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化學(xué)史(原子結(jié)構(gòu)模型發(fā)展)試題一、選擇題“原子結(jié)構(gòu)模型”是科學(xué)家根據(jù)實(shí)驗(yàn)證據(jù)對(duì)原子結(jié)構(gòu)的階段性描摹,按時(shí)間順序排列正確的是()①量子力學(xué)模型②道爾頓原子論③湯姆孫“葡萄干布丁”模型④盧瑟福核式模型⑤玻爾原子結(jié)構(gòu)模型A.②③④⑤①B.②④③⑤①C.③②④①⑤D.⑤④③②①道爾頓在1803年提出原子論時(shí),認(rèn)為“原子是不可再分的實(shí)心球體”。這一觀點(diǎn)的局限性在于()A.未解釋化學(xué)反應(yīng)中原子的重新組合B.無法解釋摩擦起電現(xiàn)象C.未涉及原子質(zhì)量的計(jì)算方法D.忽略了原子核的存在湯姆孫通過陰極射線實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)電子后,提出了“葡萄干布丁”模型。該模型認(rèn)為原子內(nèi)部()A.正電荷均勻分布,電子像葡萄干一樣鑲嵌其中B.電子在固定軌道上繞原子核運(yùn)動(dòng)C.原子核占據(jù)原子的絕大部分質(zhì)量D.電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)可用波函數(shù)描述盧瑟福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)的原因是()A.α粒子與電子發(fā)生碰撞B.α粒子途經(jīng)原子核附近時(shí)受庫侖斥力作用C.原子內(nèi)部存在均勻分布的正電荷D.α粒子與原子核發(fā)生彈性碰撞玻爾原子結(jié)構(gòu)模型的核心假設(shè)是()A.電子在核外做無規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)B.原子能量是量子化的,電子只能在特定軌道上運(yùn)動(dòng)C.原子核由質(zhì)子和中子構(gòu)成D.電子的運(yùn)動(dòng)軌跡可用經(jīng)典力學(xué)描述下列現(xiàn)象中,玻爾模型無法解釋的是()A.氫原子光譜的線狀特征B.氫原子基態(tài)的穩(wěn)定性C.多電子原子光譜的復(fù)雜性D.電子從高能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí)釋放光子量子力學(xué)模型中,電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)通過四個(gè)量子數(shù)(n、l、m、m?)描述。其中決定軌道形狀的是()A.主量子數(shù)nB.角量子數(shù)lC.磁量子數(shù)mD.自旋量子數(shù)m?下列關(guān)于原子結(jié)構(gòu)模型演變的說法錯(cuò)誤的是()A.每一種模型的提出都基于實(shí)驗(yàn)證據(jù)的支持B.模型的修正體現(xiàn)了科學(xué)理論的動(dòng)態(tài)發(fā)展C.量子力學(xué)模型徹底否定了玻爾模型的合理成分D.盧瑟福核式模型為后續(xù)研究原子核結(jié)構(gòu)奠定基礎(chǔ)二、填空題填寫下列科學(xué)家與其貢獻(xiàn)的對(duì)應(yīng)關(guān)系:(1)__________首次提出“原子”概念,認(rèn)為物質(zhì)由不可分割的微粒構(gòu)成(公元前400年);(2)__________通過油滴實(shí)驗(yàn)測(cè)定了電子的電荷量;(3)__________提出原子核外電子分層排布模型,引入量子化軌道概念;(4)__________建立量子力學(xué)模型,用概率云描述電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。氫原子光譜中,巴耳末系對(duì)應(yīng)電子從n>2的能級(jí)躍遷到n=2的能級(jí),釋放的光子波長在可見光區(qū)。若電子從n=4躍遷到n=2,釋放的光子能量__________(填“大于”“小于”或“等于”)從n=3躍遷到n=2時(shí)的能量,對(duì)應(yīng)的光譜線波長更__________(填“長”或“短”)。