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第四章 原子结构和波粒二象性——高二物理人教版（2019）期末复习知识大盘点
第一部分：单元学习目标整合
本章概述
本章重点讲述波粒二象性、原子核式结构模型及玻尔的原子结构理论。了解人类认识原子结构的物理过程及研究方法。本章可以看作是动量守恒定律在真实情景中的应用。
重点 ①光电效应方程及其应用 ②玻尔的原子结构理论及其应用
难点 ①微观粒子的性质的认识与理解一一包括能量的量子化观点、康普顿效应 ②玻尔的原子结构理论及其应用
第二部分：经典例题复盘
例1.在实验室或工厂的高温炉子上开一小孔，小孔可看作黑体，由小孔的热辐射特性，就可以确定炉内的温度.如图所示是黑体的辐射强度与其辐射光波长的关系图像，则下列说法正确的是( )
A.
B.在同一温度下，波长越短的电磁波辐射强度越大
C.随着温度的升高，辐射强度的极大值向波长较短方向移动
D.随着温度的升高，各种波长的辐射强度都有所降低
解析：由图像可知，同一温度下，辐射强度最大的电磁波波长不是最长的，也不是最短的，而是处在最长与最短波长之间，故B错误；随着温度的升高，相同波长的光辐射强度都会增大，同时，最大辐射强度向波长较短的方向移动，所以，故A、D错误，C正确.
例2.用如图所示的光电管研究光电效应的实验中，用某种波长的单色光a照射光电管阴极K，电流计G的指针发生偏转，而用另一波长的单色光b照射光电管阴极K时，电流计G的指针不发生偏转，由此可说明( )
A.a光的波长小于b光的波长
B.用a光照射时，K极金属板的逸出功比用b光照射时大
C.若入射光波长小于a光波长，也能发生光电效应
D.增加b光的强度，可能使电流计G的指针发生偏转
答案：AC
解析：用某种波长的单色光a照射光电管阴极K，电流计G的指针发生偏转，发生光电效应，而用另一波长的单色光b照射光电管阴极K时，电流计G的指针不发生偏转，没发生光电效应，说明a光频率大，波长短，故A正确；逸出功由金属材料本身决定，与入射光无关，故B错误；若入射光波长小于a光波长，即频率大于a光，也能发生光电效应，故C正确；b光照射阴极时不发生光电效应，结合光电效应发生的条件可知，增加b光的强度仍然不能发生光电效应，则不能使电流计G的指针发生偏转，故D错误.
例3.如图所示为汤姆孙的气体放电管的示意图，下列说法中正确的是( )
A.若在之间不加电场和磁场，则阴极射线应打到最右端的点
B.若在之间加上竖直向下的电场，则阴极射线应向下偏转
C.若在之间加上竖直向下的电场，则阴极射线应向上偏转
D.若在之间加上垂直纸面向里的磁场，则阴极射线不偏转
答案：AC
解析：实验证明，阴极射线是电子流，它在电场中偏转时应偏向带正电的极板一侧，C正确，B错误；加上垂直纸面向里的磁场时，电子在磁场中受洛伦兹力作用，要发生偏转，D错误；当不加电场和磁场时，电子所受的重力可以忽略不计，因而不发生偏转，应打到最右端的点，A正确.
例4.如图为氢原子的发射光谱，是其中的四条光谱线，已知普朗克常量，真空中光速，可见光的波长在400~700 nm之间，则下列说法正确的是( )
A.该光谱由氢原子核能级跃迁产生
B.谱线对应光子的能量最大
C.谱线对应的是可见光中的红光
D.用谱线对应的光照射逸出功为2.25 eV的金属钾，可以发生光电效应
答案：D
解析：氢原子的发射光谱是由氢原子核外电子跃迁产生的，故A错误；谱线波长最长，频率最小，根据可知其对应光子的能量最小，故B错误；可见光的波长介于400~700 nm之间，由于不同颜色的光波长由长到短依次是“红橙黄绿青蓝紫”，所以红光、橙光波长较长，应该接近700 nm，蓝光、紫光波长较短，接近400 nm，故谱线对应的不是可见光中的红光，故C错误；根据，所以用谱线对应的光照射到金属钾上时可以发生光电效应，故D正确.
