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章末素养提升
物理 观念 原子核式 结构模型 (1)物理学家　　　　通过对　　　　　　的研究发现了电子，使人们认识到原子是由　　　　和其他物质组成的，原子是可分的 (2)汤姆孙据此提出了“葡萄干面包”模型
(1)α粒子散射实验现象：　　　　　　α粒子基本按直线前进，只有　　　　α粒子发生了大角度的偏转，甚至被“弹”回来 (2)实验意义：否定了汤姆孙的原子模型，建立了　　　　　　模型
卢瑟福的核式结构模型：原子中间有一个体积很　　　　的核，原子的　　　正电荷及　　　　　　的质量都集中在原子核内，电子在核外绕核运动
氢原子光谱 光谱 光谱分为发射光谱和吸收光谱，发射光谱包含　　　　光谱和线状光谱，线状光谱的明线和吸收光谱的暗线位置　　　　
光谱分析：利用原子的　　　　谱线。光谱分析极为灵敏，精确度远高于化学分析和其他分析手段
氢原子光谱的实验规律
玻尔的原 子模型 玻尔理论的基本假设： (1)　　　　定态：核外的电子只在一些分立的特定轨道上绕核运动，即电子轨道是量子化的，每一个轨道是对应一定的能量，其数值也是　　　　的，即能量是量子化的 (2)频率条件：辐射或吸收光子的能量满足hν=Em-En(m>n)
玻尔理论对氢原子光谱的解释
科学 思维 1.能用玻尔原子理论解释氢原子能级图及光谱 2.能够用玻尔原子理论解释与解决有关问题
科学态度 与责任 1.认识玻尔的原子理论和卢瑟福的原子核式结构模型之间的继承和发展关系 2.了解玻尔理论的不足之处及其原因
例1　(多选)(2023·成都市高二月考)物理学家通过实验及科学推理，从而获得了对自然现象的科学认识，推动了物理学的发展。下列说法符合事实的是(　　)
A.汤姆孙通过对阴极射线的研究发现了电子，并测量了电子的比荷
B.玻尔通过“油滴实验”测出了电子的电荷量
C.卢瑟福通过分析α粒子散射实验现象，提出了原子内部有一个原子核
D.在α粒子散射实验中，正对原子核入射的粒子，离核越近速度越小，电势能也越小
例2　(2023·福建福州三中高二期末)如图所示是氢原子的能级图，大量处于n=4激发态的氢原子向低能级跃迁时，可以辐射出多种不同频率的光子，其中巴耳末系是指氢原子由高能级向n=2能级跃迁时释放的光子。则：
(1)最多可放出　　　　种频率的光子，其中　　　　种属于巴耳末系；
(2)放出的光子中最长波长的光是从n=　　　　激发态跃迁到n=　　　　能级。
例3　(2023·福建厦门外国语学校泉港一中高二下期末)氢原子光谱在可见光区共有四条谱线，这四条都属于巴耳末系，分别是n=3，4，5，6能级向n=2能级跃迁时发出的光，氢原子能级图如图所示，现用光子能量为E0的光照射大量处于基态的氢原子，氢原子向外辐射的光谱中只有两条处在可见光区，下列说法正确的是(　　)
A.E0=13.6 eV
B.辐射的两条可见光的波长之比为9∶4
C.用能量为2.60 eV的光子照射处于n=2能级的氢原子，可以使它跃迁到n=4能级
D.氢原子从基态跃迁到激发态，电子的动能减小，原子的电势能增大
例4　已知氢原子的基态能量为E1，激发态能量为En=，其中n=2，3，4…。1885年，巴耳末对当时已知的在可见光区的四条谱线做了分析，发现这些谱线的波长能够用一个公式表示，这个公式写作=R(-)，其中n=3，4，5…。式中R叫作里德伯常量，这个公式称为巴耳末公式。用h表示普朗克常量，c表示真空中的光速，则里德伯常量R可以表示为(　　)
A.- B.
C.- D.
答案精析
汤姆孙　阴极射线　电子　绝大多数　极少数　核式结构　小　全部　几乎全部　连续　相同　特征　轨道　分立
例1　AC　[汤姆孙通过对阴极射线的研究发现了电子，并测量了电子的比荷，选项A正确；密立根通过“油滴实验”间接测出了电子的电荷量，选项B错误；卢瑟福通过分析α粒子散射实验现象，提出了原子内部有一个原子核，选项C正确；在α粒子散射实验中，正对原子核入射的粒子，粒子克服静电力做功，离核越近速度越小，则电势能越大，选项D错误。]
例2　(1)6　2　(2)4　3
解析　(1)最多可放出=6种频率不同的光子，跃迁的末态为n=2才属于巴耳末系，故只有两种巴耳末系光，跃迁过程为4→2，3→2；
(2)光子波长最长时，其频率最小，即光子能量最小，所以放出的光子中波长最长的是n=4激发态跃迁到n=3激发态时产生的。
例3　D　[氢原子向外辐射的光谱中只有两条处在可见光区，说明氢原子跃迁到4能级。则E0=E4-E1=12.75 eV，故A错误；氢原子从3能级向2能级跃迁时，有h=E3-E2
氢原子从4能级向2能级跃迁时，有h=E4-E2
联立解得≈，故B错误；从n=2能级跃迁到n=4能级需吸收的光子能量为ΔE=E4-E2=2.55 eV，C错误；氢原子从基态跃迁到激发态，释放光子，轨道半径变大，则电子的动能减小，但原子的电势能增大，故D正确。]
例4　A　[若n>2，由n→2跃迁，释放光子，则-=hν，因为ν=，则E1(-)=h，由h=hcR(-)，得-E1=hcR，解得里德伯常量R=-，故A正确，B、C、D错误。](共14张PPT)
DISIZHANG
第4章
章末素养提升
