粤教版高中物理35第三章原子结构导学案文档格式.docx
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加极性如图13所示的电压,并逐步调节增大,使荧幕上的亮点逐渐向荧幕下方偏移,直到荧幕上恰好看不见亮点为止,记下此时外加电压为U。
请问本步骤目的是什么?
C.保持步骤B中的电压U不变,对M1M2
区域加一个大小、方向合适的磁场B,使荧
幕正中心重现亮点,试问外加磁场的方向如何?
②根据上述实验步骤,同学们正确推算处电子的荷质比与外加电场、磁场及其他相关量的关系为
。
一位同学说,这表明电子的荷质比将由外加电压决定,外加电压越大则电子的荷质比越大,你认为他的说法正确吗?
为什么
三、总结提升:
※学习小结阴极射线
(1)发现人。
(2)产生:
在一个抽成真空的玻璃管的阴、阳两极加上,阴极发出的一种射线。
(3)特点:
阴极射线碰到荧光物质能其使发光。
(4)电性:
通过实验测定阴极射线的电性,
表明阴极射线是由带电的微粒组成。
(5)本质:
阴极射线是高速流。
电子
(1)发现人
(2)电子电量的测定人
学习评价
※自我评价你完成本节导学案的情况为().
A.很好B.较好C.一般D.较差
※当堂检测(时量:
5分钟满分:
10分)计分:
1、英国物理学家发现了电子,并通过实验表明了阴极射线本质上是
,而美国物理学家通过著名的实验测定了电子的电量。
2、关于阴极射线,下列说法正确的是()
A、发现人是汤姆生B、发现人是居里夫人
C、阴极射线本质是氢原子(D)阴极射线是电磁波
E、阴极射线本质是电子(F)阴极射线本质是X射线。
3.(2007广东)如图6,在阴极射线管正下方平行放置一根通有足够强直流电流的长直导线,且导线中电流方向水平向右,则阴极射线将会
A.向上偏转B.向下偏转
C.向纸内偏转D.向纸外偏转
4.(2007北京)
(1)图1是电子(阴极)射线管的示意图。
接通电源后,电子射线由阴极沿x轴方向射出,在荧光屏上会看到一条亮线。
要使荧光屏上的亮线向下(z轴方向)偏转,在下列措施中可采用的是(填选项代号)。
A.加一磁场,磁场方向沿z轴负方向
B.加一磁场,磁场方向沿y轴正方向
C.加一电场,磁场方向沿z轴负方向
D.加一电场,磁场方向沿y轴正方向
课后作业
书本P34
(1)用作业本做上交
书本P51
(1)并上交
第三章第二节《原子的结构》
1、掌握a粒子散射实验、原子的核式结构
2、a粒子散射实验、原子的核式结构
3、a粒子散射实验的解释
预习书本P52—P54
1、阅读书本P52第一、二段,为什么原子内部一
定含有带正电的部分?
汤姆生为解释原子内部结构首选提出了一种什么
样的模型?
(见图3-2-1这种模型能解释什么现象?
2、阅读书本P52—P53,了解a粒子散射实验装置(图3-2-3)?
卢瑟福的a粒子散射实验具有什么现象?
这个实验的意义是什么?
(特别提示:
实验在真空中进行,金箔很薄,a粒子很易穿过)
3、阅读书本P53—P54,卢瑟福根据a粒子散射实验现象,提出了什么样的原子结构?
它是如何解释a粒子散射实验现象的?
a粒子散射实验(课件演示)
1、卢瑟福的a粒子散射实验实验现象如何?
(1)注意:
a粒子带正电
(2)现象:
绝大多数a粒子穿过金箔后
基本按方向前进,有少数的a粒子发生了的偏转,极少数a粒子偏转角超过,有的几乎达到,沿原路返回。
(3)意义:
使人们关于原子结构的观念发生了变化,否定了汤姆生原子模型,导致了卢瑟福的原子结构模型建立
2、汤姆生原子模型能否解释a粒子大角度散射现象?
(见P53讨论与交流)
,因为按汤姆生的模型,带正电的物体分布,带负电的电子质量很,如果a粒子碰到质量很小的电子(象炮弹碰到一张纸要一样),运动方向不会。
3、a粒子为什么会出现大角度散射现象?
