师：好，同学们好，今天我们来复习人教版选修3 - 5第18章原子结构。在很长一段时间里，人们认为原子是构成物质的最小单元。后来汤姆孙在研究阴极射线时发现了电子，密立根还测出了电子的电荷量，这才发现原子是可以再分的。同时，汤姆孙提出了原子的结构模型，他认为正电荷在原子内均匀分布，电子就像枣镶嵌其中。

　　汤姆孙的学生卢瑟福在研究原子结构时做了著名的阿尔法粒子散射实验。实验结果表明，用汤姆孙的枣糕模型无法解释。于是，卢瑟福通过分析和推理提出了核式结构模型，能很好地解释阿尔法粒子的散射实验。但用经典理论解释时，却无法解释原子的线状光谱和原子的稳定性。

　　这时，波尔受到普朗克量子化观念的启发，提出了能级轨道的量子化假设，并给出了波尔的能级结构。不过，波尔的能级结构延续了核式结构的轨道模型，而现在的原子理论认为，电子的运行没有轨道，在微观世界里，电子云呈几率分布。这就是人们认识原子结构的历史过程。下面我们来看几个重点知识。

　　卢瑟福做的阿尔法粒子散射实验，用阿尔法粒子轰击很薄的金箔，让显微镜在轨道上观测沿阿尔法粒子前进方向及不同角度，甚至反方向上阿尔法粒子打到荧光屏上的数目。实验发现，绝大多数阿尔法粒子穿过金属箔后仍沿原来方向前进，只有少数发生较大偏转，极少数偏转超过90度，有的甚至几乎被撞回来。

　　根据实验结果，我们看看汤姆孙的模型能否解释。首先，电子质量只有阿尔法粒子质量的1/7300左右，对阿尔法粒子的影响可忽略不计，所以电子不会使阿尔法粒子速度发生明显变化。其次，汤姆孙认为正电荷均匀分布，阿尔法粒子穿越原子时受到的库仑斥力基本平衡，无法解释大角度散射。

　　卢瑟福分析，阿尔法粒子在微观世界像重磅炮弹，能发生大角度偏转甚至被撞回，说明原子内有质量和电荷量很大的物质。而绝大多数阿尔法粒子沿前进方向不受影响，又说明原子内部很空。由此，卢瑟福提出核式结构模型，认为原子里有个很小的核，几乎全部质量和正电荷都集中在核里，核外电子绕核高速旋转。

　　通过阿尔法粒子散射实验，还能估测原子核大小。原子大小数量级是10?1?米左右，原子核大小数量级是10?1?立方米，两者相差10万倍，再次说明原子内部很空。

　　来看这道题，它考察对阿尔法粒子散射实验结果的推理。答案选C，因为原子的正电荷和几乎全部质量都集中在很小的核里，所以绝大多数阿尔法粒子基本沿原方向前进，极少数对心碰撞的会弹回，这样就能解释实验结果。

　　再看辨识一，考察阿尔法粒子穿越原子时的受力情况，即散射结果的本质。阿尔法粒子穿越时主要受氢原子核的库仑斥力。对于下方的阿尔法粒子，受斥力应弯向力的一侧，所以A不对。B中阿尔法粒子冲着金原子核被反弹，符合实验规律。越靠近金原子核，库仑斥力越大，偏转角度越大，所以相比C，D更合适，这题选D。

　　接下来复习氢原子光谱。光谱是用光珊或棱镜把各种颜色的光按波长展开，获得光的波长和强度分布的记录。光谱分为发射光谱和吸收光谱，发射光谱又分为连续光谱和线状谱。连续光谱是一条光带，各种波长的电磁波都会出现；线状谱是一条一条的亮线或暗线，原子的发射光谱就是线状谱。吸收光谱是一条一条的暗线。每个原子的线状谱都不同，称为特征光谱，利用这一点可鉴别物质或确定物质成分，即光谱分析。

　　看这道对光谱了解的题，A选项原子光谱是不连续的，正确，因为原子光谱是线状谱。B选项说各种原子的原子光谱相同，错误，虽然原子都由原子核和电子组成，但核外电子分布不同，原子光谱也不同。C选项正确，原子结构不同，光谱不同。D选项就是光谱分析，因为每个原子特征光谱不同，可借助线状谱鉴别物质或确定所含元素。这题选ACD。

　　看辨识练习，是光谱分析的题目。a、b、c、d是四种元素发出的线状谱，某矿物质发出的光谱经分析，对比发现其中存在a谱线和c谱线，不存在b谱线和d谱线，所以该矿物质含有A、C两种元素，缺乏B、D两种元素，选BD。

　　氢原子是最简单的原子，其光谱也是最简单的，特点是线状谱，是分立的谱线，说明氢原子发射光谱只能发出特定频率的光。巴尔末对可见光区域的谱线进行分析，发现四条谱线的波长符合一定公式，这个公式叫巴尔末公式，这四条谱线叫巴尔末系。

　　原子的光谱是线状谱，这对卢瑟福的核式结构模型产生了局限性。按照核式结构模型，原子核外电子绕核运转会辐射电磁波，电子轨道半径会连续变小，原子不稳定，且辐射电磁波频率连续变化，发射光谱应是连续谱，但事实并非如此，原子是稳定的，发射光谱是线状谱。

　　丹麦物理学家波尔意识到经典理论解释原子结构的困难，受到普朗克黑体辐射的量子论和爱因斯坦光电效应的光子概念启发，提出自己的原子理论。他的理论有三个大胆假设：

　　第一，延续核式结构模型，认为电子在库仑引力作用下绕核高速旋转，但轨道不是任意的，半径符合一定条件的轨道才可能，这就是轨道的量子化。