三、簡(jiǎn)答題簡(jiǎn)述盧瑟福α粒子散射實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)思路、關(guān)鍵現(xiàn)象及實(shí)驗(yàn)結(jié)論。對(duì)比玻爾原子結(jié)構(gòu)模型與量子力學(xué)模型在描述電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí)的差異,并說明后者如何克服前者的局限性。四、計(jì)算題已知?dú)湓踊鶓B(tài)能量E?=-13.6eV,電子從n=3的激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時(shí),釋放光子的能量是多少電子伏(eV)?若該光子照射到逸出功為2.75eV的鉀金屬表面,能否發(fā)生光電效應(yīng)?(計(jì)算結(jié)果保留兩位小數(shù))五、材料分析題材料:1913年,玻爾在盧瑟福核式模型基礎(chǔ)上,結(jié)合普朗克量子理論提出原子結(jié)構(gòu)模型:電子在特定軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)不輻射能量,當(dāng)電子從高能級(jí)躍遷到低能級(jí)時(shí),輻射的能量等于兩能級(jí)差。該模型成功解釋了氫原子光譜,但無法解釋氦原子光譜的復(fù)雜現(xiàn)象。根據(jù)材料,分析玻爾模型的成功之處和局限性。量子力學(xué)模型如何通過“電子云”概念突破玻爾模型中“固定軌道”的假設(shè)?參考答案及解析一、選擇題A解析:道爾頓原子論(1803)→湯姆孫模型(1904)→盧瑟福核式模型(1911)→玻爾模型(1913)→量子力學(xué)模型(20世紀(jì)20年代)。B解析:道爾頓模型未涉及原子內(nèi)部結(jié)構(gòu),無法解釋摩擦起電等涉及電子轉(zhuǎn)移的現(xiàn)象。A解析:“葡萄干布丁”模型認(rèn)為原子是均勻的正電荷球體,電子鑲嵌其中。B解析:少數(shù)α粒子因靠近原子核(帶正電),受庫侖斥力發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn)。B解析:玻爾假設(shè)電子只能在量子化軌道上運(yùn)動(dòng),能量不連續(xù)。C解析:玻爾模型僅適用于單電子體系(如氫原子),無法解釋多電子原子的能級(jí)分裂。B解析:角量子數(shù)l決定軌道形狀(s、p、d、f等)。C解析:量子力學(xué)模型繼承了玻爾模型中“能量量子化”的核心思想。二、填空題(1)德謨克利特(2)密立根(3)玻爾(4)薛定諤(或海森堡等)大于短解析:能級(jí)差越大,光子能量越高,波長越短(E=hc/λ)。三、簡(jiǎn)答題設(shè)計(jì)思路:用α粒子轟擊金箔,通過熒光屏記錄粒子偏轉(zhuǎn)情況。關(guān)鍵現(xiàn)象:絕大多數(shù)α粒子直線穿過,少數(shù)發(fā)生偏轉(zhuǎn),極少數(shù)被反彈。結(jié)論:原子中心存在體積小、質(zhì)量大、帶正電的原子核,核外電子質(zhì)量極小且運(yùn)動(dòng)空間大。差異:玻爾模型認(rèn)為電子在固定軌道上運(yùn)動(dòng)(確定半徑和能量);量子力學(xué)模型用波函數(shù)描述電子在核外空間的概率分布(電子云)。突破:后者通過概率密度(|ψ|2)取代“軌道”概念,解釋了電子運(yùn)動(dòng)的不確定性,適用于多電子原子。四、計(jì)算題釋放能量:ΔE=E?-E?=(-13.6/32)-(-13.6)=12.09eV光電效應(yīng)判斷:12.09eV>2.75eV,能發(fā)生光電效應(yīng)。五、材料分析題成功之處:解釋了氫原子光譜的線狀特征及原子穩(wěn)定性。局限性:①未考慮電子運(yùn)動(dòng)的波粒二象性;②無法解釋多電子原子光譜和塞曼效應(yīng)(磁場(chǎng)中譜線分裂)。突破:電子云表示電子在核外空間出現(xiàn)的

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