2021版高考物理一轮复习选修3-5第2讲波粒二象性原子结构之谜课件

2021版高考物理一轮复习选修3-5第2讲波粒二象性原子结构之谜课件

第 2 讲　波粒二象性　原子结构之谜 　　　　　 【知识梳理】 知识点 1: 光电效应 (c) 1. 光电效应现象 : 照射到金属表面的光 , 能使金属中的 _____ 从表面逸出的现象。 2. 光电子 :_________ 中发射出来的电子。 电子 光电效应 3. 研究光电效应的电路图 : 其中 A 是 _____,K 是 _____ 。 阳极 阴极 4. 光电效应的四个规律 : (1) 每种金属都有一个极限频率 , 入射光的频率必须 _____ 截止频率或极限频率才能产生光电效应。低于截止频率 时不能发生光电效应。 大于 (2) 光电子的最大初动能与入射光的 _____ 无关 , 只随入 射光频率的增大而 _____ 。 (3) 光电效应的发生 ___________ 的 , 一般不超过 10 -9 s 。 (4) 当入射光的频率大于极限频率时 , 饱和光电流的强度 与入射光的强度成 _____ 。 强度 增大 几乎是瞬时 正比 知识点 2: 爱因斯坦光电效应方程 (c) 1. 光子说 : 在空间传播的光是不连续的 , 而是一份一份的 , 每一份叫作一个光的能量子 , 简称光子 , 光子的能量 ε= ____ 。其中 h=6.63×10 -34 J·s 。 ( 称为普朗克常量 ) 2. 逸出功 W 0 : 使电子脱离某种金属所做功的 _______ 。 hν 最小值 3. 最大初动能 : 发生光电效应时 , 金属表面上的 _____ 吸 收光子后克服原子核的引力逸出时所具有的动能的最 大值。 4. 遏止电压与截止频率 : (1) 遏止电压 : 使光电流减小到零的反向电压 U c 。 电子 (2) 截止频率 : 能使某种金属发生光电效应的 _____ 频率叫 作该种金属的截止频率 ( 又叫极限频率 ) 。不同的金属对 应着不同的极限频率。 最小 5. 爱因斯坦光电效应方程 : (1) 表达式 :E k =hν-__ 。 (2) 物理意义 : 金属表面的电子吸收一个光子获得的能量 是 hν, 这些能量的一部分用来克服金属的 ________, 剩 下的表现为逸出后光电子的最大初动能 E k = _______ 。 W 0 逸出功 W 0 知识点 3: 原子结构 (b) 1. 电子的发现 : 英国物理学家汤姆孙在研究阴极射线时 发现了 _____, 提出了原子的“枣糕模型”。 电子 2. 原子的核式结构 : (1)1909 ～ 1911 年 , 英籍物理学家 _______ 进行了 α 粒子 散射实验 , 提出了核式结构模型。 卢瑟福 (2)α 粒子散射实验的结果 : 绝大多数 α 粒子穿过金箔后 , 基本上仍沿原来的方向前进 , 但有 _____α 粒子发生了大 角度偏转 , 偏转的角度甚至大于 90°, 也就是说它们几乎 被“撞了回来” , 如图所示。 少数 (3) 原子的核式结构模型 : 原子中带正电部分的体积 _____, 但几乎占有全部 _____, 电子在正电体的外面 运动。 很小 质量 知识点 4: 氢原子光谱 (b) 1. 光谱 : 用光栅或棱镜可以把各种颜色的光按波长展开 , 获得光的 _____( 频率 ) 和强度分布的记录 , 即光谱。 波长 2. 光谱分类 : 3. 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 , 其波长公式 =R( -___)(n=3,4,5,…R 是 里德伯常量 ,R=1.10×10 7 m -1 ) 。 4. 光谱分析 : 利用每种原子都有自己的 _________ 可以用 来鉴别物质和确定物质的组成成分 , 且灵敏度很高。在 发现和鉴别化学元素上有着重大的意义。 特征谱线 知识点 5: 氢原子的能级结构、能级公式 (c) 1. 玻尔理论 : (1) 定态 : 原子只能处于一系列 _______ 的能量状态中 , 在这些能量状态中原子是 _____ 的 , 电子虽然绕核运动 , 但并不向外辐射能量。 不连续 稳定 (2) 跃迁 : 电子从能量较高的定态轨道跃迁到能量较低的 定态轨道时 , 会放出能量为 hν 的光子 , 这个光子的能量 由前后两个能级的能量差决定 , 即 hν=_____ 。 (h 是普朗 克常量 ,h=6.63×10 -34 J·s) E m -E n (3) 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 _________, 因此电子的 可能轨道也是 _________ 。 不连续的 不连续的 2. 几个概念 : (1) 能级 : 在玻尔理论中 , 原子的能量是量子化的 , 这些 量子化的能量值 , 叫作能级。 (2) 基态 : 原子能量 _____ 的状态。 最低 (3) 激发态 : 在原子能量状态中除基态之外的其他的状 态。 (4) 量子数 : 原子的状态是不连续的 , 用于表示原子状 态的 _______ 。 正整数 3. 氢原子的能级公式 :E n =_____(n=1,2,3,…), 其中 E 1 为 基态能量 , 其数值为 E 1 = _________ 。   4. 氢原子的半径公式 :r n =____(n=1,2,3,…), 其中 r 1 为基 态半径 , 又称玻尔半径 , 其数值为 r 1 =0.53×10 -10 m 。 -13.6 eV n 2 r 1 5. 氢原子的能级图 : 能级图如图所示。 【秒判正误】 (1) 电子枪发射电子的现象就是光电效应。 ( ) (2) 不同的金属一定对应着相同的极限频率。 ( ) (3) 逸出功的大小与入射光无关。 ( ) (4) 光电子的最大初动能与入射光的频率一定成正比。 ( ) × × √ × (5)α 粒子散射实验中 , 大部分粒子发生了大角度的偏 转。 ( ) (6) 氢原子光谱是由不连续的亮线组成的。 ( ) (7) 玻尔理论成功地解释了氢原子光谱 , 也成功地解释了 氦原子光谱。 ( ) × √ × (8) 氢原子吸收光子后 , 将从高能级向低能级跃迁。 ( ) (9) 氢原子可以吸收任何能量的光子而发生跃迁。 ( ) × ×