高中物理選修3-5原子結(jié)構(gòu)知識(shí)點(diǎn)復(fù)習(xí)
原子結(jié)構(gòu)是高中物理選修3-5重要知識(shí)點(diǎn)之一，那么哪些內(nèi)容需要我們復(fù)習(xí)記憶?下面學(xué)習(xí)啦小編給大家?guī)砀咧形锢磉x修3-5原子結(jié)構(gòu)知識(shí)點(diǎn)，希望對(duì)你有幫助。
高中物理選修3-5原子結(jié)構(gòu)知識(shí)點(diǎn)
一、電子的發(fā)現(xiàn)
1897年湯姆生(英)發(fā)現(xiàn)了電子，提出原子的棗糕模型，揭開了研究原子結(jié)構(gòu)的序幕。(誰(shuí)發(fā)現(xiàn)了陰極射線?)
二、原子的核式結(jié)構(gòu)模型
1、1909年起英國(guó)物理學(xué)家盧瑟福做了α粒子轟擊金箔的實(shí)驗(yàn)，即α粒子散射實(shí)驗(yàn)(實(shí)驗(yàn)裝置見必修本P257)得到出乎意料的結(jié)果：絕大多數(shù)α粒子穿過金箔后仍沿原來的方向前進(jìn)，少數(shù)α粒子卻發(fā)生了較大的偏轉(zhuǎn)，并且有極少數(shù)α粒子偏轉(zhuǎn)角超過了90°，有的甚至被彈回，偏轉(zhuǎn)角幾乎達(dá)到180°。(P53 圖)
2、盧瑟福在1911年提出原子的核式結(jié)構(gòu)學(xué)說：在原子的中心有一個(gè)很小的核 ，叫做原子核，原子的全部正電荷和幾乎全部質(zhì)量都集中在原子核里，帶負(fù)電的電子在核外空間里繞著核旋轉(zhuǎn)。
按照這個(gè)學(xué)說，可很好地解釋α粒子散射實(shí)驗(yàn)結(jié)果，α粒子散射實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)還可以估計(jì)原子核的大小(數(shù)量級(jí)為10-15m)和原子核的正電荷數(shù)。 原子序數(shù)=核電荷數(shù)=質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù)。
三、氫原子的光譜
1、光譜的種類：
(1)發(fā)射光譜：物質(zhì)發(fā)光直接產(chǎn)生的光譜。熾熱的固體、液體及高溫高壓氣體發(fā)光產(chǎn)生連續(xù)光譜; 稀薄氣體發(fā)光產(chǎn)生線狀譜，不同元素的線狀譜線不同，又稱特征譜線。
(2)吸收光譜：連續(xù)譜線中某些頻率的光被稀薄氣體吸收后產(chǎn)生的光譜，元素能發(fā)射出何種頻率的光，就相應(yīng)能吸收何種頻率的光，因此吸收光譜也可作元素的特征譜線。
2、氫原子的光譜是線狀的(這些亮線稱為原子的特征譜線)，即輻射波長(zhǎng)是分立的。
3、基爾霍夫開創(chuàng)了光譜分析的方法：利用元素的特征譜線(線狀譜或吸收光譜)鑒別物質(zhì)的分析方法。
四、波爾的原子模型
1、盧瑟福的原子核式結(jié)構(gòu)學(xué)說跟經(jīng)典的電磁理論發(fā)生矛盾(矛盾為：a、原子是不穩(wěn)定的;b、原子光譜是連續(xù)譜)，1913年玻爾(丹麥)在其基礎(chǔ)上，把普朗克的量子理論運(yùn)用到原子系統(tǒng)上，提出玻爾理論。
2、玻爾理論的假設(shè)：