例5.利用金属晶格（大小约）作为障碍物观察电子的衍射图样，方法是让电子束通过电场加速后，照射到金属晶格上，从而得到电子的衍射图样.已知电子质量为m，电荷量为e，初速度为零，加速电压为U，普朗克常量为h，则( )
A.该实验说明了电子具有波动性
B.实验中电子的德布罗意波长为
C.加速电压U越大，电子的衍射现象越明显
D.若用动能相同的质子替代电子，衍射现象将更加明显
答案：AB
解析：实验得到了电子的衍射图样，衍射是波所特有的现象，所以该实验说明了电子具有波动性，选项A正确；由动能定理可知，可得经过电场加速后电子的速度，电子的德布罗意波长，选项B正确；由电子的德布罗意波长公式可知，加速电压越大，电子的德布罗意波长越短，则衍射现象越不明显，选项C错误；质子与电子的动能相同，但是质子质量大于电子质量，动量与动能间存在关系，可知质子的动量大于电子的动量，由，可知质子的德布罗意波长小于电子的德布罗意波长，波长越小，衍射现象越不明显，选项D错误.
第三部分：重难知识概括
普朗克黑体辐射理论
一、黑体与黑体辐射
1．热辐射现象
固体或液体，在任何温度下都在发射各种波长的电磁波，这种由于物体中的分子、原子受到激发而发射电磁波的现象称为热辐射。
所辐射电磁波的特征与温度有关。
2．黑体
概念：能全部吸收各种波长的电磁波而不发生反射的物体，称为绝对黑体，简称黑体。
不透明的材料制成带小孔的空腔，可近似看作黑体。如图所示。
注意：
（1）黑体是个理想化的模型。
（2）一般物体的辐射与温度、材料、表面状况有关，但黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关。
3．黑体辐射：黑体虽然不反射电磁波，却可以向外辐射电磁波，这样的辐射叫作黑体辐射。
研究黑体辐射的规律是了解一般物体热辐射性质的基础
二、能量子
能量子：超越牛顿的发现
1900年10月，普朗克提出量子化理论，给予黑体辐射以完美的解释。
普朗克认为，带电微粒的能量只能是某一最小能量值ε的整数倍，当带电微粒辐射或吸收能量时，也是以这个最小能量值为单位一份一份地辐射或吸收的，这个不可再分的最小能量值ε叫作能量子。
能量子的大小：
ε = hν
其中 ν 是电磁波的频率，h 称为普朗克常量，
h = 6.626 × 10 -34 J · s（一般取 h = 6.63 × 10-34 J · s）
普朗克能量子理论成功解释黑体辐射
黑体辐射公式
1900 年 10月 19日，普朗克在德国物理学会会议上提出一个黑体辐射公式。
普朗克抛弃了经典物理中的能量可连续变化、物体辐射或吸收的能量可以为任意值的旧观点，提出了能量子、物体辐射或吸收能量只能一份一份地按不连续的方式进行的新观点。这不仅成功地解决了热辐射中的难题，而且开创物理学研究新局面，标志着人类对自然规律的认识已经从宏观领域进入微观领域，为量子力学的诞生奠定了基础。1918年他荣获诺贝尔物理学奖。
死后他的墓碑上只刻着他的姓名和 h＝6.626×10－34J · s。
年轻的爱因斯坦认识到了普朗克能量子假设的意义，他把能量子假设进行了推广，认为电磁场本身就是不连续的。也就是说，光本身就是由一个个不可分割的能量子组成的，频率为v的光的能量子为hv，h为普朗克常量。这些能量子后来被叫作光子 (photon)。
光电效应
一、光电效应
1、光电效应的实验规律
（1）饱和电流Im的大小与入射光的强度成正比，也就是单位时间内逸出的光电子数目与入射光的强度成正比(如图1所示)。
（2）光电子的最大初动能(或遏止电压)与入射光线的强度无关，而只与入射光的频率有关。频率越高，光电子的最大初动能就越大。（如图2所示）
（3）频率低于νc入射光，无论光的强度多大，照射时间多长，都不能使光电子逸出。
（4）光的照射和光电子的逸出几乎是同时的，在测量的精度范围内（＜10-9s）观察不出这两者间存在滞后现象。
2、光电效应中几个易混淆的概念
（1）光子与光电子
