2018—2019学年高中物理教科版选修3-5课件：模块复习课专题二:21张PPT
文档属性
| 名称 | 2018—2019学年高中物理教科版选修3-5课件：模块复习课专题二:21张PPT |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 839.9KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 教科版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2018-10-03 15:21:17 | ||
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文档简介
课件21张PPT。专题二
原子结构①负 ②电场 ③磁场 ④负 ⑤-1.6×10-19 C ⑥大多数 ⑧极少数 ⑦少数 ⑨反弹 ⑩库仑斥 ?电势能 ?动能 ?不变 ?原子核 ?核外电子 ?发射光谱 ?吸收光谱? ?定态 ?跃迁 一、卢瑟福核式结构模型
卢瑟福核式结构模型建立在α粒子散射实验的基础上,主要从以下两方面进行考查:1.α粒子散射实验的考查:
主要是对散射实验装置(包括对仪器作用的简单描述)、实验现象、实验现象的分析和结论以及实验意义的考查,正确解答这类问题需要在学习过程中模拟物理情景,理解分析实验现象,并进行归纳、记忆。2.卢瑟福核式结构模型的考查:
主要是对核式结构内容的描述和理解,并且知道原子是由原子核和核外电子组成的。【典例1】(多选)关于α粒子散射实验现象的分析,下列说法正确的是 ( )
A.绝大多数α粒子沿原方向运动,说明正电荷在原子内均匀分布,是α粒子受力平衡的结果
B.绝大多数α粒子沿原方向运动,说明这些α粒子未受到明显的力的作用,说明原子是“中空”的C.极少数α粒子发生大角度偏转,说明在原子内部质量和电荷量比α粒子大得多的粒子的分布空间很小
D.极少数α粒子发生大角度偏转,说明原子内的电子对α粒子的吸引力很大【正确解答】选B、C。在α粒子散射实验中,绝大多数α粒子沿原方向运动,说明α粒子未受到原子核明显的力的作用,也说明原子核相对原子来讲很小,原子内大部分空间是空的,故A错,B对;极少数α粒子发生大角度偏转,说明α粒子受到原子核明显的力的作用的空间在原子内很小;α粒子偏转,而原子核未动,说明原子核的质量和电荷量远大于α粒子的质量和电荷量,电子的质量远小于α粒子的质量,α粒子打在电子上,不会有明显偏转,故C对,D错。【变式训练】
(多选)卢瑟福的α粒子散射实验说明了 ( )
A.原子内的正电荷全部集中在原子核里
B.原子内的正电荷均匀分布在它的全部体积上
C.原子内的正负电荷是一对一整齐排列的
D.原子几乎全部的质量都集中在原子核里【解析】选A、D。根据对卢瑟福核式结构模型的内容分析可知,选项B、C错误,选项A、D正确。二、玻尔理论
1.基本内容:
(1)原子的能量是量子化的,En= E1(n=1,2,3…En为动
能、电势能之和)。
(2)电子的轨道是量子化的,rn=n2r1(n=1,2,3…)。
(3)能级跃迁时辐射或吸收光子的能量hν=En-Em
(n>m)。2.考查内容:
(1)原子跃迁:电势能与动能的变化情况
n增大时,电子的动能减小而电势能增加,总能量增加。反之,电子的动能增大而电势能减少,总能量减少。
(2)氢原子光谱的说明。(3)氢原子的能级结构、能级公式。
(4)氢原子能级图的应用。
(5)氢原子的辐射和吸收理论。【典例2】有一群氢原子处于量子数n=4的激发态中,
(1)能发出几条光谱线?其中最高频率、最低频率各为多少?
(2)若有一个氢原子处于量子数n=4的激发态,则它最多能发出几种频率的光子?【正确解答】(1)一群氢原子向低能级跃迁时,各种跃
迁方式都会发生,即可以从n=4的激发态到n=3、n=2、
n=1的各能级;再从n=3的激发态到n=2、n=1的各能级;
再从n=2的激发态到n=1的基态,故有N= =6种频
率的光子产生。图为跃迁示意图。最高频率的光子满足
hν1=-0.85eV-(-13.6eV)=12.75eV=2.04×10-18J,
ν1=3.1×1015Hz。
最低频率的光子满足
hν2=-0.85eV-(-1.51eV)=0.66eV=1.056×10-19J,
ν2=1.6×1014Hz。(2)任意一群氢原子和一个氢原子跃迁的差别,前者各种跃迁途径均会产生,后者只能以某一种途径进行跃迁。一个氢原子向较低能级跃迁最多有三种频率的光子,因为它从n=4的能级跃迁至n=3时就一定不存在由n=4的能级直接跃迁至n=1的能级的可能性。
答案:(1)6种 3.1×1015Hz 1.6×1014Hz (2)3种【变式训练】
一个容器中有2g氢气,假设所有氢原子均处于第5能级,在向低能级跃迁时,求:
(1)一共能辐射几种光子?