卢瑟福提出什么样的原子结构?
卢瑟福的核式结构是如何解释a粒子散射现象的?
3、卢瑟福的原子核式结构
(1)内容:
原子的中心有一个带电的很的原子核,原子的全部正和几乎全部集中在核里,带的电子在核外空间,绕
(2)解释a粒子散射实验:
由于原子核很,
当a粒子穿过原子时,大部分离核较远受到原子核
的力很小,运动方向改变很小,
大部分a粒子不产生偏转,只有少部分a粒子十分
接近原子核时,受到很大力,偏转角才很大,
若a粒子正对原子核射来,偏转角几乎达到1800,
所以只有少部分发生大角度偏转。
(2003上海)卢瑟福通过实验,
发现了原子中间有一个很小的核,并由此提出了原
子的核式结构模型。
右面平面示意图中的四条线表
示α粒子运动的可能轨迹,在图中完成中间两条α
粒子的运动轨迹。
1、书本P55
(1)
2、卢瑟福原子核式结构的主要内容有()
A、原子的中心有一个核,叫原子核
B、原子的正电荷均匀分布在整个原子中
C、原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核中
D、电子在核外绕核旋转
3、关于卢瑟福a粒子散射实验正确的说法是()
A、少数a粒子发生大角度偏转的原因是受到电子的碰撞而改变运动方向。
B、这个实验证明了质子的存在,证明了原子核是由质子和中子组成的
C、这个实验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、这个实验不考虑电子和a粒子的碰撞的影响原因是a粒子和电子碰撞损失能量很少,可忽略不计。
4、在a粒子散射实验中,当a粒子最接过原子核过程中,正确的是()
A、原子核对a粒子排斥,原子核对a粒子做负功,a粒子的电势能不断增大
B、当a粒子最接近原子核时,它的动能最小。
C、原子核对a粒做正功
D、都不正确。
5、α粒子散射实验说明了 [ ]
A.原子有一个很小的核
B.电子有一系列不连续的轨道
C.原子核由质子和中子组成
D.原子核集中了原子的全部正电荷和几乎全部的质量
1、a粒子散射实验中,不考虑电子和a粒子的碰撞影响的原因是()
A、a粒子和电子根本无相互作用
B、a粒子受到电子作用的合力为0,因为电子是均匀分布的
C、a粒子碰撞不到电子,因为电子很小
D、a粒子碰撞电子后,损失能量极少,影响很小可不计。
2、在a粒子散射实验中,当a粒子最接近原子核时
A、动量最大。
B、动能最小
C、受到的拆力最小。
D、电势能最大。
3、关于原子的核式结构,下列说法正确的是()
A、原子中绝大部分是“空”的,原子核很小
B、电子在核外绕核旋转的向心力是原子核对它的库仑力。
C、原子的全部正电荷和质量都集中在原子核里。
D、都不正确
4、(2006上海)卢瑟福通过对a粒子散射实验结果的分析,提出
(A)原子的核式结构模型.
(B)原子核内有中子存在.
(C)电子是原子的组成部分.
(D)原子核是由质子和中子组成的.
5、(2005江苏).根据α粒子散射实验,卢瑟福提出了原子的核式结构模型.图中虚线表示原子核所形成的电场的等势线,实线表示一个α粒子的运动轨迹.在α粒子从a运动到b、再运动到c的过程中,下列说法中正确的是
(A)动能先增大,后减小
(B)电势能先减小,后增大
(C)电场力先做负功,后做正功,总功等于零
(D)加速度先变小,后变大
6、书本P551、4做于书本上
课后延深
7、氢原子的半径设为R(即电子绕核运动的半径),元电荷用e表示,电子质量为m,根据卢瑟福原子模型:
将电子绕核的运动看为匀速圆周运动。
(1)求电子绕核运动的速度大小
(2)电子离原子核越近,速度越大还是越小?
动能呢?
(3)电子离核越近,运动周期T变大还是变小?
第三章第三节《氢原子光谱》
1、掌握原子光谱的特点于
2、原子光谱的作用
预习书本P56—P58
1、气体在什么情况下可放电?
2、什么是原子光谱?
3、阅读P56观察与思考,氢原子的光谱有什么特点?
4、氢原子光谱的波长符合什么规律?
