第2講波粒二象性物質(zhì)波原子結(jié)構(gòu)玻爾理論第十六章原子結(jié)構(gòu)波粒二象性原子核目標(biāo)要求1.理解波粒二象性的特征。2.了解實(shí)物粒子的波動(dòng)性，知道物質(zhì)波的概念。3.掌握原子的核式結(jié)構(gòu)及玻爾的原子理論,理解氫原子能級(jí)圖及原子受激躍遷條件。考點(diǎn)1光的波粒二象性物質(zhì)波考點(diǎn)2電子的發(fā)現(xiàn)原子核式結(jié)構(gòu)模型內(nèi)容索引溫馨提示:點(diǎn)擊標(biāo)題鏈接相關(guān)內(nèi)容考點(diǎn)3玻爾原子理論能級(jí)躍遷光的波粒二象性物質(zhì)波贏在微點(diǎn)物理大一輪考點(diǎn)1必|備|知|識(shí)1.光的波粒二象性。(1)光的干涉、衍射、偏振現(xiàn)象證明光具有

性。(2)光電效應(yīng)說(shuō)明光具有

性。(3)光既具有波動(dòng)性，又具有粒子性，稱為光的

性。波動(dòng)粒子波粒二象

大小(1)光的頻率越高，光的粒子性越明顯，就不具有波動(dòng)性了(

)(2)實(shí)物粒子也具有波動(dòng)性的一面(

)關(guān)|鍵|能|力1.從數(shù)量上看。個(gè)別光子的作用效果往往表現(xiàn)為粒子性；大量光子的作用效果往往表現(xiàn)為波動(dòng)性。2.從頻率上看。頻率越低波動(dòng)性越顯著，越容易看到光的干涉和衍射現(xiàn)象；頻率越高粒子性越顯著，貫穿本領(lǐng)越強(qiáng)，越不容易看到光的干涉和衍射現(xiàn)象。

【典例1】

(2024·新課標(biāo)卷)三位科學(xué)家由于在發(fā)現(xiàn)和合成量子點(diǎn)方面的突出貢獻(xiàn)，榮獲了2023年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。不同尺寸的量子點(diǎn)會(huì)發(fā)出不同顏色的光?，F(xiàn)有兩種量子點(diǎn)分別發(fā)出藍(lán)光和紅光，下列說(shuō)法正確的是(

)A.藍(lán)光光子的能量大于紅光光子的能量B.藍(lán)光光子的動(dòng)量小于紅光光子的動(dòng)量C.在玻璃中傳播時(shí)，藍(lán)光的速度大于紅光的速度D.藍(lán)光在玻璃中傳播時(shí)的頻率小于它在空氣中傳播時(shí)的頻率

解析【典例2】

(多選)用極微弱的可見光做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，在屏上先后出現(xiàn)如圖甲、乙、丙所示的圖像，則(

)A.圖像甲表明光具有粒子性B.圖像丙表明光具有波動(dòng)性C.用紫外光觀察不到類似的圖像D.實(shí)驗(yàn)表明光是一種概率波題圖甲只有分散的亮點(diǎn)，表明光具有粒子性；題圖丙呈現(xiàn)干涉條紋，表明光具有波動(dòng)性；用紫外光也可以觀察到類似的圖像，實(shí)驗(yàn)表明光是一種概率波，A、B、D三項(xiàng)正確。解析電子的發(fā)現(xiàn)原子核式結(jié)構(gòu)模型贏在微點(diǎn)物理大一輪考點(diǎn)2必|備|知|識(shí)1.電子的發(fā)現(xiàn)：英國(guó)物理學(xué)家

發(fā)現(xiàn)了電子。2.α粒子散射實(shí)驗(yàn)：1909年，英國(guó)物理學(xué)家

和他的助手進(jìn)行了用α粒子轟擊金箔的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，絕大多數(shù)α粒子穿過(guò)金箔后，基本上仍沿原來(lái)的方向前進(jìn)，但有少數(shù)α粒子發(fā)生了大角度偏轉(zhuǎn)，極少數(shù)偏轉(zhuǎn)的角度甚至大于90°，也就是說(shuō)，它們幾乎被“撞了回來(lái)”。J.J.湯姆孫盧瑟福3.原子的核式結(jié)構(gòu)模型：在原子中心有一個(gè)很小的核，原子全部的

