高三物理原子的核式结构与玻尔理论

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1、原子的核式结构与玻尔理论要点·疑点·考点课前热身能力·思维·方法延伸·拓展要点·疑点·考点一、原子的核式结构1.实验基础：用α粒子轰击金箔，结果大多数α粒子穿过金箔后沿原方向前进，少数α粒子发生了较大的偏转，极少数α粒子偏转角度超过90°，有的甚至被弹回.该实验就是α粒子散射实验.要点·疑点·考点2.结论：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绕着核旋转.原子核所带的正电荷数等于核外电子数，所以整个原子是中性的，电子绕核运动的向心力就是核对它的库仑力.3.原子和原子核的大小：原子的大小数量级大

2、约是10-10m，原子核的大小数量级在10-15～10-14m之间.要点·疑点·考点二、玻尔的轨道量子化模型1.卢瑟福核式结构与经典电磁理论的矛盾：（1）经典电磁理论对原子核式结构的解释中认为，原子是不稳定的，电子绕核旋转，并不断向外辐射电磁波，因此电子的能量不断衰减，最终电子陨落到原子核上；事实上原子是稳定的.（2）经典电磁理论认为原子发射的光谱，由于原子能量逐渐衰减，因此其辐射的电磁波的频率应当是连续的；事实上原子发生产生的光谱是不连续的.要点·疑点·考点2.玻尔的轨道量子化模型.(1)三个假设：①定态假设——原子只能处于一系列不连续的能量状态中，在这些状态中

3、原子是稳定的，电子虽然做加速运动，但不向外辐射能量.要点·疑点·考点②跃迁假设——原子从一种定态（设能量为E初）跃迁到另一种定态（设能量为E终）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=E初-E终.③轨道量子化假设——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，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.要点·疑点·考点(2)两个公式：能级公式：原子各定态的能量叫做原子的能级，对于氢原子，其能级公式为：En=E1/n2(n=1、2、3……)轨道公式：rn=n2r1(n=1、2、3……)n为量子数，只

4、能取正整数，En是半径为rn的轨道的能量值，它等于核外电子在该轨道上运转时动能和原子的电势能总和，若规定无限远处为零电势点，则E1=-13.6eV.要点·疑点·考点注意：量子数n=1定态，又叫基态，能量值最小，电子动能最大，电势最小；量子数越大，能量值越大，电子动能越小，电势能越大.要点·疑点·考点【说明】按照新教材，玻尔的原子模型着重强调轨道最子化和能量量子化，为了便于同学理解，我们还是按老教材给出了三个假设、成功与局限：（1）成功：能够引入量子的概念，提出了原子状态的假设，说明原子稳定的原因，为人类更进一步认识微观世界奠立了基础.在解释氢光谱上获得成功.（2）

5、局限：玻尔理论由于保留了过多的经典理论，在解释较复杂的原子光谱时，却碰到了很大的困难.课前热身1.第一次发现电子的科学家是汤姆生，他提出了枣糕式原子模型.2.原子的核式结构学说是根据以下哪个实验或现象提出来的（C）A.光电效应B.氢原子光谱实验C.α粒子散射实验D.天然放射现象课前热身3.卢瑟福提出的原子的核式结构学说的根据是在α粒子散射实验中发现粒子（C）A.全部穿过或发生很小的偏转B.全部发生很大的偏转C.绝大多数穿过金箔后前进方向几乎不变，只有少数发生很大偏转D.绝大多数发生偏转，甚至被弹回课前热身4.玻尔在他的原子模型中所做的假设有(ABC)A.原子处于称

6、为定态的能量状态时，虽然电子做　加速运动，但并不向外辐射能量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运　转的频率能力·思维·方法【例1】在α粒子散射实验中，有少数α粒子发生　了较大角度偏转，其原因是（A）A.原子的全部正电荷和绝大部分质量集中在原子中　心一个很小的核上B.正电荷在原子中是均匀分布的C.原子中存在着带负电的电子D.原子只处在一系列不连续的能量状态中能力·思维·方法【解析】α粒子散射实验的

7、意义，在于它是原子的核式结构理论建立的基础.答案为A.能力·思维·方法【例2】处于基态的氢原子在某单色光的照射下，只能发出频率为1、2、3的三种光，且1＜2＜3，则该照射光的光子能量（C）A.h1；B.h2；C.h3；D.h(1+2+3)；能力·思维·方法【解析】根据玻尔理论，当处于基态的氢原子受到某单色光照射时，氢原子应吸收一个光子的能量h，从基态跳迁到某一定态，如果处于该定态的氢原子向较低定态跃迁只能发出频率为1、2、3的三种光，则该定态一定为第三能级，再由三种光的频率的大小和氢原子能级关系，当有h1＜h2＜h3，而且有（h

8、1+h