考查玻尔原子模型）

12、请你从α粒子散射实验估算出原子核的大小。（下列公式或数据为已知：点电荷的电势U ＝kQ/r，k＝9.0×109Nm2/C2，金原子序数79，α粒子质量mα＝6.64×10－27kg，α粒子速度Vα＝1.6×107m/s，电子电量e＝1.6×10－19C）（本题主要考查“核式结构”原子模型及能量守恒等知识）

图49---A---2