(1)原子只能處于一系列不連續(xù)的能量狀態(tài)中，在這些狀態(tài)中原子是穩(wěn)定的，電子雖然繞核運(yùn)動(dòng)，但并不向外輻射能量，這些狀態(tài)叫做定態(tài)。氫原子的各個(gè)定態(tài)的能量值，叫做它的能級(jí)。原子處于最低能級(jí)時(shí)電子在離核最近的軌道上運(yùn)動(dòng)，這種定態(tài)叫做基態(tài);原子處于較高能級(jí)時(shí)電子在離核較遠(yuǎn)的軌道上運(yùn)動(dòng)的這些定態(tài)叫做激發(fā)態(tài)。
(2)原子從一種定態(tài)(設(shè)能量為En)躍遷到另一種定態(tài)(設(shè)能量為Em)時(shí)，它輻射(或吸收)一定頻率的光子，光子的能量由這兩種定態(tài)的能量差決定，即
h = En - Em
(能級(jí)圖見3-5第64頁(yè))
(3)原子的不同能量狀態(tài)跟電子沿不同的圓形軌道繞核運(yùn)動(dòng)相對(duì)應(yīng)。原子的定態(tài)是不連續(xù)的，因此電子的可能軌道的分布也是不連續(xù)的。
3、玻爾計(jì)算公式：rn =n2 r1 , En = E1/n2 (n=1,2,3¼¼)r1 =0.53´10-10 m , E1 = -13.6eV ,分別代表第一條(即離核最近的)可能軌道的半徑和電子在這條軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)的能量。(選定離核無(wú)限遠(yuǎn)處的電勢(shì)能為零，電子從離核無(wú)限遠(yuǎn)處移到任一軌道上，都是電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減少，所以在任一軌道上，電子的電勢(shì)能都是負(fù)值，而且離核越近，電勢(shì)能越小。)
4、從高能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí)放出光子;從低能級(jí)向高能級(jí)躍遷時(shí)可能是吸收光子，也可能是由于碰撞(用加熱的方法，使分子熱運(yùn)動(dòng)加劇，分子間的相互碰撞可以傳遞能量)。原子從低能級(jí)向高能級(jí)躍遷時(shí)只能吸收一定頻率的光子;而從某一能級(jí)到被電離可以吸收能量大于或等于電離能的任何頻率的光子。
6、玻爾模型的成功之處在于它引入了量子概念(提出了能級(jí)和躍遷的概念，能解釋氣體導(dǎo)電時(shí)發(fā)光的機(jī)理、氫原子的線狀譜)，局限之處在于它過多地保留了經(jīng)典理論(經(jīng)典粒子、軌道等)，無(wú)法解釋復(fù)雜原子的光譜。
7、現(xiàn)代量子理論認(rèn)為電子的軌道只能用電子云來描述。
8、光譜測(cè)量發(fā)現(xiàn)原子光譜是線狀譜和夫蘭克—赫茲實(shí)驗(yàn)證實(shí)了原子能量的量子化(即原子中分立能級(jí)的存在)
高中物理選修3-5原子核式結(jié)構(gòu)模型知識(shí)點(diǎn)
1、電子的發(fā)現(xiàn)和湯姆生的原子模型：
?、烹娮拥陌l(fā)現(xiàn)：
1897年英國(guó)物理學(xué)家湯姆生，對(duì)陰極射線進(jìn)行了一系列研究，從而發(fā)現(xiàn)了電子。
電子的發(fā)現(xiàn)表明：原子存在精細(xì)結(jié)構(gòu)，從而打破了原子不可再分的觀念。
⑵湯姆生的原子模型：
1903年湯姆生設(shè)想原子是一個(gè)帶電小球，它的正電荷均勻分布在整個(gè)球體內(nèi)，而帶負(fù)電的電子鑲嵌在正電荷中。
2、粒子散射實(shí)驗(yàn)和原子核結(jié)構(gòu)模型
?、帕Ｗ由⑸鋵?shí)驗(yàn)：1909年，盧瑟福及助手蓋革和馬斯頓完成的.