无子指光在空间传播时的每一份能量，光子不带电；光电子是金属表面受到光照射时发射出来的电子，其本质是电子。光子是光电效应的因，光电子是果。
（2）光电子的动能与光电子的最大初动能
光照射到金属表面时，光子的能量全部被电子吸收，电子吸收光子的能量，可能向各个方向运动，需克服原子核和其他原子的阻碍而损失一部分能量，剩余部分为光电子的初动能；只有金属表面的电子直接向外飞出时，只需克服原子核的引力做功，才具有最大初动能。光电子的初动能小于等于光电子的最大初动能。
（3）光子的能量与入射光的强度
光子的能量即每个光子的能量，其值为。hv( v为光子的频率)，其大小由光的频率决定。入射光的强度指单位时间内照射到金属表面单位面积上的总能量；入射光的强度等于单位时间内光子能量与入射光子数的乘积。
（4）光电流和饱和光电流
金属板飞出的光电子到达阳极，回路中便产生光电流，随着所加正向电压的增大，光电流趋于一个饱和值，这个饱和值是饱和光电流，在一定的光照条件下，饱和光电流与所加电压大小无关。
二、爱因斯坦的光电效应方程
1、爱因斯坦的光电效应方程
其中为光电子的最大初动能，为金属的逸出功。
2、对光电效应方程的理解
（1）光电子的动能
方程中，为光电子的最大初动能，就某个光电子而言，其离开金属时的动能大小可以是零到最大值范围内的任何数值。
（2）方程实质
方程实质上是能量守恒方程。
（3）产生光电效应的条件
方程包含了产生光电效应的条件，即要产生光电效应，则，即
，而就是金属的截止频率。
（4）截止频率
方程表明，光电子的最大初动能与入射光的频率，存在线性关系(如图所示)，与光强无关。图中横轴上的截距是截止频率，纵轴上的截距是逸出功的负值。图线的斜率为普朗克常量。
（5）逸出功
方程中的逸出功为从金属表面逸出的电子克服束缚而消耗的最少能量，不同金属的逸出功是不同的。
3、 图线和I-U图线
（1）图线
如左图所示为光电子最大初动能随入射光频率的变化图线。由可知，横轴上的截距是阴极金属的截止频率，纵轴上的截距是阴极金属的逸出功的负值，斜率为普朗克常量。(，是的一次函数，不是正比例函数)
（2）I-U图线
如右图所示为光电流I随光电管两电极间电压U的变化曲线。图中Im为饱和电流，由光照强度决定；Uc为遏止电压，由光电子的最大初动能决定，而光电子的最大初动能取决于人射光的频率。
三、对光的波粒二象性的理解
实验基础 表现 说明
光的波动性 干涉和衍射 (1)光子在空间各点出现的可能性大小可用波动规律来描述 (2)足够能量的光(大量光子)在传播时，表现出波的性质 (3)波长长的光容易表现出波动性 (1)光的波动性是光子本身的一种属性，不是光子之间相互作用产生的 (2)光的波动性不同于宏观观念的波
光的粒子性 光电效应、康普顿效应 (1)当光同物质发生作用时，这种作用是“一份一份”进行的，表现出粒子的性质 (2)少量或个别光子容易显示出光的粒子性 (3)波长短的光，粒子性显著 (1)粒子的含义是“不连续”“一份一份”的 (2)光子不同于宏观的粒子
原子的核式结构模型
一、电子的发现
1．阴极射线
荧光是由于玻璃受到阴极发出的某种射线的撞击而引起的，这种射线命名为阴极射线。
2．汤姆孙的探究方法及结论
(1)根据阴极射线在电场和磁场中的偏转情况断定，它的本质是带负电的粒子流，并求出了这种粒子的比荷。
(2)换用不同材料的阴极做实验，所得比荷的数值都相同，是氢离子比荷的近两千倍。
(3)结论：阴极射线粒子带负电，其电荷量的大小与氢离子大致相同，而质量比氢离子小得多，后来组成阴极射线的粒子被称为电子。
3．汤姆孙的进一步研究
汤姆孙又进一步研究了许多新现象，证明了电子是原子的组成部分。
4．电子的电荷量及电荷量子化
(1)电子电荷量：1910年前后由密立根通过著名的得出，电子电荷的现代值为e＝1.602×10－19 C。
(2)电荷是量子化的，即任何带电体的电荷只能是e的整数倍。
(3)电子的质量：me＝9.109 383 56×10－31 kg，质子质量与电子质量的比＝1 836。
