选修3-5第二章第二节

第二章 近代物理

第二节

原子结构

氢原子光谱

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基础梳理自学导引一、原子结构 1.电子的发现：1897年，英国物理 汤姆孙 学家_________发现了电子，明确电 子是原子的组成部分，揭开了研究原 子结构的序幕.

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2.原子的核式结构(1)1909 ~ 1911 年 ， 英 国 物 理 学 家 卢瑟福 ___________进行了α粒子散射实验， 提出了核式结构模型.

(2)α粒子散射实验

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①实验装置：如图2-2-1所示.

图2-2-1

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②实验结果：α粒子穿过金箔后，绝大直线 多 数 沿 _______ 前 进 ， 少 数 发 生 大角度 ________偏转，极少数偏转角度大于

90°,甚至被弹回.

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(3)核式结构模型：原子中心有一个很小的核，叫做原子核，原子的全部 正电荷 质量 ________和几乎全部________都集中 电子 在原子核里，带负电的_______在核外 空间绕核旋转.

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二、氢原子光谱与玻尔理论 1.光谱的分类

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2.氢原子光谱的实验规律 巴耳末系是氢光谱在可见光区的谱线， 1 1 1 其波长公式 λ =R 22-n2 (n=3,4,5 ,R

是里德伯常量，R=1.10×10 m ).

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3.玻尔理论(1)轨道：原子的不同能量状态跟电子 在不同的圆周轨道绕核运动相对应.

原子的定态是不连续的，因此电子的不连续 可能轨道也是___________的.

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(2)定态：原子只能处于一系列不连续 ________的能量状态中，在这些能量 稳定 状态中原子是_________的，电子虽然

绕核运动，但并不向外辐射能量.

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(3)跃迁：原子从一种定态跃迁到另一辐射 吸收 种定态时，它_______或_______一定

频率的光子,光子的能量由这两个定态Em-En 的能量差决定.即hν=_________.(h是

普朗克常量，h=6.626×10-34 J· s)

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三、氢原子的能级、能级公式 1.氢原子的能级和轨道半径 1 (1)氢原子的能级公式：En = 2 E1(n= n 1,2,3, ),其中 E1 为基态能量 E1=- 13.6 eV.

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(2)氢原子的半径公式： rn=n2r1(n=1,2,3, ),

其中r1为基态半径，又称玻尔半径，r1=0.53×10-10 m.

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2.氢原子的能级图：如图2-2-2.

图2-2-2

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要点透析直击高考一、对氢原子跃迁的理解 1.原子从低能级向高能级跃迁，吸收 一定能量的光子，当一个光子的能量

满足hν=E

末-E初时，才能被某一个原子吸收，使原子从低能级E初向高能 级E末跃迁，而当光子能量hν大于或小 于E末-E初时都不能被原子吸收.栏目 导引

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2.原子从高能级向低能级跃迁，以光 子的形式向外辐射能量，所辐射的光

子能量恰等于发生跃迁时的两能级间的能量差.

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