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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,ppt精选,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,二级,三级,四级,五级,ppt精选,*,第三章原子结构原子核,第,1,讲原子结构氢原子光谱,1,ppt精选,第三章原子结构原子核1ppt精选,知识点,1,氢原子光谱,【,思维激活,1】,(,多选,),如图甲所示是,a,、,b,、,c,、,d,四种元素的线状谱,图乙是某矿物的线状谱,通过光谱分析可以了解该矿物中缺乏的是,(,),A.a,元素,B.b,元素,C.c,元素,D.d,元素,2,ppt精选,知识点1 氢原子光谱2ppt精选,【,解析,】,选,B,、,D,。将,a,、,b,、,c,、,d,四种元素的线状谱与乙图中对照,可知矿物中缺少,b,、,d,元素,故选,B,、,D,。,3,ppt精选,【解析】选B、D。将a、b、c、d四种元素的线状谱与乙图中对,【,知识梳理,】,1.,光谱：,用光栅或棱镜可以把光按波长展开,获得光的,_(,频率,),和强度分布的记录,即光谱。,2.,光谱分类：,有些光谱是一条条的,_,这样的光谱叫作线状谱。,有的光谱是连在一起的,_,这样的光谱叫作连续谱。,3.,光谱分析：,利用每种原子都有自己的,_,可以用来鉴别物质和确定,物质的组成成分,且灵敏度很高。在发现和鉴别化学元素上有,着重大的意义。,波长,亮线,光带,特征谱线,4,ppt精选,【知识梳理】波长亮线光带特征谱线4ppt精选,知识点,2,氢原子的能级结构、能级公式,【,思维激活,2】,氢原子的基态能量为,E,1,如图所示,四个能级图能正确代表氢原子能级的是,(,),5,ppt精选,知识点2 氢原子的能级结构、能级公式5ppt精选,【,解析,】,选,C,。根据氢原子能级图特点：上密下疏,再联系各激,发态与基态能级间关系,E,n,=,故,C,正确。,6,ppt精选,【解析】选C。根据氢原子能级图特点：上密下疏,再联系各激6p,【,知识梳理,】,1.,玻尔理论：,(1),定态：原子只能处于一系列,_,的能量状态中,在这些,能量状态中原子是,_,的,电子虽然绕核运动,但并不向外辐,射能量。,(2),跃迁：原子从一种定态跃迁到另一种定态时,它辐射或吸,收一定频率的光子,光子的能量由这两个定态的能量差决定,即,h=_,。,(h,是普朗克常量,h=6.6310,-34,Js),(3),轨道：原子的不同能量状态跟电子在不同的圆周轨道绕核,运动相对应。原子的定态是,_,因此电子的可能轨道,也是,_,。,不连续,稳定,E,m,-E,n,不连续的,不连续的,7,ppt精选,【知识梳理】不连续稳定Em-En不连续的不连续的7ppt精选,2.,能级：,原子量子化的,_,。,3.,基态和激发态：,原子能量最低的状态叫,_,其他能量较高的状态叫,_,。,能量值,基态,激发态,8,ppt精选,2.能级：能量值基态激发态8ppt精选,4.,氢原子的能级和轨道半径：,(1),氢原子的能级公式：,E,n,=_(n=1,2,3,),其中,E,1,为基,态能量,其数值为,E,1,=_,。,(2),氢原子的半径公式：,r,n,=_(n=1,2,3,),其中,r,1,为基态,半径,又称玻尔半径,其数值为,r,1,=0.5310,-10,m,。,-13.6eV,n,2,r,1,9,ppt精选,4.氢原子的能级和轨道半径：-13.6eVn2r19ppt精,5.,氢原子的能级图：,能级图如图所示。,10,ppt精选,5.氢原子的能级图：10ppt精选,【,微点拨,】,1.,对玻尔理论的四点提醒：,(1),电子绕核运动的半径是不连续的,;,(2),电子跃迁辐射光子的频率不等于电子绕核圆周运动的频率,;,(3),实物粒子也能使原子发生能级跃迁,;,(4),一个处于激发态的氢原子,辐射光谱线条数可能为,1,。