第四章 原子结构2
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一、选择题1.如图为氢原子的能级示意图,已知光子能量在1.63eV~3.10eV的光为可见光。
要使大量处于基态的氢原子被激发后可辐射出2种可见光光子,原子应吸收的能量为()A.10.2eV B.12.09eV C.12.75eV D.13.06eV2.氢原子能级的示意图如图所示,大量氢原子从n=4的能级向n=2的能级跃迁时辐射出可见光a,从n=3的能级向n=2的能级跃迁时辐射出可见光b,则()A.a光的光子能量大于b光的光子能量B.氢原子从n=4的能级向n=3的能级跃迁时会辐射出紫外线C.处于能级n=4的电子的动能大于能级n=2的动能D.在真空中传播时,b光的波长较短3.光电管是一种利用光照射产生电流的装置,当入射光照在管中金属板上时,可能形成光电流。
表中给出了6次实验的结果。
组次入射光子的能量/e V相对光强光电流大小/mA逸出光电子的最大动能/eV第一组1234.04.0}4.0弱中强2943600.90.90.9第二组4566.06.06.0弱中2740552.92.9.9强由表中数据得出的论断中正确的是()A.两组实验采用了相同频率的入射光B.两组实验所用的金属板材质不同C.若入射光子的能量为5.0eV,逸出光电子的最大动能为2.9eVD.若入射光子的能量为5.0eV,相对光强越强,光电流越大4.氢原子能级示意如图。
现有大量氢原子处于n=3能级上,下列正确的是()A.这些原子跃迁过程中最多可辐射出6种频率的光子B.从n=3能级跃迁到n=1能级比跃迁到n=2能级辐射的光子频率低C.从n=3能级跃迁到n=4能级需吸收0.66eV的能量D.n=3能级的氢原子电离至少需要吸收13.6eV的能量5.如图,当电键K断开时,用光子能量为2.5eV的一束光照射阴极P,发现电流表读数不为零。
合上电键,调节滑线变阻器,发现当电压表读数小于0.60V时,电流表读数仍不为零;当电压表读数大于或等于0.60V时,电流表读数为零。
光电效应练习学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________一、单选题1.如图所示为光电管工作原理图,当有波长(均指真空中的波长,下同)为λ的光照射阴极板K 时,电路中有光电流,则( )A .换用波长为λ1(λ1>λ)的光照射阴极K 时,电路中一定没有光电流B .换用波长为λ2(λ2<λ)的光照射阴极K 时,电路中一定没有光电流C .增加电路中电源的端电压,电路中的光电流可能增大D .将电路中电源的极性反接,电路中一定没有光电流2.关于光电效应,以下说法正确的是( )A .光电子的最大初动能与入射光的频率成正比B .光电子的最大初动能越大,形成的光电流越强C .能否产生光电效应现象,决定于入射光光子的能量是否大于或等于金属的逸出功D .用频率是1ν的绿光照射某金属发生了光电效应,改用频率是v 2的黄光照射该金属一定不发生光电效应3.如图所示,用可见光照射金属板,发现与该金属板相连的验电器指针张开一定角度,下列说法中不正确的有( )A .验电器指针带正电B .有一部分电子从金属板表面逸出C .如果改用相同强度的红外线照射,验电器指针也一定会张开一定角度D .如果改用相同强度的紫外线照射,验电器指针也一定会张开一定角度4.真空中有一平行板电容器,两极板分别由铂和钾(其截止频率对应的光波波长分别为1λ和2λ)制成,板面积为S ,间距为d .现用波长为12()λλλλ<<的单色光持续照射两板内表面,则电容器的最终带电荷量Q 正比于A .11()d S λλλλ-B .22()d S λλλλ- C .11()S d λλλλ- D .22()S d λλλλ- 5.在光电效应实验中,某同学用同一光电管在不同实验条件下得到三条光电流与电压之间的关系曲线(甲光、乙光、丙光),如图所示(甲、乙交于U c 2)。
