2019-2020年高中物理 第十八章 原子結(jié)構(gòu)章末總結(jié) 新人教版選修3-5.doc

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2019-2020年高中物理 第十八章 原子結(jié)構(gòu)章末總結(jié) 新人教版選修3-5 　 氫原子的能級(jí)圖如圖所示，已知可見(jiàn)光光子的能量范圍約為1.62 eV～3.11 eV，下列說(shuō)法中不正確的是(　　) A．一個(gè)處于n＝4能級(jí)的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)，可能發(fā)出6種不同頻率的可見(jiàn)光 B．大量氫原子從高能級(jí)向n＝3能級(jí)躍遷時(shí)，產(chǎn)生的光具有顯著的熱效應(yīng) C．處于n＝3能級(jí)的氫原子吸收任意頻率的紫外線(xiàn)，一定能夠發(fā)生電離 D．處于n＝2能級(jí)的氫原子向n＝4能級(jí)躍遷時(shí)，核外電子的動(dòng)能增大 【思路點(diǎn)撥】(1)根據(jù)計(jì)算出不同頻率光的種數(shù)． (2)紫外線(xiàn)的能量大于3.11 eV，判斷n＝3能級(jí)的氫原子吸收紫外線(xiàn)后，能量是否大于0，即可知是否電離． (3)紅外線(xiàn)有顯著的熱效應(yīng)，根據(jù)氫原子從高能級(jí)向n＝3能級(jí)躍遷時(shí)發(fā)出的光子能量判斷是否小于1.62 eV. 解析：根據(jù)＝6知，大量處于n＝4能級(jí)的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)，可能發(fā)出6種不同頻率的光子．因?yàn)榭梢?jiàn)光的光子能量范圍約為1.62 eV～3.11 eV，滿(mǎn)足此范圍的有：n＝4到n＝2，n＝3到n＝2.所以可將有2種不同頻率的可見(jiàn)光．故A正確；氫原子從高能級(jí)向n＝3能級(jí)躍遷時(shí)發(fā)出的光子能量小于1.51 eV，小于可見(jiàn)光的頻率，有可能是紅外線(xiàn)，紅外線(xiàn)有顯著的熱效應(yīng)．故B正確；紫外線(xiàn)的能量大于3.11 eV，n＝3能級(jí)的氫原子吸收紫外線(xiàn)后，能量大于0，所以氫原子發(fā)生電離．故C正確；氫原子的電子由n＝2能級(jí)的氫原子向n＝4能級(jí)躍遷時(shí)，軌道半徑增大，原子能量增大，吸收光子．根據(jù)知軌道半徑越大，動(dòng)能越小，知電子的動(dòng)能減?。蔇錯(cuò)誤． 答案：D 【小結(jié)】本題考查能級(jí)躍遷公式，不可見(jiàn)光與可見(jiàn)光的光子能量的大小關(guān)系，以及紅外線(xiàn)的熱效應(yīng)特征，必須熟悉玻爾理論和電磁波的相關(guān)知識(shí)才能解決問(wèn)題． ?針對(duì)訓(xùn)練 1．氫原子能級(jí)的示意圖如圖所示，已知可見(jiàn)光的光子能量范圍1.62 eV～3.11 eV，則(C) A．氫原子從高能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí)會(huì)吸收能量 B．氫原子從n＝4的激發(fā)態(tài)向n＝3的激發(fā)態(tài)躍遷時(shí)會(huì)輻射出紫外線(xiàn) C．處于n＝4的激發(fā)態(tài)的氫原子從n＝4的激發(fā)態(tài)向n＝1的基態(tài)躍遷時(shí)，輻射出的光子頻率最大 D．大量氫原子從n＝4的激發(fā)態(tài)向n＝1的基態(tài)躍遷時(shí)，能發(fā)出三種頻率的光子 解析：氫原子從高能級(jí)躍遷到低能級(jí)，根據(jù)能量守恒，多余的能量將以光子的形式輻射出來(lái)，選項(xiàng)A錯(cuò)．氫原子從高能級(jí)到低能級(jí)躍遷時(shí)輻射的光子能量等于能級(jí)差，所以氫原子從n＝4的激發(fā)態(tài)向n＝3的激發(fā)態(tài)躍遷時(shí)會(huì)輻射光子能量E＝E4－E3＝0.66eV，根據(jù)光子能量E＝hν可判斷輻射的光子能量小于可見(jiàn)光，頻率比可見(jiàn)光低，所以輻射的光子為紅外線(xiàn)而不是紫外線(xiàn)，選項(xiàng)B錯(cuò)．