高二物理教案：《原子結(jié)構(gòu)》教學(xué)設(shè)計(jì)(2)

　　3.玻爾理論的局限性

　　(1)玻爾理論雖然把量子理論引入原子領(lǐng)域，提出定態(tài)和躍遷概念，成功解釋了氫原子光譜，但對(duì)多電子原子光譜無(wú)法解釋，因?yàn)椴�爾理論仍然以�?jīng)典理論為基礎(chǔ)。如粒子的觀念和軌道。量子化條件的引進(jìn)沒(méi)有適當(dāng)?shù)睦碚摻忉尅?2)電子在某處單位體積內(nèi)出現(xiàn)的概率——電子云。用疏密不同的點(diǎn)子表示。【典型例題】

　　例1.用光子能量為E的單色光照射容器中處于基態(tài)的氫原子。停止照射后，發(fā)現(xiàn)該容器內(nèi)的氫能夠釋放出三種不同頻率的光子，如圖所示。它們的頻率由低到高依次為 、 、 。由此可知，開始用來(lái)照射容器的單色光的光子能量可以表示為：① 、② 、③ 、④ ，以上式子中(　　　)

　　A、只有①③正確　　B、只有②正確

　　C、只有②③正確　　D、只有④正確

　　例2.氫原子的能級(jí)示意圖如右圖，問(wèn)：(1)當(dāng)氫原子從n=3的可能軌道躍遷到n=2的可能軌道時(shí)，向外輻射光子的頻率是Hz(2)若要使處于基態(tài)的氫原子電離，至少要用Hz電磁波照射氫原子。(3)一群氫原子在n=4時(shí)可放出種能量的光子。若把這幾種光照到金屬鈉上，有種光能使鈉發(fā)生光電效應(yīng)?已知金屬鈉的逸出功為W0=2.29eV.

　　變式訓(xùn)練1.氫原子能級(jí)如圖所示，則要使一個(gè)處于基態(tài)的氫原子釋放出一個(gè)電子而變成為氫離子，該氫原子需要吸收的能量至少是eV ;一群處于n=4能級(jí)的氫原子回到n=2的狀態(tài)過(guò)程中，可能輻射種不同頻率的光子.

　　2.欲使處于基態(tài)的氫原子激發(fā)，下列措施可行的是()

　　A、用10.2eV的光子照射 B、用11eV的光子照射

　　C、用14eV的光子照射 D、用11eV的電子碰撞

　　例3.有關(guān)氫原子光譜的說(shuō)法正確的是()

　　A、氫原子的發(fā)射光譜是連續(xù)譜

　　B、氫原子光譜說(shuō)明氫原子只發(fā)出特定頻率的光

　　C、氫原子光譜說(shuō)明氫原子能級(jí)是分立的

　　D、氫原子光譜線的頻率與氫原子能級(jí)的能量差無(wú)關(guān)

　　【針對(duì)訓(xùn)練】

　　1.右圖為盧瑟福和他的同事們做a粒子散射實(shí)驗(yàn)裝置的示意圖，熒光屏和顯微鏡一起分別放在圖中的A、B、C、D四個(gè)位置時(shí)，關(guān)于觀察到的現(xiàn)象，下述說(shuō)法中正確的是()A.相同時(shí)間內(nèi)放在A位置時(shí)觀察到屏上的閃光次數(shù)最多

　　B.相同時(shí)間內(nèi)放在B位置時(shí)觀察到屏上的閃光次數(shù)比放在A位置時(shí)少得多

　　C.放在C、D位置時(shí)屏上觀察不到閃光

　　D.放在D位置時(shí)屏上仍能觀察到一些閃光，但次數(shù)極少

　　2.根據(jù)α粒子散射實(shí)驗(yàn)，盧瑟福提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型。右圖表示了原子核式結(jié)構(gòu)模型的α粒子散射圖景。實(shí)線表示α粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡。其中一個(gè)α粒子在從a運(yùn)動(dòng)到b、再運(yùn)動(dòng)到c的過(guò)程中(α粒子在b點(diǎn)時(shí)距原子核最近)，下列判斷正確的是( )

　　A.α粒子的動(dòng)能先增大后減小

　　B.α粒子的電勢(shì)能先增大后減小

　　C.α粒子的加速度先變小后變大

　　D.電場(chǎng)力對(duì)α粒子先做正功后做負(fù)功

　　3.按照玻爾理論，一個(gè)氫原子中的電子從一半徑為ra的圓軌道自發(fā)地直接躍遷到一半徑為rb的圓軌道上，已知ra>rb，則在此過(guò)程中()

　　A.原子要發(fā)出一系列頻率的光子，電子的動(dòng)能減小，原子的電勢(shì)能減小，原子的能量也減小

　　B.原子要吸收一系列頻率的光子，電子的動(dòng)能增大，原子的電勢(shì)能增大，原子的能量也增大

　　C.原子要發(fā)出某一頻率的光子，電子的動(dòng)能增大，原子的電勢(shì)能減小，原子的能量也減小

　　D.原子要吸收某一頻率的光子，電子的動(dòng)能減小，原子的電勢(shì)能減小，原子的能量也減小

　　4.氦原子被電離一個(gè)核外電子，形成一個(gè)類氫結(jié)構(gòu)的氦離子。已知基態(tài)的氦離子能量為E1=—54.4eV，其余能級(jí)為E2=—13.6eV，E3=—6.0eV，E4=—3.4eV，在具有下列能量的光子中，不能被基態(tài)氦離子吸收而發(fā)生躍遷的是()

　　A、40.8eV B、43.3eV C、51.0eV D、54.4eV

　　5.現(xiàn)有k個(gè)氫原子被激發(fā)到量子數(shù)為3的能級(jí)上，若這些受激氫原子最后都回到基態(tài)，則在此過(guò)程中發(fā)出的光子總數(shù)是多少?(假定處在量子數(shù)為n的激發(fā)態(tài)的氫原子躍遷到各較低能級(jí)的原子數(shù)都是處在該激發(fā)態(tài)能級(jí)上的原子總數(shù)的 )：()

　　A.k/2　　 B.k　　 C.3k/2　　　 D.2k

　　6.已知?dú)湓�子能�?jí)規(guī)律為E1=-13.6eV、 E2=-3.4eV、E3=-1.51eV、 E 4=-0.85eV.現(xiàn)用光子能量介于11eV～12.5eV范圍內(nèi)的光去照射一大群處于基態(tài)的氫原子，則下列說(shuō)法中正確是：()

　　A.照射光中可能被基態(tài)氫原子吸收的光子只有 1 種

　　B.照射光中可能被基態(tài)氫原子吸收的光子有無(wú)數(shù)種

　　C.激發(fā)后的氫原子發(fā)射的不同能量的光子最多有 3 種

　　D.激發(fā)后的氫原子發(fā)射的不同能量的光子最多有 2 種