则可判断出( )A .甲的光照强度小于乙的光照强度B .乙光对应的截止频率大于丙光的截止频率C .甲光对应的光电子最大初动能大于丙光的光电子最大初动能D .若乙光能使某金属板发生光电效应,则丙光一定也可以6.a 、b 、c 三条平行光线从空气射向玻璃砖且方向垂直于半圆柱体玻璃砖的截面直径,如图所示。
教学设计:新2024秋季高中化学必修人教版第四章物质结构元素周期律《第一节原子结构与元素周期表》一、教学目标(核心素养)1.宏观辨识与微观探析:学生能够理解原子的基本构成(质子、中子、电子)及其数量关系,并能从宏观元素性质推断其微观原子结构特征。
2.证据推理与模型认知:通过构建原子结构模型,学生能够运用原子序数、核电荷数、核外电子排布等概念,解释元素性质周期性变化的原因,建立元素周期律的初步认知。
3.科学探究与创新意识:引导学生通过实验数据和周期表信息,探究元素性质与原子结构之间的关系,培养科学探究精神和创新思维。
4.科学态度与社会责任:认识元素周期表在化学科学及现代社会中的重要作用,激发学生对化学学科的兴趣和责任感。
二、教学重点•原子的构成及粒子间的数量关系。
•核外电子排布规律与元素周期表的结构。
•元素性质周期性变化的根本原因。
三、教学难点•深入理解核外电子排布的能级跃迁与电子层、能级的概念。
•元素性质(如金属性、非金属性)与原子结构之间的定量关系。
四、教学资源•高中化学必修人教版教材第四章第一节内容。
•多媒体教学课件(包含原子结构模型动画、元素周期表演示图)。
•实验视频或实物演示(如钠、镁、铝金属性对比实验)。
•互联网资源(科学史话、最新研究成果链接)。
五、教学方法•讲授法结合多媒体演示,直观展示原子结构和周期表。
•小组讨论,围绕元素性质与原子结构的关系进行合作探究。
•问题引导法,通过设置梯度问题,引导学生逐步深入理解概念。
•案例分析,选取典型元素性质变化实例,强化理论与实践结合。
六、教学过程1. 导入新课•情境引入:展示一张色彩斑斓的元素周期表图片,提问:“这张表为何如此重要?它背后的秘密是什么?”激发学生好奇心。
•视频导入:播放一段关于原子结构发现的科学史视频,简述从道尔顿的原子论到现代原子模型的演变过程,引出本节课主题。
2. 新课教学•原子的基本构成:•讲解质子、中子、电子的概念及它们之间的关系(电荷数=质子数=核电荷数,质量数=质子数+中子数)。
原子结构讲解
原子结构是指原子的组成以及各组成部分之间的相对位置。
原子是由原子核和核外电子组成的,原子核位于原子的中心,核外电子围绕原子核高速旋转。
原子结构示意图是一种表示原子结构的图示,它用圆圈和小圈分别表示原子核和核内质子数,弧线表示电子层,弧线上的数字表示该层的电子数。
原子的核外电子是分层排列的,从里到外分别称为第一层、第二层、第三层等。
每层最多可以排2×(n)^2个电子,其中n表示层数。
最外层电子数不
超过8个,次外层电子数不超过18个,倒数第三层不超过32个。
原子的性质由其核外电子的排布决定。
根据电子排布的不同,原子可以分为金属原子、非金属原子和稀有气体原子。
金属原子的最外层电子数一般小于4,容易失去电子,表现出金属的特性;非金属原子的最外层电子数一般大
于或等于4,容易得到电子,表现出非金属的特性;稀有气体原子的最外层电子数为8个(氦为2个),是一种稳定结构,表现出稀有气体的特性。
以上就是原子结构的简要介绍,如需获取更多信息,建议查阅化学书籍或咨询化学专家。
第四章 原子结构1.判断正错(+)(1)能量量子化、波粒二象性和几率分布是微观粒子运动的三个特征。
(-)(2)电子的运动也可用牛顿力学来描述。
