高考知识点巡查专题26原子结构与氢原子核

高考知识点巡查专题26原子结构与氢原子核

专题二十六 原子结构与氢原子核 雷区扫描 本部分常见的失分点有：‎ ‎1.对核式结构学说的实验基础和内容理解不透，掌握不牢.‎ ‎2.对玻尔理论的三点假设不能理解、应用.造成失分的根本原因是知识掌握不准，不理解其内容的实际意义.‎ 排雷示例 例1.（2001年上海）‎ 卢瑟福原子核式结构理论的主要内容有 A.原子的中心有个核，叫做原子核 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里 D.带负电的电子在核外绕着核旋转 雷区探测 本题考查对卢瑟福核式结构学说内容的掌握情况.‎ 雷区诊断 由α散射实验可知，绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原来方向前进，少数α粒子却发生了较大的偏转，并且有极少数α粒子偏转角超过了90°，有的甚至被反弹回.说明这需要很强的相互作用力，除非原子的大部分质量和电荷集中到一个很小的核上，否则大角度散射是不可能的.‎ 正确解答 ACD 例2.（2000年全国）‎ 假设在NaCl蒸气中存在由钠离子Na+的氯离子Cl-靠静电相互作用构成的单个氯化钠NaCl分子.若取Na+与Cl-相距无限远时其电势能为零，一个NaCl分子的电势能为-6.1eV.已知使一个中性钠原子Na最外层的电子脱离钠原子而形成钠离子Na+所需的能量（电离能）为5.1eV，使一个中性氯原子Cl结合一个电子形成氯离子Cl-所放出的能量（亲和能）为3.8eV.由此可算出，在将一个NaCl分子分解成彼此远离的中性钠原子Na和中性氯原子Cl的过程中，外界供给的总能量等于____eV.‎ 雷区探测 本题研究将NaCl分子变成钠原子和氯原子过程中能量转化情况.考查学生原子组成、能量守恒定律等知识.‎ 雷区诊断 由题意可知，将NaCl变成Na+和Cl-的过程中，需克服电场力做功，吸收6.1eV的能量转化为电势能，将Na+变成Na的过程需电场力做正功，电势能减少，放出5.1 eV的能量，将Cl-变成Cl的过程中，克服电场力做功，电势能增加，吸收3.8 eV的能量，整个过程中，共需外界提供的总能量等于6.1+3.8-5.1=4.8 （eV）‎ 正确解答 4.8 eV 例3.（2001年全国）‎ 按照玻尔理论，下列关于氢原子的论述正确的是 A.第m个定态和第n个定态的轨道半径rm和rn之比为rm∶rn=m2∶n2‎ B.第m个定态和第n个定态的能量Em和En之比为Em∶En=n2∶m2‎ C.电子沿某一轨道绕核运动，若其圆周运动的频率是ν，则其发光频率也是ν D.若氢原子处于能量为E的定态，则其发光频率为ν=‎ 雷区探测 本题考查玻尔理论的内容以及玻尔理论应用于氢原子时电子的半径及原子能量的定量式.‎ 雷区诊断 玻尔理论不同于经典的电磁理论，它适用于原子物理，按照这个理论，电子沿某一轨道绕核运动时，并不向外辐射光子，选项C、D均错.按照玻尔理论，电子轨道半径rn=n2r1,能量公式En=E1，可推导选项A、B.‎ 正确解答 AB 例4.（2000年北京春季）‎ 根据玻尔理论，某原子的电子从能量为E的轨道跃迁到能量为E′的轨道，辐射出波长为λ的光，以h表示普朗克常量，c表示真空中的光速，则E′等于 A.E-h B.E+h C.E-h D.E+h 雷区探测 本题考查玻尔理论的内容.‎ 雷区诊断 由于电子跃迁的过程，原子辐射光子，所以电子是从高能轨道向低能轨道跃迁即E′＜E,故E ′=E-h 正确解答 C 例5.