说明：阴极射线实质是带负电的电子流。
二、原子的核式结构模型
（一）α粒子散射实验
(1)汤姆孙原子模型
汤姆孙于1898年提出了原子模型，他认为原子是一个球体，正电荷弥漫性地均匀分布在整个球体内，电子镶嵌在球中。
(2)α粒子散射实验
①实验装置：α粒子源、金箔、放大镜和荧光屏。
②实验现象：
a.绝大多数的α粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进。
b.少数α粒子发生了大角度的偏转。
c.极少数α粒子的偏转角大于90°，甚至有极个别α粒子被反弹回来。
实验意义：卢瑟福通过α粒子散射实验，否定了汤姆孙的原子模型，建立了核式结构模型。
2．卢瑟福的核式结构模型
1911年由卢瑟福提出，在原子中心有一个很小的核，叫原子核。它集中了原子全部的正电荷和几乎全部的质量，电子在核外空间运动。
（二）汤姆孙的原子模型
1.汤姆孙原子模型:汤姆孙于1898年提出了原子模型,他认为原子是一个球体,正电荷弥漫性地均匀分布在整个球体内,电子镶嵌其中,有人形象地把汤姆孙模型称为“西瓜模型”或“枣糕模型”。
2.α粒子散射实验:
(1)实验装置。
(2)实验现象。
①绝大多数的α粒子穿过金箔后,基本上仍沿原来的方向前进;
②少数α粒子发生了大角度偏转;偏转的角度甚至大于90°,它们几乎被“撞了回来”。
(3)实验意义:卢瑟福通过α粒子散射实验,否定了汤姆孙的原子模型,建立了核式结构模型。
卢瑟福的核式结构模型
提示:原子核和核外电子。原子半径的数量级为10-10 m,原子核半径的数量级为10-15 m。
1.核式结构模型:1911年由卢瑟福提出,原子中带正电的部分体积很小,但几乎占有全部质量,电子在正电体的外面运动。
2.原子核的电荷与尺度:
原子的结构模型
1. 汤姆孙提出一种原子模型，“ 枣糕模型 ”：原子是一个球体，正电荷弥漫性地均匀分布在整个球体内，电子镶嵌其中，电子的总电荷量和正电荷的电荷量相等。（由于不能解释 α粒子散射实验 而被否定）
2.卢瑟福α粒子散射实验:
(1)装置：由放射源、金箔、带有荧光屏的显微镜组成；
氢原子光谱和玻尔的原子模型
一、光谱
1、光谱分类
（1）发射光谱：物质发光直接获得的光谱，分为连续光谱和线状光谱(或原子光谱)。
线状光谱 稀薄气体发光形成的光谱 一些不连续的明线组成， 不同元素的明线光谱不同(又叫特征光谱) 可用于光谱分析
连续光谱 炽热的固体、液体和高压气体发光形成的 连续分布，一切波长的光都有 不能用于光谱分析
（2）吸收光谱：连续光谱中某些波长的光被物质吸收后产生的光谱。
吸收光谱 炽热的白光通过温度较白光低的气体后，再色散形成的 用分光镜观察时，见到连续光谱背景上出现一些暗线(与特征谱线相对应) 可用于光谱分析
2、光谱分析
（1）优点：灵敏度高，物质的最低含量达到10-13 kg就可以被检测到。
（2）应用：
①应用光谱分析发现新元素。
②鉴别物体的物质成分，如研究太阳光谱时发现了太阳中存在钠、镁、铜、锌、镍等金属元素。
③应用光谱分析鉴定食品优劣。
二、氢原子光谱的实验规律
1、氢原子光谱的特点:在氢原子光谱图中的可见光区内，由右向左，相邻谱线间的距离越来越小，表现出明显的规律性。
2、巴耳末公式:
(1)巴耳末对氢原子光谱的谱线进行研究得到了下面的公式： (n=3，4，5…)，该公式称为巴耳末公式。
(2)公式中只能取n≥3的整数，不能连续取值，波长是分立的值。
3、其他谱线:除了巴耳末系，氢原子光谱在红外和紫外光区的其他谱线，也都满足与巴耳末公式类似的关系式。
三、玻尔原子理论的基本假设
1、轨道量子化
（1）轨道半径只能是一些不连续的、某些分立的数值。
（2）轨道半径公式：rn=n2r1，式中n称为量子数，对应不同的轨道，只能取正整数。氢原子的最小轨道半径r1=0.53 x 10-10 m。
(3)原子中的电子在库仑引力的作用下，绕原子核做圆周运动。
