高二物理选修35第十八章：18原子结构复习学案(无答案）.doc

第18章原子结构复习学案【知识框架】原子结构电子的发现汤姆孙枣糕模型α粒子散射实验原子核式结构模型氢原子光谱原子模型玻尔原子结构模型其它原子光谱量子力学【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？阴极—阴极＋CABDE＋－·F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电子并指出任何物体的带电量。3、电子的质量。二、原子核式结构模型、1、α粒子散射实验（1）装置：（2）现象：绝大多数α粒子穿过金箔后___________极少数粒子___________。（3）原子核式结构模型：原子的中心有个_________叫_________；它集中了原子的全部的_________和几乎________；电子在很远处________运动（4）原子的大小：(1)原子直径数量级为_____________m；(2)原子核直径效量级为_____________m。（5）史实：α粒子散射实验否定了汤姆孙提出原子的_______模型英国物理学家卢瑟福提出的模型很好的解释了α粒子散射实验。三、光谱光谱定义：由发光体直接产生的光谱连续光谱产生条件：炽热的固体、液体和高压气体发光形成的光谱的形式：连续分布一切波长的光都有发射光谱光谱形式：一些不连续的明线组成不同元素的明线光谱不同（又叫特征光谱）吸收光谱线状谱产生条件：稀薄气体发光形成的光谱或金属蒸汽定义：连续光谱中某些波长的光被物质吸收后产生的光谱产生条件：炽热的白光通过温度较白光低的气体后再色散形成的光谱形式：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）1、2、核式结构模型与经典电磁理论的两点矛盾：(1)核外电子绕核加速运转不断地向外辐射电磁波电磁辐射频率_______电子绕核旋转频率电子轨道半径越来越小因而电子辐射电磁波的频率在连续变化应该产生_______光谱但原子光谱却是_______光谱。(2)按经典理论绕核运转的电子不断向外辐射能量电子将逐渐接近原子核最后落入原子核内而实际上原子是个很__________的系统。四、玻尔的原子模型1．三点假设：(1)轨道量子化假设：原子的不同能量状态对应于电子的不同运行轨道．原子的能量状态是不连续的电子不能在任意半径的轨道上运行。(2)能量状态量子化假设：原子只能处于一系列能量不连续的状态中在这些状态中原子是稳定的．电子虽然做加速运动。但并不向外辐射能量这些状态叫做_________；(3)跃迁假设：原子从一种定态跃迁到另一定态时吸收(或辐射)一定频率的光子能量hv辐射的光子能量为______________；2．氢原子的能级结构图根据玻尔理论氢原子在不同能级上的能量和相应的电子轨道半径为En=__________(n＝1、2、3、．．．)rn=__________(n＝l、2、3、．．．)式中：E1≈__________r1＝__________。3．原子能级跃迁问题：（1）一群氢原子处于量子数为n的激发态时可能辐射出光谱线的条数为：；(2)当轨道半径减小时库仑引力做正功．原子的电势能Ep______电子动能Ek___________原子能量E＝Ep＋Ek____