2019-2020年高考物理第一轮专项复习7.doc

2019-2020年高考物理第一轮专项复习7【基础知识回顾】一、原子核式模型机构1、1897年 发现了电子，提出原子的枣糕模型，揭开了研究原子结构的序幕。（谁发现了阴极射线？）2、1909年起英国物理学家 做了粒子轰击金箔的实验，即粒子散射实验（实验装置见必修本P257）得到出乎意料的结果：绝大多数粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进，少数粒子却发生了较大的偏转，并且有极少数粒子偏转角超过了90，有的甚至被弹回，偏转角几乎达到180。（P53 图）3、卢瑟福在1911年提出原子的核式结构学说：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。按照这个学说，可很好地解释粒子散射实验结果，粒子散射实验的数据还可以估计原子核的大小（数量级为10-15m）和原子核的正电荷数。 原子序数=核电荷数=质子数=核外电子数。二、氢原子的光谱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，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。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、基尔霍夫开创了光谱分析的方法：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。三、原子的能级1、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）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。（2）原子从一种定态（设能量为En）跃迁到另一种定态（设能量为Em）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 = En - Em，（能级图见3-5第64页）（3）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。原子的定态是不连续的，因此电子的可能轨道的分布也是不连续的。3、玻尔计算公式：rn =n2 r1 , En = E1/n2 (n=1,2,3)r1 =0.5310-10 m , E1 = -13.6eV ,分别代表第一条（即离核最近的）可能轨道的半径和电子在这条轨道上运动时的能量。（选定离核无限远处的电势能为零，电子从离核无限远处移到任一轨道上，都是电场力做正功，电势能减少，所以在任一轨道上，电子的电势能都是负值，而且离核越近，电势能越小。）4、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（用加热的方法，使分子热运动加剧，分子间的相互碰撞可以传递能量）。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。5、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= 。6、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。 7、现代量子理论认为电子的轨道只能用电子云来描述。8、光谱测量发现原子光谱是线状谱和夫兰克赫兹实验证实了原子能量的量子化（即原子中分立能级的存在）要点讲解例1.关于粒子散射实验（ ）A.绝大多数粒子经过金属箔后,发生了角度不太大的偏转B. 粒子在接近原子核的过程中,动能减小,电势能减小C.粒子在离开原子核的过程中,动能增大,电势能增大D.对粒子散射实验的数据进行分析,可以估算原子核的大小例2.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. 原子核的直径大约是10-10 m D. 原子的全部正电荷都集中在原子核里例3如图所示为氢原子的4个能级,其中E1为基态,若一群氢原子A处于激发态E2,一群氢原子B处于激发态E3,则下列说法正确的是 （ ）A.原子A可能辐射出3种频率的光子B.原子B可能辐射出3种频率的光子C.原子A能够吸收原子B发出的光子并跃迁到能级E4D.