363、

(1)NaHCO₃與少量澄清石灰水反應(yīng)的離子方程式：

　________________________________________________________________

(2)NaHCO₃與足量澄清石灰水反應(yīng)的離子方程式：

　　 ________________________________________________________________

(3)寫出超氧化鉀與CO₂反應(yīng)的化學(xué)方程式：

　　 _____________________________________________________________

362、已知Na₂O₂能與許多常見的氣態(tài)非金屬氧化物反應(yīng)，如：

　　 2Na₂O₂+CO₂===2Na₂CO₃+O₂

　　 Na₂O₂+CO===Na₂CO₃

試分別寫出Na₂O₂+SO₂，Na₂O₂+SO₃發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式。

361、A、B、C都是含有同一元素的化合物，它們的焰色反應(yīng)呈黃色，A與B作用生成C，對(duì)B加熱可得C和無色氣體D，D能使澄清石灰水變渾濁，D和C的水溶液發(fā)生反應(yīng)生成B，當(dāng)D和A反應(yīng)時(shí)，由于反應(yīng)物用量不同，既可生成B，也可生成C。

(1)寫出A、B、C、D的化學(xué)式

　　 A__________　　 B__________　　 C___________　　 D___________

(2)寫出下列反應(yīng)的離子方程式

　　 ①A+B→C

　　 ②D+C→B

　　 ③D+A→C

　　 ④D+A→B

7、電子在某處單位體積內(nèi)出現(xiàn)的概率--電子云

課堂練習(xí)

(1)對(duì)玻爾理論的下列說法中，正確的是(　　 ACD　　　 )

A．繼承了盧瑟福的原子模型，但對(duì)原子能量和電子軌道引入了量子化假設(shè)

B．對(duì)經(jīng)典電磁理論中關(guān)于“做加速運(yùn)動(dòng)的電荷要輻射電磁波”的觀點(diǎn)表示贊同

C．用能量轉(zhuǎn)化與守恒建立了原子發(fā)光頻率與原子能量變化之間的定量關(guān)系

D．玻爾的兩個(gè)公式是在他的理論基礎(chǔ)上利用經(jīng)典電磁理論和牛頓力學(xué)計(jì)算出來的

(2)下面關(guān)于玻爾理論的解釋中，不正確的說法是(　　 C )

A．原子只能處于一系列不連續(xù)的狀態(tài)中，每個(gè)狀態(tài)都對(duì)應(yīng)一定的能量

B．原子中，雖然核外電子不斷做加速運(yùn)動(dòng)，但只要能量狀態(tài)不改變，就不會(huì)向外輻射能量

C．原子從一種定態(tài)躍遷到另一種定態(tài)時(shí)，一定要輻射一定頻率的光子

D．原子的每一個(gè)能量狀態(tài)都對(duì)應(yīng)一個(gè)電子軌道，并且這些軌道是不連續(xù)的

(3)根據(jù)玻爾理論，氫原子中，量子數(shù)N越大，則下列說法中正確的是(　　 ACD　 )

A．電子軌道半徑越大　　　　　 B．核外電子的速率越大

C．氫原子能級(jí)的能量越大　　　 D．核外電子的電勢(shì)能越大

(4)根據(jù)玻爾的原子理論，原子中電子繞核運(yùn)動(dòng)的半徑(　 D　 )

A．可以取任意值　　　　　　　　　 B．可以在某一范圍內(nèi)取任意值

C．可以取一系列不連續(xù)的任意值　　 D．是一系列不連續(xù)的特定值

(5)按照玻爾理論，一個(gè)氫原子中的電子從一半徑為ra的圓軌道自發(fā)地直接躍遷到一半徑為rb的圓軌道上，已知ra>rb，則在此過程中( C )

A．原子要發(fā)出一系列頻率的光子　 B．原子要吸收一系列頻率的光子

C．原子要發(fā)出某一頻率的光子　　 D．原子要吸收某一頻率的光子

6、玻爾理論的局限性

　　 玻爾理論雖然把量子理論引入原子領(lǐng)域，提出定態(tài)和躍遷概念，成功解釋了氫原子光譜，但對(duì)多電子原子光譜無法解釋，因?yàn)椴�爾理論仍然以�?jīng)典理論為基礎(chǔ)。如粒子的觀念和軌道。量子化條件的引進(jìn)沒有適當(dāng)?shù)睦碚摻忉尅?/p>

4、玻爾理論對(duì)氫光譜的解釋

(1)基態(tài)和激發(fā)態(tài)

基態(tài)：在正常狀態(tài)下，原子處于最低能級(jí)，這時(shí)電子在離核最近的軌道上運(yùn)動(dòng)，這種定態(tài)，叫基態(tài)。