①裝置：如右圖。
②現(xiàn)象：
a. 絕大多數(shù)粒子穿過金箔后，仍沿原來方向運(yùn)動(dòng)，不發(fā)生偏轉(zhuǎn)。
b. 有少數(shù)粒子發(fā)生較大角度的偏轉(zhuǎn)
c. 有極少數(shù)粒子的偏轉(zhuǎn)角超過了90°，有的幾乎達(dá)到180°，即被反向彈回。
⑵原子的核式結(jié)構(gòu)模型：
由于粒子的質(zhì)量是電子質(zhì)量的七千多倍，所以電子不會(huì)使粒子運(yùn)動(dòng)方向發(fā)生明顯的改變，只有原子中的正電荷才有可能對(duì)粒子的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生明顯的影響。如果正電荷在原子中的分布，像湯姆生模型那模均勻分布，穿過金箔的粒了所受正電荷的作用力在各方向平衡，粒了運(yùn)動(dòng)將不發(fā)生明顯改變。散射實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象證明，原子中正電荷不是均勻分布在原子中的。
1911年，盧瑟福通過對(duì)粒子散射實(shí)驗(yàn)的分析計(jì)算提出原子核式結(jié)構(gòu)模型：在原子中心存在一個(gè)很小的核，稱為原子核，原子核集中了原子所有正電荷和幾乎全部的質(zhì)量，帶負(fù)電荷的電子在核外空間繞核旋轉(zhuǎn)。
原子核半徑約為10-15m，原子軌道半徑約為10-10m。
高中物理學(xué)習(xí)方法
因?yàn)楦咧形锢碇械暮芏辔锢砹康睦斫?，與初中有了一定的不同，初中的物理問題，我們都只是求大小，比較簡(jiǎn)單。到了高中，很多物理量的方向問題，成為了大多數(shù)學(xué)生學(xué)物理的瓶頸。所以，課前要預(yù)習(xí)高中物理的課本。
2專心上課
上課要認(rèn)真聽講，不走神。注意學(xué)習(xí)老師分析問題解決問題的思路和方法，提高思維能力。上課以聽講為主，還要有一個(gè)筆記本，有些東西要記下來。知識(shí)結(jié)構(gòu)、好的解題方法、好的例題、聽不太懂的地方等等都要記下來。初中很多東西只要背下來就可以了，但是到了高中，我們要培養(yǎng)物理思維。
3獨(dú)立做題
要獨(dú)立地(指不依賴他人)，保質(zhì)保量地完成一些題目。題目要有一定的數(shù)量，不能太少，更要有一定的質(zhì)量，就是說要有一定的難度。另外，對(duì)于完成作業(yè)要有如下的五點(diǎn)要求：①書寫工整;②作圖規(guī)范;③表達(dá)清楚;④推理嚴(yán)密;⑤計(jì)算準(zhǔn)確。還有作業(yè)批改完發(fā)下去以后，有錯(cuò)的要認(rèn)真訂正并裝訂保存好，留待以后復(fù)習(xí)時(shí)用。初中物理很多內(nèi)容，不需要做太難的題目，主要是因?yàn)榭荚噧?nèi)容相對(duì)都很基礎(chǔ)。高中難度題目出現(xiàn)頻率大增，所以一定要保證做題的質(zhì)量。
4系統(tǒng)總結(jié)
每學(xué)完一個(gè)板塊，要把分散在各章的知識(shí)點(diǎn)連成線、鋪成面、結(jié)成網(wǎng)，使學(xué)到的知識(shí)系統(tǒng)化、規(guī)律化、結(jié)構(gòu)化，這樣運(yùn)用起來才能聯(lián)想暢通、思想活躍。要重視知識(shí)結(jié)構(gòu)，要系統(tǒng)地掌握好知識(shí)結(jié)構(gòu)，這樣才能把零散的知識(shí)系統(tǒng)化起來。大到整個(gè)物理的知識(shí)結(jié)構(gòu)，小到力學(xué)的知識(shí)結(jié)構(gòu)，甚至具體到章，如靜力學(xué)的知識(shí)結(jié)構(gòu)等等。
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