(4)电子运行轨道的半径不是任意的，也就是说电子的轨道是量子化的。
(5)电子在这些轨道上绕核的转动是稳定的，不产生电磁辐射。
2、能量量子化
（1）与轨道量子化对应的能量不连续的现象。
（2）其能级公式：，式中n称为量子数，对应不同的轨道，n取值不同，基态取n=1，激发态取n=2，3，4…；量子数n越大，表示能级越高。对氢原子，以无穷远处为势能零点时，基态能量E1=-13.6 eV。
(3)当电子在不同轨道上运动时，原子处于不同的状态，原子在不同的状态中具有不同的能量，即原子的能量是量子化的，这些量子化的能量值叫作能级。
(4)原子中这些具有确定能量的稳定状态，称为定态。能量最低的状态叫作基态，其他的状态叫作激发态。
3、跃迁:
（1）能量差决定因素：原子从一种定态(设能量为E2)跃迁到另一种定态(设能量为E1)时，它辐射(或吸收)一定频率的光子，光子的能量由这两种定态的能量差决定，高能级Em低能级En。
4、跃迁特点：电子如果从一个轨道到另一个轨道，不是以螺旋线的形式改变半径大小的，而是从一个轨道上“跳跃”到另一个轨道上。
(1)当电子从能量较高的定态轨道(其能量记为Em)跃迁到能量较低的定态轨道(能量记为En，m>n)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=Em-En，该式被称为频率条件，又称辐射条件。
(2)反之，当电子吸收光子时会从较低的能量态跃迁到较高的能量态，吸收的光子的能量同样由频率条件决定。
四、玻尔理论对氢光谱的解释
1、能级跃迁：处于激发态的原子是不稳定的，它会自发地向较低能级跃迁，经过一次或几次跃迁到达基态。所以一群氢原子处于量子数为n的激发态时，可能辐射出的光谱线条数为。
2、光子的辐射：电子由高能级向低能级跃迁时以光子的形式放出能量，辐射光子的频率由下式决定：
hν=En-Em (En、Em是始末两个能级且m能级差越大，辐射出光子的频率就越高。
3、使原子能级跃迁的两种粒子一一光子与实物粒子
（1）原子若是吸收光子的能量而被激发，其光子的能量必须等于两能级的能量差，否则不被吸收，不存在激发到n能级时能量有余，激发到n+l能级时能量不足，而激发到n能级的情况。
（2）原子还可吸收外来实物粒子(例如自由电子)的能量而被激发，由于实物粒子的动能可部分地被原子吸收，所以只要入射粒子的能量大于两能级的能量差值(E> En-Em )，就可使原子发生能级跃迁。
4、原子的电离：若入射光子的能量大于原子的电离能，如处于基态的氢原子电离能为13.6 eV，则原子也会被激发跃迁，这时核外电子脱离原子核的束缚成为自由电子，光子能量大于电离能的部分成为自由电子的动能。、
5.氢原子的能级图:
6.解释巴耳末公式:
(1)按照玻尔理论,原子从高能级(如从E3)跃迁到低能级(如到E2)时辐射的光子的能量为hν=E3-E2 。
(2)巴耳末公式中的正整数n和2正好代表能级跃迁之前和之后所处的定态轨道的量子数n和2。并且理论上的计算和实验测量的里德伯常量符合得很好。
7.解释气体导电发光:通常情况下,原子处于基态,基态是最稳定的,原子受到电子的撞击,有可能向上跃迁到激发态,处于激发态的原子是不稳定的,会自发地向能量较低的能级跃迁,放出光子,最终回到基态。
8.解释氢原子光谱的不连续性:原子从较高能级向低能级跃迁时放出光子的能量等于前后两能级差,由于原子的能级是分立的,所以放出的光子的能量也是分立的,因此原子的发射光谱只有一些分立的亮线。
9.解释不同原子具有不同的特征谱线:不同的原子具有不同的结构,能级各不相同,因此辐射(或吸收)的光子频率也不相同。
五、玻尔理论的局限性
玻尔理论的局限性
(1)成功之处
玻尔理论第一次将量子观念引入原子领域，提出了定态和跃迁的概念，成功解释了氢原子光谱的实验规律。
(2)局限性
保留了经典粒子的观念，把电子的运动仍然看做经典力学描述下的轨道运动。
(3)电子云
