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考点强化：考点强化：氢原子能级及能级跃迁氢原子能级及能级跃迁 1.考点精讲考点精讲 2.典例剖析典例剖析 3.规律方法规律方法 4.跟踪训练跟踪训练选修选修3-53-5 动量守恒动量守恒 波粒二相性波粒二相性原子结构与原子核原子结构与原子核 5.真题演练真题演练一、考点精讲一、考点精讲1.考点精讲考点精讲氢原子能级及能级跃迁氢原子能级及能级跃迁 1能级图中相关量意义的说明能级图中相关量意义的说明 相关量相关量意义意义能级图中的横线能级图中的横线横线左端的数字横线左端的数字“1,2,3”1,2,3”横线右端的数字横线右端的数字“13.6,13.6,3.4”3.4”相邻横线间相邻横线间的距离的距离带箭头的竖线带箭头的竖线表示氢原子可能的表示氢原子可能的能量状态能量状态定态定态表示量子数表示量子数表示氢原子的能量表示氢原子的能量表示相邻的能量差表示相邻的能量差,量子量子数越大相邻的能量差越数越大相邻的能量差越小小,距离越小距离越小表示原子由较高能级向较表示原子由较高能级向较低能级跃迁低能级跃迁,原子跃迁的原子跃迁的条件为条件为hEmEn2.定态间的跃迁定态间的跃迁满足能级差满足能级差 n小小n大大吸收能量吸收能量hEn大大En小小n大大n小小放出能量放出能量hEn大大En小小 吸收一吸收一定频率定频率的光子的光子释放释放一定一定频率频率光子光子电离态与电离能电离态与电离能(1)电离态：电离态：n，E0基态基态电离态：电离态：E吸吸0(13.6 eV)13.6 eV电离能电离能n2电离态：电离态：E吸吸0E23.4 eV(2)如吸收能量足够大，克服电离能后，获得自由的电子还携带如吸收能量足够大，克服电离能后，获得自由的电子还携带动能动能3电离电离入射光子和入射电子的区别：入射光子和入射电子的区别：若是在光子的激发下引起原子跃迁，则要求光子的能量必须若是在光子的激发下引起原子跃迁，则要求光子的能量必须等于原子的某两个能级差；等于原子的某两个能级差；若是在电子的碰撞下引起的跃迁，则要求电子的能量必须大若是在电子的碰撞下引起的跃迁，则要求电子的能量必须大于或等于原子的某两个能级差于或等于原子的某两个能级差易混辨析易混辨析二、典例剖析二、典例剖析2.典例剖析典例剖析【例例1】2015海南单科，海南单科，17（1）氢原子基态的能量为氢原子基态的能量为E113.6 eV。大量氢原子处于某一激发态。由这些氢原子可能发。大量氢原子处于某一激发态。由这些氢原子可能发出的所有的光子中，频率最大的光子能量为出的所有的光子中，频率最大的光子能量为0.96E1，频率最小，频率最小的光子的能量为的光子的能量为eV（保留两位有效数字），这些光子（保留两位有效数字），这些光子可具有可具有种不同的频率。种不同的频率。解析显隐解析显隐0.3110【备选备选】(2012江苏，江苏，12C)如图所示是某原子的能级图，如图所示是某原子的能级图，a、b、c为原子跃迁所发出的三种波长的光在下列该原子光谱的各选为原子跃迁所发出的三种波长的光在下列该原子光谱的各选项中，谱线从左向右的波长依次增大，则正确的是项中，谱线从左向右的波长依次增大，则正确的是()转转 解析解析审题导析审题导析1.两个能级间的能量差值越两个能级间的能量差值越大，辐射光的频率就越大，大，辐射光的频率就越大，其波长就越短其波长就越短.2.E3-E1E2-E1E3-E2b光的能量最光的能量最小小,波长最长波长最长a光的能量最光的能量最大大,波长最短波长最短转转 原题原题三、规律方法三、规律方法3.规律方法规律方法(1)能级之间发生跃迁时放出能级之间发生跃迁时放出(吸收吸收)光子的频率由光子的频率由hEmEn求得。若求波长可由公式求得。若求波长可由公式c求得。求得。(2)一个氢原子跃迁发出可能的光谱线条数最多为一个氢原子跃迁发出可能的光谱线条数最多为(n1)。(3)一群氢原子跃迁发出可能的光谱线条数的两种求解方法。一群氢原子跃迁发出可能的光谱线条数的两种求解方法。