激發(fā)態(tài)：原子處于較高能級(jí)時(shí)，電子在離核較遠(yuǎn)的軌道上運(yùn)動(dòng)，這種定態(tài)，叫激發(fā)態(tài)。

(2)原子發(fā)光：原子從基態(tài)向激發(fā)態(tài)躍遷的過程是吸收能量的過程。原子從較高的激發(fā)態(tài)向較低的激發(fā)態(tài)或基態(tài)躍遷的過程，是輻射能量的過程，這個(gè)能量以光子的形式輻射出去，吸收或輻射的能量恰等于發(fā)生躍遷的兩能級(jí)之差。

說明：氫原子中只有一個(gè)核外電子，這個(gè)電子在某個(gè)時(shí)刻只能在某個(gè)可能軌道上，或者說在某個(gè)時(shí)間內(nèi)，由某軌道躍遷到另一軌道--可能情況只有一種�？墒�，通常容器盛有的氫氣，總是千千萬萬個(gè)原子在一起，這些原子核外電子躍遷時(shí)，就會(huì)有各種情況出現(xiàn)了。但是這些躍遷不外乎是能級(jí)圖中表示出來的那些情況。

(1)夫蘭克-赫茲實(shí)驗(yàn)的歷史背景及意義

　　 1911年，盧瑟福根據(jù)α粒子散射實(shí)驗(yàn)，提出了原子核式結(jié)構(gòu)模型。1913年，玻爾將普朗克量子假說運(yùn)用到原子核式結(jié)構(gòu)模型，建立了與經(jīng)典理論相違背的兩個(gè)重要概念：原子定態(tài)能級(jí)和能級(jí)躍遷概念。電子在能級(jí)之間躍遷時(shí)伴隨電磁波的吸收和發(fā)射，電磁波頻率的大小取決于原子所處兩定態(tài)能級(jí)間的能量差。隨著英國物理學(xué)家埃萬斯對(duì)光譜的研究，玻爾理論被確立。但是任何重要的物理規(guī)律都必須得到至少兩種獨(dú)立的實(shí)驗(yàn)方法的驗(yàn)證。隨后，在1914年，德國科學(xué)家夫蘭克和他的助手赫茲采用電子與稀薄氣體中原子碰撞的方法(與光譜研究相獨(dú)立)，簡單而巧妙地直接證實(shí)了原子能級(jí)的存在，從而為玻爾原子理論提供了有力的證據(jù)。

　　 1925年，由于他二人的卓越貢獻(xiàn)，他們獲得了當(dāng)年的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)(1926年于德國洛丁根補(bǔ)發(fā))。夫蘭克-赫茲實(shí)驗(yàn)至今仍是探索原子內(nèi)部結(jié)構(gòu)的主要手段之一。所以，在近代物理實(shí)驗(yàn)中，仍把它作為傳統(tǒng)的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)。

(2)夫蘭克-赫茲實(shí)驗(yàn)的理論基礎(chǔ)

根據(jù)玻爾的原子理論，原子只能處于一系列不連續(xù)的穩(wěn)定狀態(tài)之中，其中每一種狀態(tài)相應(yīng)于一定的能量值E_n(n=1，2，3‥)，這些能量值稱為能級(jí)。最低能級(jí)所對(duì)應(yīng)的狀態(tài)稱為基態(tài)，其它高能級(jí)所對(duì)應(yīng)的態(tài)稱為激發(fā)態(tài)。

當(dāng)原子從一個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)過渡到另一個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)就會(huì)吸收或輻射一定頻率的電磁波，頻率大小決定于原子所處兩定態(tài)能級(jí)間的能量差�！� (h為普朗克恒量)

本實(shí)驗(yàn)中是利用一定能量的電子與原子碰撞交換能量而實(shí)現(xiàn)，并滿足能量選擇定則：

　(V為激發(fā)電位)

夫蘭克-赫茲實(shí)驗(yàn)玻璃容器充以需測(cè)量的氣體，本實(shí)驗(yàn)用的是汞。電子由陰級(jí)K發(fā)出，K與柵極G之間有加速電場(chǎng)，G與接收極A之間有減速電場(chǎng)。當(dāng)電子在KG空間經(jīng)過加速、碰撞后，進(jìn)入KG空間時(shí)，能量足以沖過減速電場(chǎng)，就成為電流計(jì)的電流。

(3)實(shí)驗(yàn)原理

　　 改進(jìn)的夫蘭克-赫茲管的基本結(jié)構(gòu)如下圖所示。電子由陰極K發(fā)出，陰極K和第一柵極G₁之間的加速電壓V_G1K及與第二柵極G₂之間的加速電壓V_G2K使電子加速。在板極A和第二柵極G₂之間可設(shè)置減速電壓V_G2A。

