1、第十八章:原子结构一、研究进程 汤姆孙(糟糕模型)卢瑟福由粒子散射实验(核式结构模型) 波尔量子化模型 现代原子模型(电子云模型)二、 粒子散射实验a、实验装置得组成:放射源、金箔、荧光屏b、实验得结果: 绝大多数 粒子基本上仍沿原来得方向前进, 少数 粒子(约占八千分之一)发生了大角度偏转, 甚至超过了90o 。C、卢瑟福核式结构模型内容:在原子得中心有一个很小得原子核,原子得全部正电荷与几乎全部质量集中在原子核里, 带负电得电子在核外空间里旋转。原子直径得数量级为,而原子核直径得数量级约为。c、卢瑟福对实验结果得解释电子对粒子得作用忽略不计。因为原子核很小,大部分粒子穿过原子时离原子核很远
2、,受到较小得库仑斥力,运动几乎不改变方向。极少数粒子穿过原子时离原子核很近,因此受到很强得库仑斥力,发生大角度散射。d、核式结构得不足认为原子寿命得极短;认为原子发射得光谱应该就是连续得。三、氢原子光谱1、公式: m=1、2、3,对于每个m,n=m+1,m+2,m+3m=2时,对应巴尔末系,其中有四条可见光,一条红色光、一条就是蓝靛光、另外两条就是紫光。2、 线状光谱:原子光谱(明线光谱)就是线状光谱,比如霓虹灯发光。3、 吸收光谱(主要研究太阳光谱):吸收光谱就是连续光谱背景上出现不连续得暗线。 吸收谱既不就是线状谱又不就是带状光谱(连续光谱)4、 实验表明:每种原子都有自己得特征谱线。(明
3、线光谱中得亮线与吸收光谱中得暗线相对应,只就是通常在吸收光谱中得暗线比明线光谱中得两线要少一些)5、 光谱分析原理:根据光谱来鉴别物质与确定它得化学组成。6、 连续光谱(带状光谱):炽热得固体、液体或高压气体得光谱就是连续光谱。三、 波尔模型1、电子轨道量子化r=n2r1 , r1=0、053nm针对原子得核式结构模型提出。电子绕核旋转可能得轨道就是分立得。2、原子能量状态量子化(定态)假设针对原子稳定性提出。电子在不同得轨道对应原子具有不同得能量。原子只能处于一系列不连续得能量状态中,这些状态中原子就是稳定得,电子虽然绕核旋转,但不向外辐射能量,这些状态叫定态。取氢原子电离时原子能量为0,用
4、定积分求得E1= -13、6ev、 ,E1 = 13、6ev3、 原子跃迁假设(针对原子得线状谱提出)电子从能量较高得定态轨道跃迁到能量较低得定态轨道时,会放出光子。电子吸收光子时会从能量较低得定态轨道跃迁到能量较高得轨道。注:电子只吸收或发射特定频率得光子完成原子内得跃迁。如果要使电子电离,光子得能量 与氢原子能量之与大于等于零即可。4、 局限性保留了经典粒子得观念,把电子得运动仍然瞧成经典力学描述下轨道运动,没有彻底摆脱经典理论得框架。无法解释较为复杂原子得光谱。5、 现代原子模型:电子绕核运动形成一个带负电荷得云团,对于具有波粒二象性得微观粒子,在一个确定时刻其空间坐标与动量不能同时测准
5、,这就是德国物理学家海森堡在1927年提出得著名得测不准原理。习题1、对粒子散射实验装置得描述,您认为正确得有:( )A.实验器材有放射源、金箔、荧光屏、显微镜B.金箔得厚度对实验无影响C.如果不用金箔改用铝箔,就不会发生散射现象;D.实验装置放在空气中与真空中都可以2、在卢瑟福得粒子散射实验中,有极少数粒子发生大角度偏转,其原因就是( )A.原子得正电荷与绝大部分质量集中在一个很小得核上B.正电荷在原子中就是均匀分布得C.原子中存在着带负电得电子D.原子只能处于一系列不连续得能量状态中3、在粒子散射实验中,如果两个具有相同能量得粒子,从不同大小得角度散射出来,则散射角度大得这个粒子( )A.
6、更接近原子核B.更远离原子核.C.受到一个以上得原子核作用D.受到原子核较大得冲量作用4、卢瑟福通过对a粒子散射实验结果得分析,提出A.原子得核式结构模型 B.原子核内有中子存在. C.电子就是原子得组成部分 D.原子核就是由质子与中子组成得.5、图中得圆点代表粒子散射实验中得原子核,带箭头得曲线代表粒子得径迹,其中不可能发生得就是:( )6、根据粒子散射实验,卢瑟福提出了原子得核式结构模型,图中虚线表示原子核所形成得电场得等势线,实线表示一个粒子得运动轨迹。在粒子从a运动到b、再运动到c得过程中,下列说法正确得就是( )A.动能先增大,后减小B.电势能先减小,后增大C.电场力先做负功,后做正
7、功,总功等于零D.加速度先变小,后变大7、用光子能量为E得单色光照射容器中处于基态得一群氢原子。停止照射后,发现该容器内得氢能够释放出三种不同频率得光子,它们得频率由低到高依次为1、2、3,由此可知,开始用来照射容器得单色光得光子能量可以表示为:h1;h3;h(1+2);h(1+2+3) 以上表示式中 123v3v2v1A.只有正确 B.只有正确 C.只有正确 D.只有正确8、现有1200个氢原子被激发到量子数为4得能级上,若这些受激氢原子最后都回到基态,则在此过程中发出得光子总数就是多少？假设处在量子数为n得激发态得氢原子跃迁到各较低能级得原子数都就是处在该激发态能级上得原子总数得。A.22
8、00 B.2000 C.1200 D.24009、氢原子处于基态时,原子得能量为,问:(1)氢原子在n =4得定态时,可放出几种频率得光？其中最小频率等于多少Hz？(2)若要使处于基态得氢原子电离,至少要用多大频率得电磁波照射此原子？10、对于基态氢原子,下列说法正确得就是( )A、它能吸收10、2eV得光子 B、它能吸收11eV得光子C、它能吸收14eV得光子 D、它能吸收具有11eV动能得电子得部分动能11、 设氢原子得基态能量为E1。某激发态得能量为E,则当氢原子从这一激发态跃迁到基态 时,所_(填“辐射”或“吸收”)得光子在真空中得波长为_。12、一些氢原子都处于量子数n=4得激发态,这些氢原子在能级跃迁时(1)能释放出多少种频率不同得光子？(2)在这些光子波长中得最小值就是多少？请画能级图来回答这些问题
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