原子中的电子没有确定的坐标值，我们只能描述电子在某个位置出现概率的多少，把电子这种概率分布用疏密不同的点表示时，这种图像就像云雾一样分布在原子核周围，故称电子云。
说明：电子从能量较高的定态轨道，跃迁到能量较低的定态轨道，会放出光子；反之会吸收光子。
粒子的波动性和量子力学的建立
一、粒子的波动性
1.德布罗意波:
(1)定义:每一个运动的粒子都与一个对应的波相联系,这种波叫物质波,又叫德布罗意波。
(2)物质波波长、频率的计算公式:ν=,λ=。
2.我们之所以看不到宏观物体的波动性,是因为宏观物体的动量太大,德布罗意波长太小的缘故。
3.德布罗意假说是光的波粒二象性的推广,即光子和实物粒子都既具有粒子性又具有波动性,即具有波粒二象性。与光子对应的波是电磁波,与实物粒子对应的波是物质波。
粒子的波动性
1.德布罗意波：
(1)定义：每一个运动的粒子都与一个对应的波相联系，这种波叫物质波，又叫德布罗意波。
(2)物质波波长、频率的计算公式：。
2.我们之所以看不到宏观物体的波动性，是因为宏观物体的动量太大，德布罗意波长太小的缘故。
3.德布罗意假说是光的波粒二象性的推广，即光子和实物粒子都既具有粒子性又具有波动性，即具有波粒二象性。与光子对应的波是电磁波，与实物粒子对应的波是物质波。
二、物质波的实验验证
(1)实验探究思路
干涉、衍射是波特有的现象，如果实物粒子具有波动性，则在一定条件下，也应该发生干涉或衍射现象．
(2)实验验证
1927年戴维孙和汤姆孙分别利用晶体做了电子束衍射实验，得到了电子的衍射图样，如图所示，证实了电子的波动性．
电子束穿过铝箔后的衍射图样
(3)说明
①人们陆续证实了质子、中子以及原子、分子的波动性．对于这些粒子，德布罗意给出的ν＝和λ＝关系同样正确．
②宏观物体的质量比微观粒子大得多，运动时的动量很大，对应的德布罗意波的波长很小，根本无法观察到它的波动性．
拓展：
量子力学是反映微观世界运动规律的完整理论，它是沿着两条不同道路发展的．一条道路源于德布罗意的物质波，并由薛定谔的波动力学最后完成；另一条道路是海森堡等通过对玻尔的对应原理等理论的深入的、批判性的研究而形成的矩阵力学．后来证明，波动力学和矩阵力学这两种描述微观世界的理论在数学上是等价的，于是两种理论融合为量子力学．至此，现代量子理论巳经基本建立起来，并在以后的几十年中得以迅速完善和发展．
实验现象：① 绝大多数 α粒子不改变方向；② 少数 α粒子发生较大的偏转；③ 极少数 α粒子偏转角度超过90o，有的甚至被原路“弹回”。该实验过程需在 真空和黑暗 中进行．
按照卢瑟福的理论，原子中带正电部分的体积很小，但几乎占有全部质量，称为 原子核 。 电子 在正电体的外面运动。卢瑟福的原子模型因而称为 核式结构 模型。
第四部分：掌握核心素养
①物理观念:能了解光电效应现象;能了解光电效应现象和爱因斯坦光电效应方程的内涵;能了解人类探索原子及其结构的历史，知道原子的核式结构模型，通过对氢原子光谱的分析，了解原子的能级结构;能运用所学知识分析微观世界的一些问题。具有与波粒二象性和原子结构相关的物质观念、运动与相互作用观念和能量观念。
②科学思维:知道描述微观世界需要不断建构物理模型;知道不同原子结构之间的区别，知道原子模型的建立是在实验的基础上不断发展和修正的过程，能利用玻尔原子模型解释氢原子光谱等相关现象;能分析氢原子光谱，推断原子的能级结构;能恰当使用证据说明不同的原子结构模型;有不断创新的行为。
③科学探究:能根据光电效应现象提出问题;能观察光电效应实验，收集数据、发现规律并形成结论;能查阅资料，提出与原子结构相关的物理问题;能通过网络查询，收集与原子结构相关的信息;能处理信息，形成相关的结论。
④科学态度与责任:能认识物理模型的局限性，体会科学家在对原子结构的探索中敢于怀疑的科学精神;能对微观世界的探索产生兴趣，能感受关于微观世界研究结论的魅力;能关注古人对原子的探索及相关的观点。

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