處于n＝4的激發(fā)態(tài)的氫原子從n＝4的激發(fā)態(tài)向n＝1的基態(tài)躍遷時(shí)，輻射出的光子頻率數(shù)為C24＝6，選項(xiàng)D錯(cuò)．其中頻率最大的是能級(jí)差最大的兩個(gè)能級(jí)之間躍遷而輻射出的即n＝4的激發(fā)態(tài)向n＝1的基態(tài)躍遷，選項(xiàng)C對(duì)． 題型二　光電效應(yīng)、α粒子散射實(shí)驗(yàn)、玻爾理論 (多選)下列說(shuō)法正確的有(　　) A．如果用紫光照射某種金屬發(fā)生光電效應(yīng)，改用綠光照射這種金屬一定發(fā)生光電效應(yīng) B．α粒子散射實(shí)驗(yàn)中少數(shù)α粒子發(fā)生了較大偏轉(zhuǎn)，這是盧瑟福猜想原子核式結(jié)構(gòu)模型的主要依據(jù)之一 C．由玻爾理論可知，氫原子的核外電子由較高能級(jí)躍遷到較低能級(jí)時(shí)，要釋放一定頻率的光子，同時(shí)電子的動(dòng)能減小，電勢(shì)能增大 D．玻爾理論的假設(shè)之一是原子能量的量子化 【思路點(diǎn)撥】(1)當(dāng)入射光的頻率大于金屬的極限頻率，則可發(fā)生光電效應(yīng)； (2)α粒子散射實(shí)驗(yàn)中少數(shù)α粒子發(fā)生了較大偏轉(zhuǎn)，這是盧瑟福猜想原子核式結(jié)構(gòu)模型的主要依據(jù)之一； (3)由高能級(jí)向低能級(jí)躍遷，輻射光子，根據(jù)軌道半徑的變化判斷動(dòng)能的變化，根據(jù)能量和動(dòng)能的變化判斷電勢(shì)能的變化． 解析：如果用紫光照射某種金屬發(fā)生光電效應(yīng)，知紫光的頻率大于金屬的極限頻率，由于綠光的頻率小于紫光的頻率，所以綠光照射不一定發(fā)生光電效應(yīng)，故A不正確；α粒子散射實(shí)驗(yàn)中少數(shù)α粒子發(fā)生了較大偏轉(zhuǎn)，這是盧瑟福猜想原子核式結(jié)構(gòu)模型的主要依據(jù)之一，故B正確；由玻爾理論可知，氫原子的核外電子由較高能級(jí)躍遷到較低能級(jí)時(shí)，要釋放一定頻率的光子，能量減小，軌道半徑減小，根據(jù)k＝m知，電子的動(dòng)能增大，由于能量等于電子動(dòng)能和電勢(shì)能的總和，則電勢(shì)能減小，故C錯(cuò)誤；玻爾理論的假設(shè)之一是原子能量的量子化，故D正確． 答案：BD 【小結(jié)】本題考查光電效應(yīng)、α粒子散射實(shí)驗(yàn)、能級(jí)的躍遷等基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)，必須掌握光電效應(yīng)產(chǎn)生條件與各種色光頻率的大小比較，熟悉α粒子散射實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，理解玻爾理論的內(nèi)涵． ?針對(duì)訓(xùn)練 2．下列說(shuō)法正確的是(C) A．湯姆孫發(fā)現(xiàn)電子后猜想出原子內(nèi)的正電荷集中在很小的核內(nèi) B．用不可見(jiàn)光照射金屬一定比用可見(jiàn)光照射同種金屬產(chǎn)生的光電子的初動(dòng)能大 C．根據(jù)玻爾理論，氫原子的核外電子由較高能級(jí)躍遷到較低能級(jí)時(shí)，要釋放一定頻率的光子，同時(shí)電子的動(dòng)能增大，原子的電勢(shì)能減小 D．玻爾原子理論無(wú)法解釋較復(fù)雜原子的光譜現(xiàn)象，說(shuō)明玻爾提出的原子定態(tài)概念是錯(cuò)誤的 解析：湯姆孫在發(fā)現(xiàn)電子后提出了棗糕式原子模型．A錯(cuò)；光電子的初動(dòng)能與入射光的頻率有關(guān)，隨著入射光頻率增大而增大，用不可見(jiàn)光照射金屬不一定比用可見(jiàn)光照射同種金屬產(chǎn)生的光電子的初動(dòng)能大，比如紅外線(xiàn)照射金屬比用紅光照射同種金屬產(chǎn)生的光電子的初動(dòng)能?。