(-)(3)除氢原子外的其它原子中,只要角量子数不同,其轨道能级必定不同。
(-)(4)通过原子发射光谱至少可以对金属元素进行定性分析。
(+)(5)确定了n 、l 、m 三个量子数,就确定了一个原子轨道。
(-)(6)确定了n 、l 、m 三个量子数,就确定了一个电子的运动状态。
2.选择填空(1)下列四个量子数组合正确的是(B )A .(1,1,0,+21) B.(3,0,0,+21)C .(1,2,1,-21) D.(3,1,2,-21) (2)下列原子轨道存在的是(D )A . 1p B. 2d C. 3f D. 6s34.判断正错(-)(1)当n =2时,l 只能取1,m 只能取±1。
(-)(2)波函数角度分布图也能表示电子离核的远近。
(-)(3)磁量子数为0的轨道都是s 轨道。
(-)(4)p 轨道角度分布图为“8”字形,这表明电子是沿“8”字形运动的。
5.填空(1)决定电子离核远近和所处能级高低的量子数是(n )。
(2)决定轨道形状的量子数是(l )。
(3)决定轨道空间伸展方向的量子数是(m )。
(4)决定电子自旋方向的量子数是(m s )。
6.下列原子的核外电子分布式是不正确的,它们各违背什么原则?请订正之。
(1)5B :1s 22s 3 违背泡利不相容原理,应为:1s 22s 22p 1(2)22Ti :1s 22s 22p 63s 23p 63d 4 违背能量最低原理,应为:1s 22s 22p 63s 23p 63d 24s 2(3)7N :1s 22s 22p 2x p 1y 违背洪特规则,应为:1s 22s 22p 1x 2p 1y 2p 1z(4)29Cu :1s 22s 22p 63s 23p 63d 94s 2 违背全充满半充满规律,应为:1s22s22p63s23p63d104s17.分别写出6C、7N、8O三种原子的电子分布式、外层电子分布式和2p电子的8.通过表格形式写出20Ca、24Cr、26Fe、29Cu四种原子的外层电子分布式、未成9.选择填空(1)下列原子外层电子分布式不正确的是(D)A. 11Na:3s1 B. 17Cl:3s23p5 C. 23V:3d34s2 D. 30Zn:4s2(2)Mn2+外层电子分布式正确的是(C)A.4s0 B. 3d54s0 C. 3s23p63d5 D. 3d5(3)下列原子中未成对电子数最多的是(B)A. V B. Cr C. Mn D. Zn(4)下列离子中属于9—17电子构型的是(C)A. Cl— B. Ca2+ C. Cu2+ D. Zn2+12.某元素最高氧化数为+6,最外层电子数为1,金属性是同族中最强的。
《原子结构》课件一、教学内容本节课我们将学习《化学》教材第四章第二节“原子结构”的内容。
详细内容包括原子理论的发展历程、原子的组成结构,以及原子中各粒子之间的关系。
二、教学目标1. 让学生了解原子理论的发展历程,理解原子结构的组成及特点。
2. 使学生掌握原子中各粒子之间的关系,并能运用这些关系解释一些化学现象。
3. 培养学生的观察、分析和解决问题的能力,激发学生对化学学科的兴趣。
三、教学难点与重点教学难点:原子结构的理解,原子中各粒子之间的关系的掌握。
教学重点:原子结构的组成,原子中正电荷与电子的分布关系。
四、教具与学具准备1. 教具:原子模型、PPT课件、实验器材。
2. 学具:笔记本、教材、练习册。
五、教学过程1. 实践情景引入通过展示一些日常生活中的化学现象,如燃烧、腐蚀等,引导学生思考这些现象背后的原因,从而引出原子结构的学习。
2. 理论讲解利用PPT课件,讲解原子理论的发展历程,重点介绍道尔顿、汤姆逊、卢瑟福等科学家的原子模型。
3. 例题讲解以氦原子为例,讲解原子中各粒子之间的关系,强调原子序数、质子数、中子数、电子数之间的对应关系。