(巴耳未公式)
5、研究原子光谱有什么作用?
(P58)
物质的光谱可分为二大类,情况如下表
发射光谱
吸收光谱
产生原因
物体直接发出的光经分光后产生的
包括:
连续和明线光谱
高温物体发了的白光通过温度较低的物体时,某些波长的光被物体吸收后产生的
再分类
连续光谱
明线光谱
特点
由连续分布的一切光组成的光谱
只含有不连续的亮线的光谱(又叫原子光谱)
连续光谱的背景上由若干条暗线组成的
例
炽热的固体、液体和高压气体的发射光谱(如电灯丝、炽热的钢水发出的光谱。
稀薄气体或金属的蒸气的发射光谱
太阳光谱
※学习小结
1、原子光谱(即是光谱):
(1)产生原因某种原子的发光产生的固定不变的光谱。
(2)特点:
只含有一些的亮线,是分立的,连续的,波长只能是分立的值
(3)氢原子光谱中波长符合一个统一公式:
。
(4)作用:
不同的原子,光谱,通过对光谱的分析可鉴别不同的原子,确定物质的并发现
1、下列说法正确的是(AD)
A、炽热的固体、液体和高压气体发出的光形成连续光谱
B、气体发出的光只能产生明线光谱。
C、太阳光谱是明线光谱
D、氢原子光谱是不连续的线状分立的
2、对于原子光谱,下列说法正确的是(CD)
A、由于原子都是由原子核和电子组成的,所以各种原子的光谱是相同的
B、各种原子的结构不同,所以各种原子的原子光谱也不相同
C、分析物体发光的光谱,可以鉴别物质中含有哪些元素
3、白炽灯发光产生的光谱是()
A、连续光谱B、线状谱C、原子光谱D、吸收光谱
4、关于光谱下列说法正确的是()
A、炽热的液体发射连续谱B、发射光谱一定是连续谱
C、线状谱和暗线谱都可以对物体进行分析
5、对巴耳未公式(见课本)理解正确的是()
A、此公式是巴耳未在研究氢原子光谱特征时发现的
B、公式中的n可取任意值,故氢原子光谱是连续谱
C、公式中的n只能取整数值,故氢光谱是线状谱
D、公式不但适用于氢光谱的分析,也适用于其它原子的光谱。
书本P59
(1)做于书本上。
第三章第四节《原子的能级结构》
1、掌握玻尔的原子理论。
2、会正确分析原子跃迁中能量的变化
3、能正确用理论解释原子光谱
P60
1、原子内部的能量为什么是不连续的?
2、什么是能级?
什么是跃迁?
能级:
原子内部称为能级。
分高能级和低能级。
跃迁:
原子从一个变化到另一个的过程
3、如图1:
原子从高能级(能量Em)跃迁到低能级(能量En),将吸收还是放出能量?
这个能量为多少?
答;
从高能级跃迁到低能级,将能量。
的能量为:
=
其中V是辐射的光子的。
4、如图2:
原子如何才能从低能级(能量En)跃迁到高能级(能量Em)?
将吸收还是放出多少能量?
答:
原子要能量才能才能从低能级跃迁到高能级
的能量为:
1、从上面分析知,氢原子跃迁时辐射或吸收的光子的频率取决于什么?
2(难点突破)请根据波长、频率、波速的关系和能级跃迁公式和广义巴耳未公式推导出氢原子能级的表达式?
(书本P61的讨论与交流)
推导过程:
得出的公式(玻尔的能级公式)为:
。
表明。
3、什么是基态?
正常情况下氢原子处于什么状态?
为什么?
什么是激发态?
处于激发态的氢原子为什么会向较低的能级跃迁?
4、处于基态的氢原子分别要吸收多少能量才能跃迁到N=2,N=3的激发态?
处于基态的氢原子能否吸收10.5ev的能量从N=1跃迁到N=2?
5、玻尔理论如何解释氢原子谱是不连续谱?
例1:
如下图:
是氢原子的(只画了4个)能级图,请思考下列问题?
(1)请填写出各个能级的能量在横线上
(2)处于n=4激发态的氢原子向低能态
跃迁时,可能辐射出多少种频率的光子?
产生的光谱有多少条?
(3)跃迁中放出最大能量是多少?
辐射光子波长最大的是哪种跃迁?
