专题7：原子结构和原子核

A．太阳光谱和白炽灯光谱都是线状谱
答案：BC
B．煤气灯火焰中燃烧的钠蒸气或霓虹灯产生的光谱都是线状谱
C．进行光谱分析时，可以用线状谱，不能用连续光谱
D．我们能通过光谱分析鉴别月球的物质成分
例：关于巴耳末公式
的理解，正确的是( )
A．此公式只适用于氢原子发光
答案：AC
B．公式中的n可以是任意数，故氢原子发光的波长是任意的
线状光谱：光谱是一条条的亮线。 吸收光谱：连续光谱中某些波长的光被物质吸收后产生的光谱。 3．各种原子的发射光谱都是线状谱，不同原子的亮线位置不同， 这些亮线称为原子的特征谱线。 4．巴耳末对氢原子光谱的谱线进行研究得到了下面的公式：
三种光谱的比较
产生条件
光谱形式
线状
一些不连续的明线组成，不同元
稀薄气体发光形成的光谱
(2)跃迁假设：原子从一个定态跃迁到另一个定态， 辐射或吸收一定频率的光子。hν＝Em－En。 (3)轨道假设：原子的不同能量状态，跟电子沿不同 的圆形轨道绕核运动相对应。（轨道量子化）
3.对玻尔原子模型的理解
轨道量子化：轨道半径只能是一些不连续的、分立的数值，氢原
子各条轨道上的半径：rn＝n2r1(n＝1,2,3，…)
高三物理二轮复习 专题7：原子结构和原子核部分
第一部分：原子结构
知识梳理
一、电子的发现
1.英国物理学家汤姆孙通过对阴极射线的研究发现了电 子，电子的发现说明原子可以再分。
2.阴极射线的本质：电子流。 3.密立根油滴实验精确测量了电子电荷量，同时发现电
荷是量子化的。
答案：C
例：关于阴极射线，下列说法正确的是( ) A．阴极射线就是稀薄气体导电时的辉光放电现象 B．阴极射线是在真空管内由正极放出的电子流 C．阴极射线是在真空管内由负极放出的电子流 D．阴极射线就是X射线
C．公式中的n是大于等于3的正整数，所以氢原子光谱不是连
续的
D．该公式包含了氢原子的所有光谱线
五、玻尔的原子模型
1.经典理论的困难：核式结构模型的提出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；但是经典物理学既 无法解释原子的稳定性，又无法解释原子光谱的分立特征。
2.玻尔理论的基本假设 (1)定态假设：原子只能处于一系列不连续的能量 状态之中，这些状态中能量是稳定的。（能量量子化）
中在一个很小的核里
体
电子绕核高速旋转
电子均匀嵌在原子球体内
原子的核式结构：原子由原子核和核外电子构成，原子的半 径数量级为10－10 m，原子核半径的数量级为10－15 m。
例：用α粒子撞击金原子核发生散射，图中 关于α粒子的运动轨迹正确的是( ) 答案：CD
A．a B．b C．c D．d
例：关于α粒子散射实验( ) 答案：D
2．实验意义 卢瑟福通过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。
3．原子的核式结构模型对α粒子散射实验结果的解释 （1）当α粒子穿过原子时，如果离核较远，受到原子核的
斥力很小，α粒子就像穿过“一片空地”一样，运动方向改变 很小。因为原子核很小，所以绝大多数α粒子不发生偏转。
可知( ) 答案：AC
A．α粒子从K到L的过程中，电场力做负功 B．α粒子从L到M的过程中，电场力做负功 C．α粒子从K到L的过程中，电势能增加 D．α粒子从L到M的过程中，动能减小
四、氢原子光谱 1．光谱：用光栅或棱镜可以把各种颜色的光按波长展开，获
得光的波长(或频率)和强度分布的记录。 2．连续光谱：光谱为连在一起的光带。
例：阴极射线从阴极射线管中的阴极发出，在其间
的高电压下加速飞向阳极，如图所示若要使射线向
上偏转，所加磁场的方向应为( )
答案：D
A．平行于纸面向左
B．平行于纸面向上
C．垂直于纸面向里
D．垂直于纸面向外
二、汤姆孙的原子模型 1898年汤姆孙提出了一种模型，认为原子是一个
球体，正电荷弥漫性地均匀分布在整个球体内，电子 镶嵌在球中。
图中小圆点代表正电荷，大圆点代表电子。这种 模型被称为西瓜模型或枣糕模型，该模型能解释一些 实验现象，但后来被α粒子散射实验否定了。
三、卢瑟福的原子核式结构 1.α粒子散射实验 实验现象： 绝大多数的α粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前 进；少数α粒子发生了大角度偏转；极少数发生反弹，几乎 被“撞了回来”。
光谱
素的明线光谱不同(又叫特征光谱)
应用
可用于 光谱分析
连续 炽热的固体、液体和高压
光谱
气体发光形成的
连续分布，一切波长的光都有
不能用于光谱分 析
吸收 光谱
炽热的白光，通过温度较 白光低的气体后，再色散
形成的
用分光镜观察时，见到连续光谱 背景上出现一些暗线(与特征谱线
相对应)
可用于 光谱分析
wenku.baidu.com
例：下列关于光谱和光谱分析的说法中，正确的是( )
A．绝大多数α粒子经过金箔后，发生了角度很大的偏转 B．α粒子在接近原子核的过程中，动能减少，电势能减少 C．α粒子离开原子核的过程中，动能增加，电势能也增加 D．对α粒子散射实验的数据进行分析，可以估算出原子核
的大小
例：如图所示表示在α粒子散射实验中，某个α粒子经过原
子核的情景，虚线a、b和c表示原子核形成的静电场中的三 个等势面，它们的电势分别为φa、φb和φc，φa>φb>φc， 一个α粒子射入电场中，其运动轨迹如实线KLMN所示，由图
（2）当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，而这种机会很少，所以有少数粒子 发生了大角度偏转。
（3）当α粒子正对着原子核射来，偏转角 几乎达到180°，这种机会极少。
4.原子核式结构与原子“枣糕”模型的对比
核式结构
枣糕模型
原子内部是非常空旷的，正电荷集 原子是充满了正电荷的球
为-13.6eV。 （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，跃迁方式： （3）使原子从低能级向高能级跃迁的两种方法：
能量量子化：电子在可能轨道上运动时，不释放能量，原子是稳
定的。能量最低的状态称为基态，其他的状态叫做激发态，氢原
子能级公式
。原子的能量包括电势能和电子运动
的动能。
能级跃迁：从高能级到低能级跃迁放出能量，从低能级到高能级 跃迁吸收能量。
4.对原子能级和能级跃迁的理解
（1）能级图中n称为量子数，E1代表氢原子的基态能量，其值