高二物理教案：《原子結構》教學設計(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域，提出定態和躍遷概念，成功解釋了氫原子光譜，但對多電子原子光譜無法解釋，因為玻爾理論仍然以經典理論為基礎。如粒子的觀念和軌道。量子化條件的引進沒有適當的理論解釋。(2)電子在某處單位體積內出現的概率——電子云。用疏密不同的點子表示。【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的氫原子。停止照射后，發現該容器內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.氫原子的能級示意圖如右圖，問：(1)當氫原子從n=3的可能軌道躍遷到n=2的可能軌道時，向外輻射光子的頻率是Hz(2)若要使處于基態的氫原子電離，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，有種光能使鈉發生光電效應?已知金屬鈉的逸出功為W0=2.29eV.

　　變式訓練1.氫原子能級如圖所示，則要使一個處于基態的氫原子釋放出一個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能級的氫原子回到n=2的狀態過程中，可能輻射種不同頻率的光子.

　　2.欲使處于基態的氫原子激發，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.有關氫原子光譜的說法正確的是()

　　A、氫原子的發射光譜是連續譜

　　B、氫原子光譜說明氫原子只發出特定頻率的光

　　C、氫原子光譜說明氫原子能級是分立的

　　D、氫原子光譜線的頻率與氫原子能級的能量差無關

　　【針對訓練】

　　1.右圖為盧瑟福和他的同事們做a粒子散射實驗裝置的示意圖，熒光屏和顯微鏡一起分別放在圖中的A、B、C、D四個位置時，關于觀察到的現象，下述說法中正確的是()A.相同時間內放在A位置時觀察到屏上的閃光次數最多

　　B.相同時間內放在B位置時觀察到屏上的閃光次數比放在A位置時少得多

　　C.放在C、D位置時屏上觀察不到閃光

　　D.放在D位置時屏上仍能觀察到一些閃光，但次數極少

　　2.根據α粒子散射實驗，盧瑟福提出了原子的核式結構模型。右圖表示了原子核式結構模型的α粒子散射圖景。實線表示α粒子的運動軌跡。其中一個α粒子在從a運動到b、再運動到c的過程中(α粒子在b點時距原子核最近)，下列判斷正確的是( )

　　A.α粒子的動能先增大后減小

　　B.α粒子的電勢能先增大后減小

　　C.α粒子的加速度先變小后變大

　　D.電場力對α粒子先做正功后做負功

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

　　A.原子要發出一系列頻率的光子，電子的動能減小，原子的電勢能減小，原子的能量也減小

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

　　C.原子要發出某一頻率的光子，電子的動能增大，原子的電勢能減小，原子的能量也減小

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

　　4.氦原子被電離一個核外電子，形成一個類氫結構的氦離子。已知基態的氦離子能量為E1=—54.4eV，其余能級為E2=—13.6eV，E3=—6.0eV，E4=—3.4eV，在具有下列能量的光子中，不能被基態氦離子吸收而發生躍遷的是()

　　A、40.8eV B、43.3eV C、51.0eV D、54.4eV

　　5.現有k個氫原子被激發到量子數為3的能級上，若這些受激氫原子最后都回到基態，則在此過程中發出的光子總數是多少?(假定處在量子數為n的激發態的氫原子躍遷到各較低能級的原子數都是處在該激發態能級上的原子總數的 )：()

　　A.k/2　　 B.k　　 C.3k/2　　　 D.2k

　　6.已知氫原子能級規律為E1=-13.6eV、 E2=-3.4eV、E3=-1.51eV、 E 4=-0.85eV.現用光子能量介于11eV～12.5eV范圍內的光去照射一大群處于基態的氫原子，則下列說法中正確是：()

　　A.照射光中可能被基態氫原子吸收的光子只有 1 種

　　B.照射光中可能被基態氫原子吸收的光子有無數種

　　C.激發后的氫原子發射的不同能量的光子最多有 3 種

　　D.激發后的氫原子發射的不同能量的光子最多有 2 種