（1998年全国）‎ 处于基态的氢原子在某单色光束照射下，只能发出频率为ν1、ν2、ν3的三种光，且ν1＜ν2＜ν3,则该照射光的光子能量为 A.hν1 B.hν‎2 ‎ C.hν3 D.h(ν1+ν2+ν3)‎ 雷区探测 本题考查氢原子的发光原理和玻尔理论的内容.‎ 雷区诊断 当处于基态的氢原子吸收能量到较高激发态后，可以向较低的所有能级跃迁，可辐射出几种频率的光，所辐射的最高频率的光的光子能量和最初吸收的光子能量应相等.本题中氢原子吸收了光子的能量后，能向外辐射三种频率的光，说明它是从基态跃迁到第三个激发态，以后在三、二间，三、一间，二、一间跃迁时辐射出三种光，其中在三、一两能级间跃迁时所辐射光子能量最多，应为hν3，则该氢原子所吸收光子的能量也为hν3.‎ 正确解答 C 排雷演习 ‎1.在α粒子散射实验中，图26—1中画出了一些曲线，这些曲线中可能是α粒子的径迹的是 图26—1‎ A.a B.b C.c D.d ‎2.α粒子散射实验不仅为原子核式结构模型提供了可靠依据，而且还 A.探测出原子内部有电子 B.测出不同原子的核电荷数 C.估算出原子核的大小的数量级 D.证实了原子核的体积很小 ‎3.一个氢原子中的电子从半径为ra的轨道直接跃迁到半径为rb的轨道.若已知ra＞rb，则在此过程中 A.原子可能发出一系列频率的光子 B.原子只能向外辐射某一频率的光子 C.原子可能要吸收一系列频率的光子 D.原子只能吸收某一频率的光子 ‎4.氢原子的核外电子从距核较近的轨道跃迁到距核较远的轨道过程中 A.原子要吸收光子，电子的动能增大，原子的电势能增大，原子的能量增大 B.原子要放出光子，电子的动能减少，原子的电势能减小，原子的能量减小 C.原子要吸收光子，电子的动能增加，原子的电势能减小，原子的能量增大 D.原子要吸收光子，电子的动能减小，原子的电势能增大，原子的能量增大 ‎5.一群处于基态的氢原子吸收某种单色光子后，向外辐射了ν1、ν2、ν3三种频率的光子，且ν1＞ν2＞ν3,则 A.被氢原子吸收的光子的能量为hν1‎ B.被氢原子吸收的光子的能量为hν2‎ C.ν1=ν2+ν3‎ D.hν1=hν2+hν3‎ ‎6.用12.5eV的光子去照射一群处于基态的氢原子，氢原子在受光照射后，下列关于氢原子跃迁说法中正确的是（已处于基态氢原子的能量为-13.6eV）‎ A.氢原子能跃迁到n=2的能级 B.氢原子能跃迁到n=3的能级 C.氢原子能跃迁到n=4的能级 D.氢原子不能跃迁到任何能级 ‎7.图26—2中是汞原子可能的能级（不是全部的），一个自由电子总能量为9 eV和处于基态的汞原子发生碰撞后（不计汞原子动量变化），则电子剩余的能量可能是 图26—2‎ A.0.2‎‎ eV B.1.4 eV C.2.3 eV D.5.5 eV ‎8.在α粒子穿过金箔发生大角度辐射的过程中，下列说法中正确的是 A.α粒子一直受到金原子核的斥力作用 B.α粒子的动能不断减少 C.α粒子的电势能不断增大 D.α粒子发生散射，是与电子碰撞的结果 ‎9.氢原子从A能级跃迁到B能级时，辐射出波长为λ1的光子，从A能级跃迁到C能级时，辐射出波长为λ2的光子.若λ1＞λ2，则氢原子从B能级跃迁到C能级时，将____（填“辐射”或“吸收”）光子，该光的波长为____.‎ ‎10.玻尔模型给出氢原子核外电子的两个可能轨道的半径之比为r1∶r2=1∶4,则两轨道上电子的周期之比T1∶T2=____，线速度大小之比为____.‎