一群处于激发态,(n3),的氢原子,可能辐射出多条光谱线。,11,ppt精选,【微点拨】11ppt精选,2.,关于光谱的三个易混点：,(1),太阳光谱是吸收光谱,不是连续光谱,;,(2),原子光谱是线状光谱,不是连续光谱,;,(3),研究太阳光谱可了解太阳大气层的成分,不能了解地球大气层的成分。,12,ppt精选,2.关于光谱的三个易混点：12ppt精选,考点,1,氢原子能级图及原子跃迁,1.,能级图中相关量意义的说明：,深化,理解,相关量,意义,能级图中的横线,表示氢原子可能的能量状态,定态,横线左端的数字“,1,2,3”,表示量子数,横线右端的数字,“,-13.6,-3.4”,表示氢原子的能量,相邻横线间的距离,表示相邻的能量差,量子数越大相邻的能量差越小,距离越小,带箭头的竖线,表示原子由较高能级向较低能级跃迁,原子跃迁的条件为,h=E,m,-E,n,13,ppt精选,考点1 氢原子能级图及原子跃迁深化相关量意义能级图中的横,2.,对原子跃迁条件,h=E,m,-E,n,的说明：,(1),原子跃迁条件,h=E,m,-E,n,只适用于光子和原子作用而使原子在各定态之间跃迁的情况。,(2),当光子能量大于或等于,13.6eV,时,也可以被处于基态的氢原子吸收,使氢原子电离,;,当处于基态的氢原子吸收的光子能量大于,13.6eV,时,氢原子电离后,电子具有一定的初动能。,(3),原子还可吸收外来实物粒子,(,例如自由电子,),的能量而被激发。由于实物粒子的动能可全部或部分被原子吸收,所以只要入射粒子的能量大于或等于两能级的能量差值,(E=E,m,-E,n,),均可使原子发生能级跃迁。,14,ppt精选,2.对原子跃迁条件h=Em-En的说明：14ppt精选,3.,跃迁中两个易混问题：,(1),一群原子和一个原子：氢原子核外只有一个电子,这个电子在某个时刻只能处在某一个可能的轨道上,在某段时间内,由某一轨道跃迁到另一个轨道时,可能的情况只有一种,但是如果容器中盛有大量的氢原子,这些原子的核外电子跃迁时就会有各种情况出现了。,(2),直接跃迁与间接跃迁：原子从一种能量状态跃迁到另一种能量状态时,有时可能是直接跃迁,有时可能是间接跃迁。两种情况下辐射,(,或吸收,),光子的能量是不同的。直接跃迁时辐射,(,或吸收,),光子的能量等于间接跃迁时辐射,(,或吸收,),的所有光子的能量和。,15,ppt精选,3.跃迁中两个易混问题：15ppt精选,【,题组通关方案,】,【,典题,1】,(2012,四川高考,),如图为氢原子能级示意图的一部分,则氢原子,(,),16,ppt精选,【题组通关方案】16ppt精选,A.,从,n=4,能级跃迁到,n=3,能级比从,n=3,能级跃迁到,n=2,能级辐射出电磁波的波长长,B.,从,n=5,能级跃迁到,n=1,能级比从,n=5,能级跃迁到,n=4,能级辐射出电磁波的速度大,C.,处于不同能级时,核外电子在各处出现的概率是一样的,D.,从高能级向低能级跃迁时,氢原子核一定向外放出能量,17,ppt精选,A.从n=4能级跃迁到n=3能级比从n=3能级跃迁到n=2能,【,典题解析,】,选,A,。由题图可知,E,43,E,32,根据公式,E=h,可得,43,32,A,对,;,若是在真空中,任何,电磁波的速度都是,3.010,8,m/s,B,错,;,处于不同能级时,核外电,子出现的概率对应不同的电子云,可知,C,错,;,应该是“氢原子”,向外放出能量,而非“氢原子核”,D,错。,18,ppt精选,【典题解析】选A。由题图可知E43E32,根据公式E=h,【,典题,2】,如图所示为氢原子最低的四个能级，当氢原子在这些能级间跃迁时：,(1),有可能放出多少种能量的光子,?,(2),在哪两个能级间跃迁时,所放出光子波长最长,?,最长波长是多少,?,19,ppt精选,【典题2】如图所示为氢原子最低的四个能级，当氢原子在这些能级,【,典题解析,】,(1)N=,种,=6,种。,(2),氢原子由第,4,能级向第,3,能级跃迁时,能量差最小,辐射的光子波长最长。