再现
素养知识
物理 观念 原子核式 结构模型 (1)物理学家　　　通过对　　　　的研究发现了电子，使人们认识到原子是由　　　和其他物质组成的，原子是可分的
(2)汤姆孙据此提出了“葡萄干面包”模型
(1)α粒子散射实验现象：　　　　 α粒子基本按直线前进，只有　　　　α粒子发生了大角度的偏转，甚至被“弹”回来
(2)实验意义：否定了汤姆孙的原子模型，建立了　　　　 模型
卢瑟福的核式结构模型：原子中间有一个体积很　　的核，原子的　　　正电荷及　　　　　的质量都集中在原子核内，电子在核外绕核运动
汤姆孙
阴极射线
电子
绝大多数
极少数
核式结构
小
全部
几乎全部
物理 观念 氢 原 子 光 谱 光谱 光谱分为发射光谱和吸收光谱，发射光谱包含　　　光谱和线状光谱，线状光谱的明线和吸收光谱的暗线位置
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光谱分析：利用原子的　　　谱线。光谱分析极为灵敏，精确度远高于化学分析和其他分析手段
氢原子光谱的实验规律
连续
相同
特征
物 理 观 念 玻尔的 原子模型 玻尔理论的基本假设：
(1)　　　定态：核外的电子只在一些分立的特定轨道上绕核运动，即电子轨道是量子化的，每一个轨道是对应一定的能量，其数值也是　　　的，即能量是量子化的
(2)频率条件：辐射或吸收光子的能量满足hν=Em-En(m>n)
玻尔理论对氢原子光谱的解释
轨道
分立
科学 思维 1.能用玻尔原子理论解释氢原子能级图及光谱
2.能够用玻尔原子理论解释与解决有关问题
科学态度 与责任 1.认识玻尔的原子理论和卢瑟福的原子核式结构模型之间的继承和发展关系
2.了解玻尔理论的不足之处及其原因
　(多选)(2023·成都市高二月考)物理学家通过实验及科学推理，从而获得了对自然现象的科学认识，推动了物理学的发展。下列说法符合事实的是
A.汤姆孙通过对阴极射线的研究发现了电子，并测量了电子的比荷
B.玻尔通过“油滴实验”测出了电子的电荷量
C.卢瑟福通过分析α粒子散射实验现象，提出了原子内部有一个原子核
D.在α粒子散射实验中，正对原子核入射的粒子，离核越近速度越小，电
　势能也越小
例1
提能
综合训练
√
√
汤姆孙通过对阴极射线的研究发现了电子，并测量了电子的比荷，选项A正确；
密立根通过“油滴实验”间接测出了电子的电荷量，选项B错误；
卢瑟福通过分析α粒子散射实验现象，提出了原子内部有一个原子核，选项C正确；
在α粒子散射实验中，正对原子核入射的粒子，粒子克服静电力做功，离核越近速度越小，则电势能越大，选项D错误。
　(2023·福建福州三中高二期末)如图所示是氢原子的能级图，大量处于n=4激发态的氢原子向低能级跃迁时，可以辐射出多种不同频率的光子，其中巴耳末系是指氢原子由高能级向n=2能级跃迁时释放的光子。则：
(1)最多可放出　　　种频率的光子，其中　　　种属于巴耳末系；
例2
6
2
最多可放出=6种频率不同的光子，跃迁的末态为n=2才属于巴耳末系，故只有两种巴耳末系光，跃迁过程为4→2，3→2；
(2)放出的光子中最长波长的光是从n=　　　　激发态跃迁到n=　　　　能级。
4
3
光子波长最长时，其频率最小，即光子能量最小，所以放出的光子中波长最长的是n=4激发态跃迁到n=3激发态时产生的。
　(2023·福建厦门外国语学校泉港一中高二下期末)氢原子光谱在可见光区共有四条谱线，这四条都属于巴耳末系，分别是n=3，4，5，6能级向n=2能级跃迁时发出的光，氢原子能级图如图所示，现用光子能量为E0的光照射大量处于基态的氢原子，氢原子向外辐射的光谱中只有两条处在可见光区，下列说法正确的是
A.E0=13.6 eV
B.辐射的两条可见光的波长之比为9∶4
C.用能量为2.60 eV的光子照射处于n=2能级的氢原子，
　可以使它跃迁到n=4能级
D.氢原子从基态跃迁到激发态，电子的动能减小，原子的电势能增大
例3
√
氢原子向外辐射的光谱中只有两条处在可见光区，说明氢原子跃迁到4能级。则
E0=E4-E1=12.75 eV
故A错误；
氢原子从3能级向2能级跃迁时，有h=E3-E2
氢原子从4能级向2能级跃迁时，有h=E4-E2
联立解得≈
故B错误；
从n=2能级跃迁到n=4能级需吸收的光子能量为ΔE
=E4-E2=2.55 eV，C错误；
氢原子从基态跃迁到激发态，释放光子，轨道半
径变大，则电子的动能减小，但原子的电势能增
大，故D正确。
　已知氢原子的基态能量为E1，激发态能量为En=，其中n=2，3，4…。1885年，巴耳末对当时已知的在可见光区的四条谱线做了分析，发现这些谱线的波长能够用一个公式表示，这个公式写作=R(-)，其中n=3，4，5…。式中R叫作里德伯常量，这个公式称为巴耳末公式。用h表示普朗克常量，c表示真空中的光速，则里德伯常量R可以表示为
A.- B.
C.- D.
例4
√
若n>2，由n→2跃迁，释放光子，则-=hν，因为ν=，则E1(-)
=h，由h=hcR(-)，得-E1=hcR，解得里德伯常量R=-，故A正确，B、C、D错误。

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