规律方法规律方法用数学中的组合知识求解：用数学中的组合知识求解：NC2n：Nn(n1)/2 利用能级图求解：在氢原利用能级图求解：在氢原子能级图中将氢原子跃迁的子能级图中将氢原子跃迁的各种可能情况一一画出，然各种可能情况一一画出，然后相加。后相加。规律方法规律方法【变式训练变式训练1 1】(2014山东卷山东卷,39)氢原子能级如图氢原子能级如图,当氢原子从当氢原子从n3跃跃迁到迁到n2的能级时的能级时,辐射光的波长为辐射光的波长为656 nm.以下判断正确的是以下判断正确的是()A.氢原子从氢原子从n2跃迁到跃迁到n1的能级时，辐射光的波长大于的能级时，辐射光的波长大于656 nmB.用波长为用波长为325 nm的光照射，可使氢原子从的光照射，可使氢原子从n1跃迁到跃迁到n2的能级的能级C.一群处于一群处于n3能级上的氢原子向低能级跃迁时最多产生能级上的氢原子向低能级跃迁时最多产生3种谱线种谱线D.用波长为用波长为633 nm的光照射的光照射,不能使氢原子从不能使氢原子从n2跃迁到跃迁到n3的能级的能级解析显隐解析显隐四、跟踪训练四、跟踪训练4.跟踪训练跟踪训练【跟踪训练跟踪训练】如图示为氢原子的四个如图示为氢原子的四个能级，其中能级，其中E1为基态，若氢原子为基态，若氢原子A处处于激发态于激发态E2，氢原子，氢原子B处于激发态处于激发态E3，则下列说法正确的是则下列说法正确的是()A原子原子A可能辐射出可能辐射出3种频率的光子种频率的光子B原子原子B可能辐射出可能辐射出3种频率的光子种频率的光子C原子原子A能够吸收原子能够吸收原子B发出的光子发出的光子并跃迁到能级并跃迁到能级E4D原子原子B能够吸收原子能够吸收原子A发出的光子发出的光子并跃迁到能级并跃迁到能级E4 解析解析原子原子A从激发态从激发态E2跃迁到跃迁到E1，只辐射一种，只辐射一种频率的光子，频率的光子，A错原子错原子B从激发态从激发态E3跃迁到基态跃迁到基态E1可能辐射三种频率的可能辐射三种频率的光子，光子，B对由原子能级对由原子能级跃迁理论可知，原子跃迁理论可知，原子A可可能吸收原子能吸收原子B由由E3跃迁到跃迁到E2时放出的光子并跃迁时放出的光子并跃迁到到E3，但不能跃迁到，但不能跃迁到E4，C错错A原子发出的光子原子发出的光子能量能量EE2E1大于大于E4E3，故原子，故原子B不可能跃不可能跃迁到能级迁到能级E4，D错错答案答案B 解析显隐解析显隐AB审题视角审题视角1.当氢原子从高能级向低能级跃迁释放的能量大于金属钾的当氢原子从高能级向低能级跃迁释放的能量大于金属钾的逸出功逸出功2.22eV时，即能够从金属钾表面打出光电子时，即能够从金属钾表面打出光电子.2.因因E3-E1=12.11eV 2.22eV，能打出光电子；，能打出光电子；因因E2-E1=10.2eV 2.22eV，能打出光电子；，能打出光电子；因因E3-E2=1.89eV 2.22eV，不能打出光电子；，不能打出光电子；【跟踪训练跟踪训练】已知金属钾的逸出功为已知金属钾的逸出功为2.22 eV,氢原子的能级如氢原子的能级如图所示图所示,一群处在一群处在n3能级的氢原子能级的氢原子向低能级跃迁时，能够从金属钾的向低能级跃迁时，能够从金属钾的表面打出光电子的光波共有表面打出光电子的光波共有()A一种一种 B两种两种 C三种三种 D四种四种 解析显隐解析显隐五、真题演练五、真题演练5.真题演练真题演练【真题真题】2013江苏单科，江苏单科，12C(2)根据根据玻尔原子结构理论玻尔原子结构理论,氦离子氦离子(He)的能级图的能级图如图所示如图所示.电子处在电子处在n3轨道上比处在轨道上比处在n5轨道上离氦核的距离轨道上离氦核的距离_(选填选填“近近”或或“远远”).当大量当大量He处在处在n4的激发态的激发态时时,由于跃迁所发射的谱线有由于跃迁所发射的谱线有_条条.解析解析量子数小的轨道半径小，因此量子数小的轨道半径小，因此n3的轨道比的轨道比n5的轨道的轨道离核近；能级跃迁发射的谱线条数为离核近；能级跃迁发射的谱线条数为C2nC246条条答案答案近近6 解析显隐解析显隐6近近
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