和幾乎全部

都集中在核里，帶負(fù)電的

在核外空間繞核旋轉(zhuǎn)。正電荷質(zhì)量電子(1)在α粒子散射實(shí)驗(yàn)中，少數(shù)α粒子發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn)是由于它跟金原子中的電子發(fā)生了碰撞(

)(2)原子中絕大部分是空的，原子核很小(

)(3)原子核式結(jié)構(gòu)是盧瑟福在α粒子散射實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上提出的(

)關(guān)|鍵|能|力【典例3】下列說(shuō)法正確的是(

)A.電子的發(fā)現(xiàn)說(shuō)明了原子核內(nèi)部還有復(fù)雜結(jié)構(gòu)B.α粒子散射實(shí)驗(yàn)揭示了原子的核式結(jié)構(gòu)C.α粒子散射實(shí)驗(yàn)中絕大多數(shù)α粒子都發(fā)生了較大偏轉(zhuǎn)D.α粒子散射實(shí)驗(yàn)中有的α粒子發(fā)生較大偏轉(zhuǎn)，是α粒子與原子核發(fā)生碰撞所致電子的發(fā)現(xiàn)說(shuō)明了原子不是組成物質(zhì)的最小微粒，原子本身也有結(jié)構(gòu)，不能說(shuō)明原子核內(nèi)部還有復(fù)雜結(jié)構(gòu)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；α粒子散射實(shí)驗(yàn)中絕大多數(shù)α粒子幾乎沒(méi)有發(fā)生偏轉(zhuǎn)，說(shuō)明了原子內(nèi)部很“空”,少數(shù)α粒子發(fā)生較大偏轉(zhuǎn)，是因?yàn)棣亮Ｗ釉诮?jīng)過(guò)原子核時(shí)受到很大的斥力，揭示了原子的核式結(jié)構(gòu)，B項(xiàng)正確，C、D兩項(xiàng)錯(cuò)誤。解析玻爾原子理論能級(jí)躍遷贏在微點(diǎn)物理大一輪考點(diǎn)3必|備|知|識(shí)1.光譜：用光柵或棱鏡可以把物質(zhì)發(fā)出的光按波長(zhǎng)(頻率)展開，獲得光的波長(zhǎng)(頻率)和強(qiáng)度分布的記錄，即光譜。2.光譜分類。連續(xù)吸收特征

特征譜線5.玻爾原子理論。(1)定態(tài)：原子只能處于一系列

的能量狀態(tài)中，在這些能量狀態(tài)中原子是

的，電子雖然繞核運(yùn)動(dòng)，但并不向外輻射能量。(2)躍遷：原子從一種定態(tài)躍遷到另一種定態(tài)時(shí)，它輻射或吸收一定頻率的光子，光子的能量由這兩個(gè)定態(tài)的能量差決定，即hν=Em-En(h是普朗克常量，h=6.63×10-34J·s)。不連續(xù)穩(wěn)定(3)軌道：原子的不同能量狀態(tài)跟電子在不同的圓周軌道繞核運(yùn)動(dòng)相對(duì)應(yīng)。原子的定態(tài)是

的，因此電子的可能軌道也是

的。不連續(xù)不連續(xù)6.氫原子的能級(jí)、能級(jí)公式。(1)氫原子的能級(jí)(能級(jí)圖如圖所示)。

(1)處于基態(tài)的氫原子可以吸收能量為11

eV的光子而躍遷到高能級(jí)(

)(2)氫原子吸收或輻射光子的頻率條件是hν=En-Em(n>m)(

)(3)

氫原子各能級(jí)的能量指電子繞核運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能(

)

(2)電離能：指原子從基態(tài)或某一激發(fā)態(tài)躍遷到電離態(tài)所需要吸收的最小能量。例如：氫原子從基態(tài)→電離態(tài)，吸收能量E吸=0-(-13.6eV)=13.6eV。(3)若吸收能量足夠大，克服電離能后，獲得自由的電子還具有動(dòng)能。

解析【典例5】

(2024·浙江卷)玻爾氫原子電子軌道示意圖如圖所示，處于n=