原子B能够吸收原子A发出的光子并跃迁到能级E4例4如图所示为氢原子的能级示意图,一群氢原子处于n=3的激发态,在向较低能级跃迁的过程中向外发出光子,用这些光照射逸出功为2.49 eV的金属钠,下列说法中正确的是（ ）A.这群氢原子能发出3种频率不同的光,其中从n=3跃迁到n=2所发出的光波长最短B.这群氢原子在发出3种频率不同的光的过程中,共同点都是原子要放出光子,电子绕核运动的动能减小,原子势能增大C.金属钠表面所发出的光电子的初动能最大值为11.11 eVD.金属钠表面所发出的光电子的初动能最大值为9.60 eV强化练习：1.现有大量的氢原子处于n=4的激发态,当向低能级跃迁时辐射出若干不同频率的光.关于这些光下列说法正确的是 （ ） A.最容易表现出衍射现象的光是由n=4能级跃迁到n=1能级产生的B.频率最小的光是由n=2能级跃迁到n=1能级产生的C.这些氢原子总共可辐射出3种不同频率的光D.用n=2能级跃迁到n=1能级辐射出的光照射逸出功为6.34 eV的金属铂能发生光电效应2.如图中画出了氢原子的4个能级,并注明了相应的能量En,处在n=4的能级的一群氢原子向低能级跃迁时,能够发出若干种不同频率的光波.已知金属钾的逸出功为2.22 eV.在这些光波中,能够从金属钾的表面打出光电子的总共有 （ ）A.二种B.三种C.四种D.五种3.关于光谱和光谱分析,下列说法正确的是（ ）A.太阳光谱和白炽灯光谱是线状谱B.霓虹灯和煤气灯火焰中燃烧的钠蒸气产生的光谱是线状谱C.进行光谱分析时,可以利用线状谱,也可用连续谱D.观察月亮光谱,可以确定月亮的化学组成4.玻尔在他提出的原子模型中所做的假设有 （ ）A.原子处在具有一定能量的定态中,虽然电子做加速运动,但不向外辐射能量B.原子的不同能量状态与电子沿不同的圆轨道绕核运动相对应,而电子的可能轨道的分布是不连续的C.电子从一个轨道跃迁到另一个轨道时,辐射（或吸收）一定频率的光子D.电子跃迁时辐射的光子的频率等于电子绕核做圆周运动的频率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-hB.E+hC.E-hD.E+h6.氢原子放出一个光子后电子由外轨道跃迁到内轨道,根据玻尔理论,氢原子的（ ）A.核外电子的电势能增大B.核外电子的动能增大C.核外电子的转动周期变大D.氢原子的能量增大7.在X射线管中,由阴极发射的电子被加速后打到阳极,会产生包括X光在内的各种能量的光子,其中光子能量的最大值等于电子的动能.已知阳极与阴极之间的电势差U、普朗克常数h、电子电量e和光速c,则可知该X射线管发出的X光的 （ ）A.最短波长为B.最长波长为C.最小频率为D.最大频率为8.处于激发态的原子,如果在入射光子的电磁场的影响下,从高能态向低能态跃迁,同时两个状态之间的能量差以光子的形式辐射出去,这种辐射叫做受激辐射.原子发生受激辐射时,发出的光子的频率、发射方向等都跟入射光子完全一样,这样使光得到加强,这就是激光产生的机理.发生受激辐射时,产生激光的原子的总能量En、电子的电势能Ep、电子的动能Ek的变化是（ ）A.Ep增大、Ek减小B.Ep减小、Ek增大C.Ep减小、En增小D.Ep增大、En增大9.氢原子的核外电子从距核较近的轨道跃迁到距核较远的轨道过程中（ ）A.原子要吸收光子,电子的动能增大,原子的电势能增大,原子的能量增大B.原子要放出光子,电子的动能减少,原子的电势能减少,原子的能量也减少C.原子要吸收光子,电子的动能增大,原子的电势能减少,原子的能量增大D.原子要吸收光子,电子的动能减小,原子的电势能增大,原子的能量增加10.下列关于原子结构的叙述中正确的是（ ）A.卢瑟福得出原子核的体积很小的依据是绝大多数粒子在轰击金箔时能够穿越金箔B.玻尔认为卢瑟福理论中电子运动的范围远大于核的大小是错误的,所以提出了玻尔理论C.玻尔的原子结构理论没有否定卢瑟福理论,而是在卢瑟福学说的基础上运用了量子理论D.粒子散射实验,否定了卢瑟福的核式结构模型11.氢原子的能级如图所示,已知可见光的光子能量范围约为1.623.11 eV,下列说法错误的是 （ ）A.处于n=3能级的氢原子可以吸收任意频率的紫外线,并发生电离B.大量氢原子从高能级向n=3能级跃迁时,发出的光具有显著的热效应C.大量处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时,可能发出6种不同频率的光D.大量处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时,可能发出3种不同频率的可见光