第二周 慕课 原子结构----北大卞江普通化学原理

原子结构基础知识归纳一、原子结构1.电子的发现和汤姆孙的原子模型电子的发现：1897年英国物理学家汤姆孙，对阴极射线进行了一系列的研究，从而发现了电子. 使人们认识到原子有复杂结构,揭开了研究原子的序幕.汤姆孙的“枣糕”模型：原子是一个球体，正电荷均匀分布在整个球内，电子像枣糕里的枣子一样镶嵌在原了里.2 •卢瑟福的核式结构模型(1)a粒了散射实验装置(2)a粒子散射实验的结果：a粒子通过金箔时，绝人多数不发生偏转，仍沿原來的方向前进，少数发生较大的偏转，极少数偏转角超过90。

，有的甚至被弹冋，偏转角几乎达到180。

.(3)核式结构模型：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小在原子核里，带负电的电子在核空间里绕着核旋转.原子核所带的正电荷数等于核外的电子数，所以整个原了是呈电屮性的.电了绕着核旋转所需的向心力就是核对它的库仑引力•(4)从ct粒子散射实验的数据估算出原子核大小的数量级为KT'〜10"14m,原子大小的数量为10-10m.3 •氢原子光谱(1)光谱分为两类，一类称为线光谱,另一类称为连续光谱；(2)各种原子的发射光谱都是线状光谱，都只能发出几种特定频率的光，不同原子的发光频率是不同的，因此线状光谱称为原子的特征谱线，对光谱线进行分析，就可以确定发光物质，这种方法称为光谱分析•4.玻尔的原子模型(1)原了核式结构模型与经典电磁理论的矛盾说明，经典电磁理论已不适用于原了系统，玻尔从光谱学成就得到启发，利用普朗克的能量量了化的概念，提出三个假设：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，这些状态叫定态.②跃迁假设：原子从一个定态(设能量为层)跃迁到另一定态(设能量为励时，它辐射或吸收一定频率的光子，光了的能量由这两个定态的能量差决定，即加=E L E\.③轨道量子化假设：原了的不同能疑状态，跟电了不同的运行轨道相对应.原了的能量不连续，因而电子可能轨道的分布也是不连续的.(2)玻尔的氢原子模型①氢原了的能级公式和轨道半径公式：玻尔在三条假设棊础上，利川经典电磁理论和牛顿力学，计算II!氢原子核外电子的各条町能轨道的半径，以及电子在各条轨道上运动吋原子的能量.氢原子小电子在第刀条可能轨道上运动时，氢原子的能量代和电子 轨道半径為分别为En=^、r n =nri （n=l> 2、3…）.n~具屮E\、门为离核最近的第一•条轨道（即/7=1）的氢原子能量和轨道 半径.即加= — 13.6eV,门=0.53xl （）T°m （以电子距原子核无穷远时电势 能为零计算）.②氢原子的能级图：氢原子的各个定态的能量值，叫 氢原子的能 级.按能量的人小用图象表示出來即能级图.其中n= 1的定态称为 基态,n=2以上的定态，称为 激发态一、单项选择题1. 入射光线照射到某金属表面上发生光电效应，若入射光的强度减弱，而频率保持不变，那么以下说法 中正确的是（）A. 从光照到金属表面上到发射出光电了之间的时间间隔将明显增加B. 逸岀的光电子的最人初动能减小C. 单位时间內从金属表面逸出的光电子数冃将减小D. 有可能不发生光电效应2. 根据卢瑟福的原子核式结构模型，下列说法正确的是（）A. 原了中的正电荷均匀分布在整个原了范围内B. 原了屮的质呆均匀分布在報个原了范|羽内C. 原子中的正电荷和质量都均匀分布在整个原子范围内D. 原子屮的正电荷和儿乎全部质量都集屮在很小的区域范围内3. 处于基态的氢原子在某单色光的照射下,只能发出频率为力、血、力的三种光，Jiv 1<v 2<V3,则该单 色光的光子能最为（）A. hv\B. hv2C. hv,D. h （v\ + v2~\~vi ）4. 卢瑟福通过对a 粒了散射实验结果的分析，提出（）A. 原了的核式结构模型B. 原子核内侑中子存在nx5 4 3-13.62-3.4BVeV -0.54 -0.85 -1.51C.电了是原了的组成部分D.原了核是由质了和屮了组成的二、双项选择题1.氢原子的部分能级如图所示.已知可见光的光子能量在1.62 eV到3.11 eV “之间.由此可推知，氢原子\A.从高能级向刃=1能级跃迁时发出的光的波长比可见光的短3£/eV 0-0.54 -0.85 -1.51B.从高能级向« = 2能级跃迁时发出的光均为町见光 2 ----------------- -3.40C.从高能级向n = 3能级跃迁时发出的光的频率比町见光的高D.从n=3能级向巾=2能级跃迁时发出的光为可见光----------------- -13.602.已知氢原子的能级规律为E” =”（其中E】 = T3.6eV,刃=1,2,3, …）.现用光子能量介于10 eV〜12.9 eV范围内的光去照射一群处于最稳定状态的氢原子，则下列说法小正确的是（）A.照射光中nJ能被吸收的光子能量有无数种B.照射光中可能被吸收的光子能量只有3利］C.町能观测到氢原子发射不同波长的光有3种D.可能观测到氢原了发射不同波长的光冇6种3.以下说法正确的是（）A.卢瑟福的a粒子散射实验得出了“原子核是山质子和中子组成”的结论B.氢原子从高能级跃迁到低能级要放出光子C.原子核放出卩粒子后，转变成的新核所对应的元素是原来的同位索D.太阳辐射能量主要来H太阳内部的聚变反应真题回应•三、单选1.（单选）（2009年广东卷）硅光电池是利用光电效应原理制成的器件.下列表述正确的是（）A.硅光电池是把光能转变为电能的一种装置B.硅光电池中吸收了光子能量的电子都能逸出C.逸出的光电子的最人初动能与入射光的频率无关D.任意频率的光照射到硅光电池上都能产生光电效应2.（单选）（2007年广东卷）如图所示为氢原了的四个能级，其屮Q为基态.若氢原了/处于激发态艮，氢原子B处于激发态E3,则下列说法屮正确的是A.原子/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/能够吸收原子B发出的光子并跃迁到能级艮D.原子B能够吸收原子A发出的光子并跃迁到能级E43. （2012•北京理综）一个氢原子从n=3能级跃迁到n=2能级.该氢原子（）A.放出光了，能量增加C.吸收光子，能量增加B.放出光了，能量减少D.吸收光了，能最减少4. （2011年上海卷）卢瑟福利用a 粒子轰击金箔的实验研究原子结构，正确反映实验结果的示意图是5. （2013上海高考）当用一束紫外线照射锌板吋，产生了光电效应，这吋A. 锌板带负电B.冇止离子从锌板逸出C.有电子从锌板逸出 D.锌板会吸附空气中的正离子6、（2010年上海物理）1.卢瑟福捉出原子的核式结构模型。