高二物理原子結(jié)構(gòu)復(fù)習(xí)知識(shí)點(diǎn)
高二物理課本中介紹了有關(guān)原子結(jié)構(gòu)方面的一些基礎(chǔ)理論，下面是學(xué)習(xí)啦小編給大家?guī)淼母叨锢碓咏Y(jié)構(gòu)復(fù)習(xí)知識(shí)點(diǎn)，希望對(duì)你有幫助。
高二物理原子結(jié)構(gòu)知識(shí)點(diǎn)
一、原子核式結(jié)構(gòu)模型
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。
?、茰飞脑幽Ｐ停?/p>
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。
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。
⑶光譜
?、儆^察光譜的儀器，分光鏡
?、诠庾V的分類，產(chǎn)生和特征
發(fā)射光譜 | 連續(xù)光譜 | 產(chǎn)生 | 特征 |
由熾熱的固體、液體和高壓氣體發(fā)光產(chǎn)生的 | 由連續(xù)分布的，一切波長的光組成 | ||
明線光譜 | 由稀薄氣體發(fā)光產(chǎn)生的 | 由不連續(xù)的一些亮線組成 | |
吸收光譜 | 高溫物體發(fā)出的白光，通過物質(zhì)后某些波長的光被吸收而產(chǎn)生的 | 在連續(xù)光譜的背景上，由一些不連續(xù)的暗線組成的光譜 | |
?、?光譜分析：
一種元素，在高溫下發(fā)出一些特點(diǎn)波長的光，在低溫下，也吸收這些波長的光，所以把明線光波中的亮線和吸收光譜中的暗線都稱為該種元素的特征譜線，用來進(jìn)行光譜分析。
二、氫原子光譜
氫原子是最簡(jiǎn)單的原子，其光譜也最簡(jiǎn)單。
1885年，巴耳末對(duì)當(dāng)時(shí)已知的，在可見光區(qū)的14條譜線作了分析，發(fā)現(xiàn)巴爾末公式。
除了巴耳末系，后來發(fā)現(xiàn)的氫光譜在紅外和紫個(gè)光區(qū)的其它譜線也都滿足與巴耳末公式類似的關(guān)系式。
氫原子光譜是線狀譜，具有分立特征，用經(jīng)典的電磁理論無法解釋。
三、原子的能級(jí)
玻爾的原子模型：
1.原子核式結(jié)構(gòu)模型與經(jīng)典電磁理論的矛盾(兩方面)
a.電子繞核作圓周運(yùn)動(dòng)是加速運(yùn)動(dòng)，按照經(jīng)典理論，加速運(yùn)動(dòng)的電荷，要不斷地向周圍發(fā)射電磁波，電子的能量就要不斷減少，最后電子要落到原子核上，這與原子通常是穩(wěn)定的事實(shí)相矛盾。
b.電子繞核旋轉(zhuǎn)時(shí)輻射電磁波的頻率應(yīng)等于電子繞核旋轉(zhuǎn)的頻率，隨著旋轉(zhuǎn)軌道的連續(xù)變小，電子輻射的電磁波的頻率也應(yīng)是連續(xù)變化，因此按照這種推理原子光譜應(yīng)是連續(xù)光譜，這種原子光譜是線狀光譜事實(shí)相矛盾。
2.玻爾理論
上述兩個(gè)矛盾說明，經(jīng)典電磁理論已不適用原子系統(tǒng)，玻爾從光譜學(xué)成就得到啟發(fā)，利用普朗克的能量量了化的概念，提了三個(gè)假設(shè)：
?、俣☉B(tài)假設(shè)：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，電子雖然做加速運(yùn)動(dòng)，但并不向外在輻射能量，這些狀態(tài)叫定態(tài)。
?、谲S遷假設(shè)：原子從一個(gè)定態(tài)(設(shè)能量為Em)躍遷到另一定態(tài)(設(shè)能量為En)時(shí)，它輻射成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hv=Em-En
?、圮壍懒孔踊僭O(shè)，原子的不同能量狀態(tài)，跟電子不同的運(yùn)行軌道相對(duì)應(yīng)。原子的能量不連續(xù)因而電子可能軌道的分布也是不連續(xù)的。
?、遣柕臍渥幽Ｐ停?/p>
①氫原子的能級(jí)公式和軌道半徑公式：玻爾在三條假設(shè)基礎(chǔ)上，利用經(jīng)典電磁理論和牛頓力學(xué)，計(jì)算出氫原子核外電子的各條可能軌道的半徑，以及電子在各條軌道上運(yùn)行時(shí)原子的能量，(包括電子的動(dòng)能和原子的熱能。)
?、跉湓拥哪芗?jí)圖：氫原子的各個(gè)定態(tài)的能量值，叫氫原子的能級(jí)。按能量的大小用圖開像的表示出來即能級(jí)圖。
其中n=1的定態(tài)稱為基態(tài)。n=2以上的定態(tài)，稱為激發(fā)態(tài)。
高二物理學(xué)習(xí)方法
一、善其事，必先利其器
從心理學(xué)的角度看，物理解題的過程是一個(gè)信息加工的過程，這些信息來自兩方面：一是來自題目本身，通過審題而獲得;二是來自我們大腦，包括物理的概念、規(guī)律、思維方法和已經(jīng)解過的問題及結(jié)論等。它們貯存在解題者大腦的記憶中，要通過回憶提取出來，這就是“聯(lián)想”。解題就是解題者這個(gè)信息處理系統(tǒng)與問題的相互作用，也是題目信息與大腦中的貯存信息的相互溝通、相互結(jié)合的過程，當(dāng)我們面對(duì)一個(gè)物理試題時(shí)，成敗的關(guān)鍵就在于能否將頭腦“記憶庫”中的相應(yīng)知識(shí)與題目建立正確的聯(lián)系，并進(jìn)一步應(yīng)用這些知識(shí)分析、推理，最后完成解題。