4. 随堂练习让学生根据所学内容,分析一些简单化学现象,如氧化、还原等,并解释其原理。
5. 实验演示演示原子吸收光谱的实验,让学生直观地了解原子结构的特点。
七、作业设计1. 作业题目:(1)简述道尔顿、汤姆逊、卢瑟福的原子理论。
(2)解释为什么原子是电中性的。
(3)某元素的原子序数为20,其原子中有多少个质子、电子和中子?2. 答案:(1)道尔顿:原子是不可分割的小颗粒;汤姆逊:原子是一个带正电荷的均匀分布的球体,电子镶嵌在其中;卢瑟福:原子由一个带正电荷的核和围绕核旋转的电子组成。
(2)原子是电中性的,因为原子核中的质子数等于核外的电子数,正负电荷相互抵消。
(3)该元素的原子核中有20个质子,核外有20个电子,中子数不确定。
八、课后反思及拓展延伸本节课学生对原子结构有了基本的认识,但在理解原子中各粒子之间的关系方面还存在一定困难。
第四章物质结构元素周期律第一节原子结构与元素周期表本章内容是继氧化还原反应和离子反应之后又一个化学的理论知识点,通过本章的学习可以体会化学也是有规律可循的,本节内容是本章的基础,也是整个周期表周期律的基础,这一节学不好,就很难体会化学上结构决定性质的奥秘,也就很难体会化学的规律性,本节内容共有13个重点内容,静下心来慢慢体会吧!一、核外电子排布的表示方法(1)原子结构示意图①小圆圈和圆圈内的符号及数字表示原子核及核内质子数。
②弧线表示电子层。
③弧线内数字表示该层中的电子数。
(2)离子结构示意图①当主族中的金属元素原子失去最外层所有电子变为离子时,电子层数减少一层,形成与少一个电子层的稀有气体元素原子相同的电子层结构。
②非金属元素的原子得电子形成简单离子时,形成与电子层数相同的稀有气体元素原子相同的电子层结构。
(2020·上海市奉贤区奉城高级中学高一期末)有四种微粒的结构示意图,下列叙述中错误的是()它们属于不同种元素它们的核外电子排布相同它们都是离子它们都具有稀有气体原子的稳定结构【答案】C【分析】根据结构示意图分析可得,四种微粒分别为O2-、Ne、Mg2+和Al3+。
【详解】由分析可知,它们属于不同元素,故A不选;根据结构示意图,它们的核外电子排布相同,故B不选;由分析可知,第二种微粒不是离子,是氖原子,故C选;稀有气体原子最外层有8个电子(氦有2个),是稳定结构,第二种微粒就是Ne,其他几种微粒都和Ne的原子结构相同,故D不选;故选C。
二、明确符号A Z X±c n±m中各个字母的含义并了解它们之间的关系(1)质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N),质量数可近似地代替原子的相对原子质量。
(2)原子的核外电子总数=质子数=核电荷数=原子序数。
(3)阳离子M n+的核外电子数=质子数-n;阴离子N n-的核外电子数=质子数+n。
(2020·福建南安市·高一期中)科学研究表明,月球上有丰富的He资源,可开发利用作未来的新型能源。
氢原子光谱和玻尔的原子模型必备知识·素养奠基一、光谱1。
定义:用光栅或棱镜可以把物质发生的光按波长展开,获得波长(频率)和强度分布的记录。
2。
分类:(1)线状谱:光谱是一条条的亮线。
(2)连续谱:光谱是连在一起的光带.3.特征谱线:气体中中性原子的发光光谱都是线状谱,说明原子只发出几种特定频率的光,不同原子的亮线位置不同,说明不同原子的发光频率不一样,光谱中的亮线称为原子的特征谱线。
4。
应用:利用原子的特征谱线,可以鉴别物质和确定物质的组成成分,这种方法称为光谱分析,它的优点是灵敏度高,样本中一种元素的含量达到10-10 g时就可以被检测到。
二、氢原子光谱的实验规律1.原子内部电子的运动是原子发生的原因,因此光谱是探索原子结构的一条重要途径。
2。