(2)若阿伏加德罗常数用NA表示,当所有氢原子都跃迁到基态时,辐射的光子总数为多少?(同等情况下,各种跃迁方式的概率都相同)【解析】(1)辐射的光子种类N= =10种。
(2)2g氢气共含有2NA个氢原子,如图所示,处于第5能级时,有4种跃迁方式,每种跃迁方式各放出
×2NA= NA个光子;
处于第4能级的原子数为 NA,有3种跃迁方式,各放出
× NA= NA个光子;
处于第3能级的原子数为 NA+ NA= NA,有两种跃迁方
式,各放出 × NA= NA个光子;处于第2能级的原子数为 NA+ NA+ NA=NA,只有一种
跃迁方式,放出NA个光子;
放出的光子总数为N总=4× NA+3× NA+2× NA+NA=
NA。
答案:(1)10种 (2) NA
原子结构①负 ②电场 ③磁场 ④负 ⑤-1.6×10-19 C ⑥大多数 ⑧极少数 ⑦少数 ⑨反弹 ⑩库仑斥 ?电势能 ?动能 ?不变 ?原子核 ?核外电子 ?发射光谱 ?吸收光谱? ?定态 ?跃迁 一、卢瑟福核式结构模型
卢瑟福核式结构模型建立在α粒子散射实验的基础上,主要从以下两方面进行考查:1.α粒子散射实验的考查:
主要是对散射实验装置(包括对仪器作用的简单描述)、实验现象、实验现象的分析和结论以及实验意义的考查,正确解答这类问题需要在学习过程中模拟物理情景,理解分析实验现象,并进行归纳、记忆。2.卢瑟福核式结构模型的考查:
主要是对核式结构内容的描述和理解,并且知道原子是由原子核和核外电子组成的。【典例1】(多选)关于α粒子散射实验现象的分析,下列说法正确的是 ( )
A.绝大多数α粒子沿原方向运动,说明正电荷在原子内均匀分布,是α粒子受力平衡的结果
B.绝大多数α粒子沿原方向运动,说明这些α粒子未受到明显的力的作用,说明原子是“中空”的C.极少数α粒子发生大角度偏转,说明在原子内部质量和电荷量比α粒子大得多的粒子的分布空间很小
D.极少数α粒子发生大角度偏转,说明原子内的电子对α粒子的吸引力很大【正确解答】选B、C。在α粒子散射实验中,绝大多数α粒子沿原方向运动,说明α粒子未受到原子核明显的力的作用,也说明原子核相对原子来讲很小,原子内大部分空间是空的,故A错,B对;极少数α粒子发生大角度偏转,说明α粒子受到原子核明显的力的作用的空间在原子内很小;α粒子偏转,而原子核未动,说明原子核的质量和电荷量远大于α粒子的质量和电荷量,电子的质量远小于α粒子的质量,α粒子打在电子上,不会有明显偏转,故C对,D错。【变式训练】
(多选)卢瑟福的α粒子散射实验说明了 ( )
A.原子内的正电荷全部集中在原子核里
B.原子内的正电荷均匀分布在它的全部体积上
C.原子内的正负电荷是一对一整齐排列的
D.原子几乎全部的质量都集中在原子核里【解析】选A、D。根据对卢瑟福核式结构模型的内容分析可知,选项B、C错误,选项A、D正确。二、玻尔理论
1.基本内容:
(1)原子的能量是量子化的,En= E1(n=1,2,3…En为动
能、电势能之和)。
(2)电子的轨道是量子化的,rn=n2r1(n=1,2,3…)。
(3)能级跃迁时辐射或吸收光子的能量hν=En-Em
(n>m)。2.考查内容:
(1)原子跃迁:电势能与动能的变化情况
n增大时,电子的动能减小而电势能增加,总能量增加。反之,电子的动能增大而电势能减少,总能量减少。
(2)氢原子光谱的说明。(3)氢原子的能级结构、能级公式。
(4)氢原子能级图的应用。
(5)氢原子的辐射和吸收理论。【典例2】有一群氢原子处于量子数n=4的激发态中,
(1)能发出几条光谱线?其中最高频率、最低频率各为多少?
(2)若有一个氢原子处于量子数n=4的激发态,则它最多能发出几种频率的光子?【正确解答】(1)一群氢原子向低能级跃迁时,各种跃
迁方式都会发生,即可以从n=4的激发态到n=3、n=2、
n=1的各能级;再从n=3的激发态到n=2、n=1的各能级;
再从n=2的激发态到n=1的基态,故有N= =6种频
率的光子产生。图为跃迁示意图。最高频率的光子满足
hν1=-0.85eV-(-13.6eV)=12.75eV=2.04×10-18J,
ν1=3.1×1015Hz。
最低频率的光子满足
hν2=-0.85eV-(-1.51eV)=0.66eV=1.056×10-19J,
ν2=1.6×1014Hz。(2)任意一群氢原子和一个氢原子跃迁的差别,前者各种跃迁途径均会产生,后者只能以某一种途径进行跃迁。一个氢原子向较低能级跃迁最多有三种频率的光子,因为它从n=4的能级跃迁至n=3时就一定不存在由n=4的能级直接跃迁至n=1的能级的可能性。
答案:(1)6种 3.1×1015Hz 1.6×1014Hz (2)3种【变式训练】
一个容器中有2g氢气,假设所有氢原子均处于第5能级,在向低能级跃迁时,求:
(1)一共能辐射几种光子?
(2)若阿伏加德罗常数用NA表示,当所有氢原子都跃迁到基态时,辐射的光子总数为多少?(同等情况下,各种跃迁方式的概率都相同)【解析】(1)辐射的光子种类N= =10种。
(2)2g氢气共含有2NA个氢原子,如图所示,处于第5能级时,有4种跃迁方式,每种跃迁方式各放出
×2NA= NA个光子;
处于第4能级的原子数为 NA,有3种跃迁方式,各放出
× NA= NA个光子;
处于第3能级的原子数为 NA+ NA= NA,有两种跃迁方
式,各放出 × NA= NA个光子;处于第2能级的原子数为 NA+ NA+ NA=NA,只有一种
跃迁方式,放出NA个光子;
放出的光子总数为N总=4× NA+3× NA+2× NA+NA=
NA。
答案:(1)10种 (2) NA