　　 設(shè)汞原子的基態(tài)能量為E₀，第一激發(fā)態(tài)的能量為E₁，初速為零的電子在電位差為V的加速電場(chǎng)作用下，獲得能量為eV，具有這種能量的電子與汞原子發(fā)生碰撞，當(dāng)電子能量eV<E₁-E₀時(shí)，電子能量幾乎不損失。如果eV≥E₁-E₀=ΔE，則汞原子從電子中取得能量ΔE，而由基態(tài)躍遷到第一激發(fā)態(tài)，ΔE=eV_C。相應(yīng)的電位差VC即為汞原子的第一激發(fā)電位。

　　 在實(shí)驗(yàn)中，逐漸增加V_G2K，由電流計(jì)讀出板極電流I_A，得到如下圖所示的變化曲線：

(4)實(shí)驗(yàn)結(jié)論

　　 夫蘭克-赫茲實(shí)驗(yàn)證明了原子被激發(fā)到不同的狀態(tài)時(shí)，吸收的能量是不連續(xù)的，進(jìn)而說明原子能量是量子化的。

3、氫原子的能級(jí)圖

從玻爾的基本假設(shè)出發(fā)，運(yùn)用經(jīng)典電磁學(xué)和經(jīng)典力學(xué)的理論，可以計(jì)算氫原子中電子的可能軌道半徑和相應(yīng)的能量。

(1)氫原子的大�。簹湓�子的電子的各條可能軌道的半徑r_n： r_n=n²r₁，

r₁代表第一條(離核最近的一條)可能軌道的半徑 r₁=0.53×10^-10 m

例如：n=2，　 r₂=2.12×10^-10 m

(2)氫原子的能級(jí)：

　　 原子在各個(gè)定態(tài)時(shí)的能量值E_n稱為原子的能級(jí)。它對(duì)應(yīng)電子在各條可能軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)的能量E_n(包括動(dòng)能和勢(shì)能)　 E_n=E₁/n²　　 n=1，2，3，······

E₁代表電子在第一條可能軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)的能量，E₁=-13.6eV　　　

注意：計(jì)算能量時(shí)取離核無限遠(yuǎn)處的電勢(shì)能為零，電子帶負(fù)電，在正電荷的場(chǎng)中為負(fù)值，電子的動(dòng)能為電勢(shì)能絕對(duì)值的一半，總能量為負(fù)值。

例如：n=2，E₂=-3.4eV，　 n=3，E₃=-1.51eV，　 n=4，E₄=-0.85eV，……

氫原子的能級(jí)圖如圖所示：

2、玻爾根據(jù)經(jīng)典電磁理論和牛頓力學(xué)計(jì)算出氫原子的電子的各條可能軌道半徑和電子在各條軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)的能量(包括動(dòng)能和勢(shì)能)公式：

軌道半徑：　 n=1，2，3……

能　　 量： 　　n=1，2，3……

式中r₁、E₁、分別代表第一條(即離核最近的)可能軌道的半徑和電子在這條軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)的能量，r_n、E_n 分別代表第n條可能軌道的半徑和電子在第n條軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)的能量，n是正整數(shù)，叫量子數(shù)。

1、玻爾的原子理論

(1)能級(jí)(定態(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，電子雖然繞核運(yùn)動(dòng)，但并不向外輻射能量。這些狀態(tài)叫定態(tài)。(本假設(shè)是針對(duì)原子穩(wěn)定性提出的)

(2)躍遷假設(shè)：原子從一種定態(tài)(設(shè)能量為E_n)躍遷到另一種定態(tài)(設(shè)能量為E_m)時(shí)，它輻射(或吸收)一定頻率的光子，光子的能量由這兩種定態(tài)的能量差決定，即(h為普朗克恒量)(本假設(shè)針對(duì)線狀譜提出)

(3)軌道量子化假設(shè)：原子的不同能量狀態(tài)跟電子沿不同的圓形軌道繞核運(yùn)動(dòng)相對(duì)應(yīng)。原子的定態(tài)是不連續(xù)的，因此電子的可能軌道的分布也是不連續(xù)的。(針對(duì)原子核式模型提出，是能級(jí)假設(shè)的補(bǔ)充)

提問：

(1)α粒子散射實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象是什么？

(2)原子核式結(jié)構(gòu)學(xué)說的內(nèi)容是什么？

(3)盧瑟福原子核式結(jié)構(gòu)學(xué)說與經(jīng)典電磁理論的矛盾？

　　 為了解決上述矛盾，丹麥物理學(xué)家玻爾，在1913年提出了自己的原子結(jié)構(gòu)假說。