氢原子在可见光区的四条谱线满足巴耳末公式:=R∞(—)(n=3,4,5…)其中R叫里德伯常量,其值为R∞=1.10×107 m—1。
3。
巴耳末公式的意义:以简洁的形式反映了氢原子的线状光谱的特征。
三、经典理论的困难1.核式结构模型的成就: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。
2.经典理论的困难: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。
四、玻尔理论的基本假设1.轨道量子化:(1)原子中的电子在库仑引力的作用下,绕原子核做圆周运动.(2)电子运行轨道的半径不是任意的,也就是说电子的轨道是B(A。
连续变化 B.量子化)的。
(3)电子在这些轨道上绕核的转动是稳定的,不产生电磁辐射。
2。
定态:(1)当电子在不同轨道上运动时,原子处于不同的状态,原子在不同的状态中具有不同的能量,即原子的能量是量子化的,这些量子化的能量值叫作能级。
(2)原子中这些具有确定能量的稳定状态,称为定态。
能量最低的状态叫作基态,其他的状态叫作激发态。
3。
跃迁:(1)当电子从能量较高的定态轨道(其能量记为E m)跃迁到能量较低的定态轨道(能量记为E n,m〉n)时,会放出能量为hν的光子,这个光子的能量由前、后两个能级的能量差决定,即hν=E m—E n,该式被称为频率条件,又称辐射条件。
一、选择题1.在实验室或工厂的高温炉子上开一小孔,小孔可看作黑体,由小孔的热辐射特性,就可以确定炉内的温度。
如图所示,就是黑体的辐射强度与其辐射光波长的关系图像,则下列说法正确的是( )A .T 1<T 2B .在同一温度下,波长越短的电磁波辐射强度越大C .随着温度的升高,黑体的辐射强度都有所降低D .随着温度的升高,辐射强度的极大值向波长较短方向移动2.在相同的条件下,先后用甲、乙两种不同的单色光,用同一双缝干涉装置做实验,在屏幕上产生的相邻两条亮纹的间距不同,其中甲光间距较大。
则甲光比乙光( ) ①在真空中的波长短②在玻璃中传播速度大③在玻璃中传播时,玻璃的折射率大④其光子能量小A .①②③B .①③C .②④D .①③④ 3.处于基态的氢原子吸收一个光子后,则下列说法正确的是( ) A .氢原子的总能量增加 B .电子的动能增加C .氢原子的电势能减小D .电子绕核旋转半径减小 4.大量处于4n =能级的氢原子辐射出多条谱线,其中最长和最短波长分别为1λ和2λ。
已知普朗克常量为h ,光速为c 。
则4n =能级与3n =能级的能量差为( ) A .1hc λ B .2hc λ C .1212()hc λλλλ+ D .1212()hc λλλλ-5.如图所示,图甲为氢原子的能级图,大量处于4n =激发态的氢原子跃迁时,发出频率不同的大量光子。
其中频率最高的光子照射到图乙电路中光电管阴极K 上时,电路中电流随电压变化的图像如图丙。
下列说法正确的是( )A .阴极K 的逸出功为6.75eVB.氢原子跃迁时共发出4种频率的光C.保持入射光不变,向右移动滑片P,电流表示数一定变大D.光电子最大初动能与入射光的频率成正比6.氦原子被电离一个核外电子,形成类氢结构的氦离子。
已知基态的氦离子能量为154.4eVE=-,氦离子能级的示意图如图所示。
以下关于该基态的氦离子说法正确的是()A.该基态氦离子吸收某种光子发生跃迁,当能量为E4=-3.4eV时,氦离子最稳定B.能量为48.4eV的光子,能被该基态氦离子吸收而发生跃迁C.一个该基态氦离子吸收能量为51.0eV的光子后,向低能级跃迁能辐射6种频率的光子D.该基态氦离子吸收一个光子后,核外电子的动能增大7.某金属发生光电效应,光电子的最大初动能E k与入射光频率ν之间的关系如图所示。