求最大波长?
例2.(05全国Ⅲ)氢原子的能级图如图所示。
欲使一处于基态的氢原子释放出一个电子而变成氢离子,该氢原子需要吸收的能量至少是()
A.13.60eV
B.10.20eV
C.0.54eV
D.27.20eV
本题可适当进行延深
(1)处于基态的氢原子吸收13ev的能量,能否跃迁到N=3的能级吗?
说明什么?
(2)处于基态的氢原子吸改14ev的能量能否电离呢?
说明什么?
书本P63(4)(5)作业本做并上交
第II课时习题课
一、【课前自测】
1.氢原子的核外电子,在由能级较高的定态跃迁到能量较低的定态的过程中:
A.辐射光子,获得能量、B.吸收光子,获得能量
C.吸收光子,放出能量D.辐射光子,放出能量
2、处于n=5激发态的氢原子向低能态跃迁时,可能产生的光谱有()条
A.6种B.3种C.16种D.1O种
2.用光子能量为E的光束照射容器中的氢气,氢原子吸收光子后,能发射频率为ν1、ν2、ν3的三种光子,且ν1<
ν2<
ν3.入射光束中光子的能量应是:
A.hv1彩缤纷B.h(v1+ν2)
C.h(v2+v3)D.h(v1+v2+v3)
3.氢原子在下列各能级间跃迁
(1)从n=2到=1
(2)从n=5到=3(3)从n=4到n=2,在跃迁过程中辐射的电磁波的波长分别用λ1λ2λ3表示.波长λ1λ2λ3大小的顺序是:
A.λ1<
λ2<
λ3B.λ1<
λ3<
λ2
C.λ3<
λ1D.λ3<
λ1<
4.按照玻尔理论,氢原子若能从能级A跃迁到能级B时,吸收频率为v1的光子,若从能级A跃迁到能级C时,释放频率为v2的光子.己知v2>
v1,而氢原子从能级C跃迁到能级B时,则:
A.释放频率为v2-v1的光子B.释放频率为V2+ν1的光子
C.吸收频率为v2-ν1的光子D.吸收频率为V2+V1的光子
二、【作业讲评】-----P63(4)(5)
三、【知识小结】
玻尔的原子理论主要内容为:
(1)原子只能处于不连续的能量状态,在每个状态中,原子的能量值都是确定的,这些能量值叫做。
(2)在通常状态下,原子处于最低的能级状态叫做。
而较高的不稳定的能级叫。
当原子吸收一个光子获得能量时,则由能级向能级跃迁.
当原子处于激发态时,将自发地由能级向能级跃迁时,能量。
(3)由于原子的能级是不连续的,所以原子在跃迁时吸收或辐射的能量都不会是任意的,如果分别以EM和EN代表原子跃迁前后的能量,
则hv=(V为光子频率)
(4)意义:
很好地解释了氢原子的光谱.当原子从能量状态跃迁到能量状态时,它以的形式把能量辐射出去,每一种跃迁对应一条谱线,由于跃迁是,所以就产生了不连续的谱线,
四、【例题精析】已知氢原子基态的电子的轨道半径r1=0.528×
10–10m,根据玻尔假设,电子绕核的可能轨道半径是rn=n2r1(n=1、2、3、……).氢原子在不同轨道上对应的能级如图14–6所示.
(1)求电子在基态轨道上运动的动能;
(2)有一群氢原子处于量子数n=3的激发态,在图上用箭头标出这些氢原子能发出哪几条光谱线?
(3)计算这几条光谱线中波长最短的一条光谱线的波长.(已知电子电量e=1.6×
10-19C,静电力常量k=9.0×
109N·
m2/C2,普朗克常量h=6.63×
10-34J·
s)
五、【作业】
1.如图所示,氢原子从n>
2的某一能级跃迁到n=2的能级,辐射出能量为2.55eV的光子。
问最少要给基态的氢原子提供多少电子伏特的能量,才能使它辐射上述能量的光子?