蔅錯(cuò)誤；玻爾理論，氫原子的核外電子由較高能級(jí)躍遷到較低能級(jí)時(shí)，要釋放一定頻率的光子，同時(shí)電子的動(dòng)能增大，原子的電勢(shì)能減小，且總能量減小，故C正確；玻爾原子理論無(wú)法解釋較復(fù)雜原子的光譜現(xiàn)象，只能解釋氫原子光譜，說(shuō)明玻爾提出的原子定態(tài)概念仍有局限性．D錯(cuò)． 題型三　波粒二象性、原子結(jié)構(gòu)、玻爾理論，光電效應(yīng) (多選)下列說(shuō)法正確的是(　　) A．光電效應(yīng)和康普頓效應(yīng)都說(shuō)明光具有粒子性 B．湯姆孫發(fā)現(xiàn)了電子，說(shuō)明原子核有自身的結(jié)構(gòu) C. 一個(gè)氫原子從n＝3的激發(fā)態(tài)向基態(tài)躍遷時(shí)，最多可放出2種不同頻率的光子 D．要使金屬發(fā)生光電效應(yīng)，所照射光的頻率一定得到達(dá)到某一值 【思路點(diǎn)撥】(1)光電效應(yīng)和康普頓效應(yīng)都說(shuō)明光具有粒子性； (2)湯姆孫發(fā)現(xiàn)了電子，說(shuō)明原子有復(fù)雜結(jié)構(gòu)； (3)當(dāng)入射光的頻率大于或等于極限頻率時(shí)，才能發(fā)生光電效應(yīng)；根據(jù)數(shù)學(xué)組合C24可知，放出多少種頻率的光子，從而即可各項(xiàng)求解． 解析：光電效應(yīng)說(shuō)明光具有能量，康普頓效應(yīng)說(shuō)明光不僅有能量還有動(dòng)量，能量和動(dòng)量都是粒子的特征，因此光電效應(yīng)和康普頓效應(yīng)都證實(shí)了光具有粒子性．故A正確；湯姆孫發(fā)現(xiàn)了電子，說(shuō)明原子有自身的結(jié)構(gòu)，故B錯(cuò)誤；一個(gè)氫原子從n＝3的激發(fā)態(tài)向基態(tài)躍遷時(shí)，最多可放出3種不同頻率的光子，故C錯(cuò)；要使金屬發(fā)生光電效應(yīng)，所照射光的頻率一定達(dá)到某一值，故D正確． 答案：AD 【小結(jié)】本題考查波粒二象性；原子結(jié)構(gòu)；玻爾理論、光電效應(yīng)．知識(shí)跨度從第二章到第四章，綜合性較強(qiáng)，需熟悉課本中相關(guān)知識(shí)點(diǎn)才能解決本題． ?針對(duì)訓(xùn)練 3．(多選)下列說(shuō)法正確的是(BD) A．若氫原子核外電子從激發(fā)態(tài)n＝3躍遷到基態(tài)發(fā)出的光子剛好能使某金屬發(fā)生光電效應(yīng)，則從激發(fā)態(tài)n＝2躍遷到基態(tài)發(fā)出的光子一定能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng) B．盧瑟福用α粒子打擊金箔得出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型 C．玻爾的能級(jí)不連續(xù)和電子軌道不連續(xù)的觀點(diǎn)，成功地解釋了原子光譜的實(shí)驗(yàn)規(guī)律，和現(xiàn)代量子理論是一致的 D．光子除了具有能量外還具有動(dòng)量 解析：因?yàn)閺募ぐl(fā)態(tài)n＝3躍遷到基態(tài)發(fā)出的光子的能量大于從激發(fā)態(tài)n＝2躍遷到基態(tài)放出的光子的能量，所以若氫原子核外電子從激發(fā)態(tài)n＝3躍遷到基態(tài)發(fā)出的光子剛好能使某金屬發(fā)生光電效應(yīng)，則從激發(fā)態(tài)n＝2躍遷到基態(tài)發(fā)出的光子不能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)，選項(xiàng)A 錯(cuò)誤；盧瑟福用α粒子打擊金箔得出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型，選項(xiàng)B 正確；玻爾的能級(jí)不連續(xù)和電子軌道不連續(xù)的觀點(diǎn)，成功地解釋了原子光譜的實(shí)驗(yàn)規(guī)律，但和現(xiàn)代量子理論是不一致的，在現(xiàn)代量子力學(xué)中，玻爾理論中的電子軌道，只不過(guò)是電子出現(xiàn)機(jī)會(huì)最多的地方，選項(xiàng)C 錯(cuò)；光子除了具有能量外還具有動(dòng)量，選項(xiàng)D 正確．