一、选择题1.(0分)[ID :130641]图甲是研究光电效应的电路图,图乙是用a 、b 、c 光照射光电管得到的I U -图线,1c U 、2c U 表示遏止电压,下列说法正确的是( )A .在光照条件不变的情况下,随着所加电压的增大,光电流一直会增加B .a 光的频率小于b 光的频率C .光电子的能量只与入射光的强弱有关,而与入射光的频率无关D .c 光照射光电管发出光电子的初动能一定小于b 光照射光电管发出光电子的初动能 2.(0分)[ID :130635]如图所示,圆心为O 的半圆形某透明玻璃砖置于水平桌面上,一束复色光从P 点入射玻璃砖(法线如图虚线所示),在玻璃砖中分为两束单色光a 、b ,其中a 光与法线夹角为α,且在A 处恰好发生全反射,b 光入射到B 点。
则下列说法正确的是( )A .a 光的光子能量小于b 光的光子能量B .玻璃砖对b 光的折射率大于1cos αC .a 光从P 到A 的传播时间小于b 光从P 到B 的传播时间D .a 光从P 到A 的传播时间等于b 光从P 到B 的传播时间3.(0分)[ID :130623]如图甲所示为氢原子的能级图,图乙为氢原子的光谱.已知谱线a 是氢原子从n =4的能级跃迁,到n =2的能级时的辐射光,则谱线b 是氢原子A.从n=3的能级跃迁到n=2的能级时的辐射光B.从n=5的能级跃迁到n=3的能级时的辐射光C.从n=4的能级跃迁到n=3的能级时的辐射光D.从n=5的能级跃迁到n=2的能级时的辐射光4.(0分)[ID:130615]下列四幅图涉及不同的物理知识,其中说法不正确的是()A.原子中的电子绕原子核高速运转时,运行轨道的半径是任意的B.光电效应实验说明了光具有粒子性C.电子束穿过铝箔后的衍射图样证实了电子具有波动性D.极少数α粒子发生大角度偏转,说明原子的质量绝大部分集中在很小空间5.(0分)[ID:130609]如图是氢原子能级示意图的一部分则()A.电子在各能级出现的概率是一样的B.一个氢原子从n=4 的能级向低能级跃迁时最多发出 3 种频率的光C.一个动能是 13.6eV 的原子撞击处于基态的氢原子,一定能使它电离D.一个氢原子从 n=4 的能级向低能级跃迁时,能辐射出的光子中,波长最长的是从 n=4 到 n=1 的轨道跃迁时放出的光子6.(0分)[ID:130608]下列说法正确的是()A.布朗运动证明了花粉分子的无规则热运动B.光电效应彻底否定了光的波动说,证明了光具有粒子性C.α粒子的散射实验说明了原子核很小且质量很大D.温度升高物体内分子的动能一定增大7.(0分)[ID:130598]关于光电效应,以下说法正确的是()A.光电效应证明了光的波动性B.金属的极限频率与照射光的强弱及频率无关C.同种金属分别用不同频率的光照射,遏止电压相同D.光电子的最大初动能与入射光的频率成正比8.(0分)[ID:130597]有关卢瑟福α粒子散射实验的说法,以下正确的是()A.α粒子散射实验说明原子核具有复杂结构B.在α粒子散射实验中观察到大多数粒子发生了较大幅度的偏转C.通过α粒子散射实验,可以得出正电荷均匀分布在整个原子中D.通过α粒子散射实验,可以估算出原子核的大小9.(0分)[ID:130582]如图所示,是波尔为解释氢原子光谱画出的氢原子能级示意图,一群氢原子处于n=4的激发态,当它们自发地跃迁到较低能级时,以下说法正确的是()A.所辐射的光子的频率最多有6种B.由n=4跃迁到n=1时发出光子的频率最小C.从高能级向低能级跃迁时电子的动能减小、原子的势能增加、原子的总能量减小D.金属钾的逸出功为2.21eV,能使金属钾发生光电效应的光谱线有2条10.(0分)[ID:130572]如图a为氢原子的能级图,大量处于n=2激发态的氢原子吸收一定频率的光子后跃迁到较高的能级,之后再向低能级跃迁时辐射出10种不同频率的光子。