1、第 2节 原子结构1 汤 姆 孙 原子模型 (“ 枣 糕 ” 模型 )(1) 研究阴极射 线 用 测 定粒子比荷的方法发现 了 电 子 电 子的 发现证 明了原子是可分的(2)汤 姆 孙 原子模型:原子里面 带 的物质 均匀分布在整个原子球体中,而 则一粒粒 镶 嵌在球内2 卢 瑟福的 粒子散射 实验(1)卢 瑟福的 粒子散射 实验 装置 (如下 图 所示 )汤 姆 孙正 电 荷带负电 的 电 子一、原子结构(2)粒子散射 实验现 象: 多数 粒子穿 过 金箔后基本上仍沿原来的方向前 进 , 粒子穿 过 金箔后 发 生了大角度偏 转 , 数 粒子甚至被反 弹 回来3 卢 瑟福的原子核式 结 构
2、模型在原子的中心有一个 ,叫原子核,原子的所有和几乎所有 都集中在原子核里, 带负电 的在核外 绕 核旋 转 由 粒子散射 实验 的数据估算出原子核半径的数量 级为 m,而原子半径的数量 级为 m.绝 大少数极少很小的核正 电 荷 质 量电 子10 1510 101玻 尔 原子模型(1)轨 道假 设 :原子中的 电 子在 库仑 引力的作用下, 绕 原子核做 圆 周运 动 , 电 子 绕 核运 动 的可能 轨 道是 的(2)定 态 假 设 : 电 子在不同的 轨 道上运 动时 ,原子 处 于不同的状 态 ,因而具有不同的能量,即原子的能量是的 这 些具有确定能量的 稳 定状 态 称 为 定 态
3、,在各个定态 中,原子是 的,不向外 辐 射能量不 连续不 连续稳 定二、玻尔理论、能级(3)跃 迁假 设 :原子从一个能量状 态 向另一个能量状 态跃 迁 时 要 或 一定 频 率的光子,光子的能量等于两个状 态 的 ,即 h .2能 级 :在玻 尔 理 论 中,原子各个可能状 态 的叫能 级 3基 态 和激 发态 :原子能量 的状 态 叫基 态 ,其他能量 (相 对 于基 态 )较 高的状 态 叫激 发态 4量子数: 现 代物理学 认为 原子的可能状 态 是的,各状 态 可用正整数 1,2,3, 表示,叫做量子数,一般用 n表示吸收 放出能 级 差 Em En能量 值最低不 连续 能 级图
4、 中的横 线 表示 氢 原子可能的能量状 态 定 态 横 线 左端的数字 “1、 2、 3” 表示量子数,右端的数字 “ 13.6, 3.4, ” 表示 氢 原子的能 级 相 邻 横 线间 的距离,表示相 邻 的能 级 差,量子数越大,相 邻 的能 级 差越小 带 箭 头 的 竖线 表示原子由 较 高能 级 向 较 低能 级跃迁,原子 跃 迁条件 为 : h Em En.特别提醒 :能级越高,量子数越大,轨道半径越大,电子的动能越小,电势能越大,原子的能量肯定随能级的升高而变大例 1 英国物理学家卢瑟福和他的助手做 粒子轰击金箔实验,获得了重要发现:(1)关于 粒子散射实验的结果,下列说法正确
5、的是 ( )A证明了质子的存在B证明了原子核是由质子和中子组成的C证明了原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在一个很小的核里D说明了原子中的电子只能在某些轨道上运动题型一:原子结构与 粒子散射实验(2)下列 图 中, O表示金原子核的位置, 则 能正确表示 该实验 中 经过 金原子核附近的 粒子的运 动轨 迹的是 图 中的 ( )【 解析 】 (1)粒子散射实验发现了原子内存在一个集中了全部正电荷和几乎全部质量的核数年后卢瑟福发现核内有质子并预测核内存在中子,所以 C对, A、 B错玻尔发现了电子轨道量子化, D错(2)粒子散射的原因是原子核对其有库仑斥力的作用,离核越近,斥力越大,偏转越明显
6、,当正好击中原子核时,由于 粒子质量较小而反弹【 答案 】 (1)C (2)B题型二:氢原子能级跃迁问题例 2 如图所示为氢原子的能级图,现让一束单色光照射到大量处于基态 (量子数 n 1)的氢原子上,受激的氢原子能自发地发出三种不同频率的光,则照射氢原子的单色光的光子能量为 ( )A 13.6 eV B 12.75 eV C 10.2 eV D 12.09 eV【 解析 】 多个氢原子处于 n 3能级对应的激发态,才能够正好产生三种不同频率的光子,分别为 h1 E3 E2, h2 E2 E1, h3 E3 E1. 故吸收光子能量必满足 h E3E1 12.09 eV.D正确 . 原子的跃迁条件 h Em En对于吸收光子和放出光子都适用 . 注意若吸收光子的能量大于基态电离能时,原子对光子的吸收不再受能级差限制 . 【 答案 】 D