,由,h=E,4,-E,3,得：,=E,4,-E,3,所以最长波长,1.8810,-6,m,。,答案：,(1)6,种,(2),第,4,能级向第,3,能级跃迁,1.8810,-6,m,20,ppt精选,【典题解析】(1)N=种=6,【,加固训练,】,1.,如图所示为氢原子的四个能级,其中,E,1,为,基态,若氢原子,A,处于激发态,E,2,氢原子,B,处于,激发态,E,3,则下列说法正确的是,(,),A.,原子,A,可能辐射出,3,种频率的光子,B.,原子,B,可能辐射出,3,种频率的光子,C.,原子,A,能够吸收原子,B,发出的光子并跃迁到能级,E,4,D.,原子,B,能够吸收原子,A,发出的光子并跃迁到能级,E,4,21,ppt精选,【加固训练】21ppt精选,【,解析,】,选,B,。原子,A,从激发态,E,2,跃迁到,E,1,只能辐射出,1,种频率的光子,A,错。原子,B,从激发态,E,3,跃迁到基态,E,1,能辐射出,3,种频率的光子,B,对。由原子能级跃迁理论可知,原子,A,可能吸收原子,B,由,E,3,跃迁到,E,2,时放出的光子并跃迁到,E,3,但不能跃迁到,E,4,C,错。,A,原子发出的光子能量,E=E,2,-E,1,大于,E,4,-E,3,故原子,B,吸收原子,A,发出的光子不可能跃迁到能级,E,4,D,错。,22,ppt精选,【解析】选B。原子A从激发态E2跃迁到E1,只能辐射出1种频,2.(2012,山东高考,),氢原子第,n,能级的能量为,E,n,=,其中,E,1,为,基态能量。当氢原子由第,4,能级跃迁到第,2,能级时,发出光子的,频率为,1,;,若氢原子由第,2,能级跃迁到基态,发出光子的频率为,2,则,=,。,【,解析,】,当氢原子由第,4,能级跃迁到第,2,能级时：,h,1,=E,4,-E,2,当氢原子由第,2,能级跃迁到基态时：,h,2,=E,2,-E,1,而,E,4,=,E,2,=,联立以上各式解得：,答案：,23,ppt精选,2.(2012山东高考)氢原子第n能级的能量为En=,【,学科素养升华,】,解答氢原子能级图与原子跃迁问题,的注意事项,(1),能级之间跃迁时放出的光子频率是不连续的。,(2),能级之间发生跃迁时放出,(,吸收,),光子的频率由,h=E,m,-E,n,求,得。若求波长可由公式,c=,求得。,(3),一个氢原子跃迁发出可能的光谱线条数最多为,(n-1),。,(4),一群氢原子跃迁发出可能的光谱线条数的两种求解方法。,用数学中的组合知识求解：,利用能级图求解：在氢原子能级图中将氢原子跃迁的各种,可能情况一一画出,然后相加。,24,ppt精选,【学科素养升华】24ppt精选,考点,2,与能级有关的能量问题,1.,原子从低能级向高能级跃迁的能量情况：吸收一定能量的光子,当一个光子的能量满足,h=E,末,-E,初,时,才能被某一个原子吸收,使原子从低能级,E,初,向高能级,E,末,跃迁,而当光子能量,h,大于或小于,E,末,-E,初,时都不能被原子吸收。,2.,原子从高能级向低能级跃迁的能量情况：以光子的形式向外辐射能量,所辐射的光子能量恰等于发生跃迁时的两能级间的能量差。,3.,电离时的能量：当光子能量大于或等于原子所处的能级绝对值时,可以被氢原子吸收,使氢原子电离,多余的能量作为电子的初动能。,拓展,延伸,25,ppt精选,考点2与能级有关的能量问题 拓展25ppt精选,4.,氢原子跃迁时电子动能、电势能与原子能量的变化规律：,(1),原子能量变化规律：,E,n,=E,kn,+E,pn,=,随,n,增大而增大,随,n,的,减小而减小,其中,E,1,=-13.6eV,。,(2),电子动能变化规律。,从公式上判断电子绕氢原子核运动时静电力提供向心力,即 所以,E,kn,=,随,r,增大而减小。,从库仑力做功上判断,当轨道半径增大时,库仑引力做负功,故电子动能减小。反之,当轨道半径减小时,库仑引力做正功,故电子的动能增大。,
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