提高物理解題能力的前提是加深對(duì)基本概念的理解，熟練掌握基本規(guī)律的應(yīng)用，強(qiáng)化知識(shí)間的綜合聯(lián)系。這就要重視教材，認(rèn)真閱讀教材，構(gòu)建學(xué)科的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)。因?yàn)榻滩氖菍＜覀兏鶕?jù)教學(xué)大綱精心編寫出來的，教材是同學(xué)們學(xué)習(xí)物理的基本依據(jù)。是物理知識(shí)的“寶藏”，是獲取物理知識(shí)的重要資源之一。讀教材時(shí)要重視物理概念、規(guī)律的建立過程，弄清每一個(gè)概念、規(guī)律是怎樣引入或得出的，它們的內(nèi)容、物理意義如何。對(duì)相互關(guān)聯(lián)的概念，要辨析其異同。對(duì)于物理規(guī)律，要掌握它的公式表達(dá)、適用條件，用來解決什么問題等，邊看書邊思考，把讀、劃、批注相結(jié)合，所以讀教材時(shí)，不僅要記住知識(shí)結(jié)論，更要重視知識(shí)的形成過程，了解科學(xué)的研究方法，了解人類對(duì)于自然界的認(rèn)識(shí)過程是怎樣一步一步深入的。在此基礎(chǔ)上，要善于根據(jù)物理學(xué)科特點(diǎn)，從整體上把握物理主干知識(shí)之間的相互關(guān)系，構(gòu)建物理學(xué)科的知識(shí)結(jié)構(gòu)，使離散的知識(shí)形成彼此緊密聯(lián)系的網(wǎng)絡(luò)，以便于解題時(shí)能準(zhǔn)確定位，迅速提取。
二、分析，建構(gòu)物理模型
高考命題側(cè)重能力的考查，以問題的變化為切人點(diǎn)。千變?nèi)f化的物理命題都是根據(jù)一定的物理模型，結(jié)合某些物理關(guān)系，給出一定的條件，提出要求的物理量。而我們解題的過程，就是將題目隱含的物理模型識(shí)別、還原的過程。因此，我們要學(xué)會(huì)分析并善于分析，通過對(duì)具體物理問題的分析。即分析題目涉及的物理情景、物理過程和狀態(tài)，分析各種條件下可能出現(xiàn)的結(jié)果和變化，以及導(dǎo)致這些結(jié)果和變化的原因。通過這些分析，把一個(gè)復(fù)雜的物理問題分解成若干個(gè)相互聯(lián)系的子問題，判定各個(gè)問題的特點(diǎn)，建構(gòu)起相應(yīng)的物理模型，結(jié)合(對(duì)象)模型所遵循的物理規(guī)律，根據(jù)需要尋求的關(guān)系，寫出符合題意的物理方程。只有在分析基礎(chǔ)上的解題才能做到透徹、自覺、主動(dòng)，正確地分析具體問題，建構(gòu)物理模型是一種能力。我們應(yīng)該在平時(shí)的學(xué)習(xí)中多注意培養(yǎng)和鍛煉這種習(xí)慣，通過訓(xùn)練逐步形成“物理頭腦”。
三、養(yǎng)成良好的解題習(xí)慣
要提高解題的能力，養(yǎng)成良好的解題習(xí)慣十分重要。
1.形成正確的解題程序
無論是何種題型的物理習(xí)題，解題過程一般都要有以下幾個(gè)基本的環(huán)節(jié)：讀題、審題、情景、(對(duì)象)模型、規(guī)律、方程、求解討論。一些同學(xué)解題時(shí)習(xí)慣于讀題，找已知條件，找出要求的物理量，確定所用公式、定律，最后列出方程。其實(shí)用這種解題思路來解決物理問題是相當(dāng)費(fèi)時(shí)費(fèi)力的。實(shí)踐證明，只有規(guī)范地按照解決一般物理問題固有的解題程序，或者按照物理解題的基本模式進(jìn)行操作，才有助于增強(qiáng)自己思維的條理性，最終達(dá)到解題程序自動(dòng)化，有效地提高解題能力的目的。
2.養(yǎng)成畫圖的習(xí)慣
畫示意圖(力學(xué)中的受力圖、運(yùn)動(dòng)情景圖、v-t圖，電學(xué)中的電路圖，光學(xué)中的光路圖等)是解決物理問題的重要方法和手段，是解答物理習(xí)題的一大法寶。示意圖能直觀清晰地展示物理情景，可將復(fù)雜的物理問題變得形象具體。畫示意圖的過程本身就是一種把握題意的思維過程，一條簡(jiǎn)單的線段，一幅簡(jiǎn)單的圖象，往往就是打開思路的金鑰匙，很多同學(xué)問老師問題，當(dāng)老師畫出了示意圖時(shí)，待求問題往往也就迎刃而解便是明證。所以同學(xué)們從審題開始就應(yīng)一邊讀題一邊畫圖，養(yǎng)成習(xí)慣，這是學(xué)好物理、做好物理習(xí)題的“秘笈”之一。
3.學(xué)會(huì)題后反思
學(xué)好物理貴在領(lǐng)悟和理解，重在掌握物理解題思想和方法。解完題后，不能只管答案的對(duì)錯(cuò)，還應(yīng)解后思考：題目涉及哪些知識(shí)點(diǎn)(模塊)?解題的關(guān)鍵是什么?有哪些解法?能否將題目變通一下?經(jīng)過這樣反復(fù)思考和總結(jié)，同學(xué)們解決物理問題的能力定會(huì)不斷提高。
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