请在图中画出获得该能量后的氢原子可能的辐射跃迁图。
《原子结构复习》
知识回顾
1、阴极射线
(1)发现人。
在一个抽成真空的玻璃管的阴、阳两极加上高电压,极发出。
(3)本质:
电子
(1)发现人
(2)电子电量的测定人
2、a粒子散射实验(a粒子带正电)
绝大多数a粒子穿过金箔后基本按方向前进,有少数的a粒子发生了的偏转,极少数a粒子偏转角超过,有的几乎达到,沿原路返回。
(3)意义:
原子的中心有一个带电的很的原子核,原子的全部正和几乎全部集中在核里,带的电子在核外空间
(2)解释a粒子散射实验:
由于原子核很,当a粒子穿过原子时,大部分离核较远受到原子核的力很小,运动方向改变很小,大部分a粒子不产生偏转,只有少部分a粒子十分接近原子核时,受到很大力,偏转角才很大,若a粒子正对原子核射来,偏转角几乎达到1800,所以只有少部分发生大角度偏转。
4、原子光谱(即是光谱):
只含有一些的亮线,是分立的,连续的,波长只能是分立的值
玻尔理论
(1)原子只能处于不连续的能量状态,通常状态下,原子处于最低的能级状态叫做。
(2)原子从一个高能级Em跃迁到一个低能级En,将光子
原子光子能量,才能从低能级跃到高能级
(3)原子在跃迁时吸收或辐射的能量不是任意的,而是两个能级能量
之差,即满足:
则hv=
5、
能
级
2、原子从量子数为n的能级自由跃迁到低能级,将辐射一系列不连续频率(或波长)的光子。
且辐射种。
3、电子绕原子核运动的向心力由力提供。
设:
氢原子中电子质量为m,电量为e,半径为r,速度为V
方程为:
注意:
课前检测
1、书本P65
(1)----(5)共5题做于书本上
2、处于基态的氢原子在某单色光的照射下,只能发出频率为V1、V2、V3的三种光,且V1<
V2<
V2,则该单色光的光子的频率应为()
A、V1B、V2C、V3D、V1+V2+V3
3、根据玻尔的原子理论,下列说法正确的是()
A、当原子处于某个激发态或基态时,将不断辐射一定频率的光子,能量不断减小。
B、当原子从较高的能级跃迁到较低的能级时,将辐射一系列连续频率的光子
C、氢原子吸收一个光子,其电子由低轨道向高轨道跃迁,原子能量、电势能增大,电子动能却减小。
D、氢气光谱管发光,可产生氢的明线光谱是因为当原子从较高的激发态跃迁到较低的激发态或基态时,将辐射一系列连续却不同频率的光子。
4、氢原子发出a、b两种频率的光,经三棱镜折射后的光路如图所示,若a光是由能级n=4向n=1跃迁时发出的,则b光可能是( )
A.从能级n=5向n=2跃迁时发出的
B.从能级n=3向n=1跃迁时发出的
C.从能级n=5向n=1跃迁时发出的
D.从能级n=3向n=2跃迁时发出的
5、如图,给出氢原子的3个能级,当氢原子自发路迁
时分别放出波长不同的三条谱线,则正确的是()
A、入1=入2+入3B、入3=入1+入2
C、1/入1=1/入2+1/入3D、1/入3=1/入1+1/入2
6.(05全国Ⅱ)图中画出了氢原子的4个能级,并注明了相应的能量E。
处在n=4的能级的一群氢原子向低能级跃迁时,能够发出若干种不同频率的光波。
已知金属钾的逸出功为2.22eV。
在这些光波中,能够从金属钾的表面打出光电子的总共有()
A.二种B.三种C.四种D.五种
7.氢原子的能级是氢原子处于各个状态时的能量值,它包括氢原子系统的电势能和电子在轨道上运动的动能.氢原子的电子由外层轨道跃迁到内层轨道时()
A.原子要吸收光子,电子的动能增大B.原子要放出光子,电子的动能增大
C.原子要吸收光子,电子的动能减小D.原子要放出光子,电子的动能减小
第II课时(完成书本P65(6)---(9)
第一章第二章习题
一、选择题
1.如图所示的装置中,木块B与水平桌面间的接触是光滑的,子弹A沿水平方向射入木块后留在木块内,将弹簧压缩到最短.现将子弹、木块和弹簧合在一起作为研究对象(系统),则
此系统在从子弹开始射入木块到弹簧压缩至最短的整个过程中
A.动量守恒、机
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- 粤教版 高中物理 35 第三 原子结构 导学案