高三物理一轮复习第十二章波粒二象性原子结构原子核第3讲原子结构氢原子光谱课件.ppt

第2讲原子结构氢原子光谱 知识梳理 知识点1原子结构1 电子的发现 英国物理学家汤姆孙在研究阴极射线时发现了 提出了原子的 枣糕模型 电子 2 原子的核式结构 1 1909 1911年 英籍物理学家 进行了 粒子散射实验 提出了核式结构模型 2 粒子散射实验的结果 绝大多数 粒子穿过金箔后 基本上仍沿原来的方向前进 但有 粒子发生了大角度偏转 偏转的角度甚至大于90 也就是说它们几乎被 撞了回来 卢瑟福 少数 3 原子的核式结构模型 原子中带正电部分的体积很小 但几乎占有全部 电子在正电体的外面运动 质量 知识点2氢原子光谱1 光谱 用光栅或棱镜可以把各种颜色的光按波长展开 获得光的 频率 和强度分布的记录 即光谱 波长 2 光谱分类 连续 吸收 特征 3 氢原子光谱的实验规律 巴耳末系是氢原子光谱在可见光区的谱线 其波长公式 R n 3 4 5 R是里德伯常量 R 1 10 107m 1 4 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 特征谱线 知识点3氢原子的能级结构 能级公式1 玻尔理论 1 定态 原子只能处于一系列不连续的能量状态中 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 稳定 2 跃迁 当电子从能量较高的定态轨道跃迁到能量较低的定态轨道时 会放出能量为h 的光子 这个光子的能量由前后两个能级的能量差决定 即h h是普朗克常量 h 6 63 10 34J s 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 Em En 不连续的 不连续的 2 几个概念 1 能级 在玻尔理论中 原子的能量是量子化的 这些量子化的能量值 叫作能级 2 基态 原子能量 的状态 3 激发态 在原子能量状态中除基态之外的其他状态 4 量子数 原子的状态是不连续的 用于表示原子状态的 最低 正整数 3 氢原子的能级公式 En E1 n 1 2 3 其中E1为基态能量 其数值为E1 eV 4 氢原子的半径公式 rn n 1 2 3 其中r1为基态半径 又称玻尔半径 其数值为r1 0 53 10 10m 13 6 n2r1 5 氢原子的能级图 能级图如图所示 易错辨析 1 原子光谱是不连续的 是由若干频率的光组成的 2 原子的能量量子化现象是指原子在不同状态中具有不同的能量 3 炽热的固体 液体和高压气体发出的光谱是连续光谱 4 根据玻尔理论 氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时 释放一定频率的光子 同时电子的动能增大 电势能减小 提示 1 由线状光谱和吸收光谱这两个原子的特征谱线可知 原子光谱是不连续的 是由若干频率的光组成的 2 原子的能量量子化现象是指原子在不同能级中具有不同的能量 3 炽热的固体 液体和高压气体发出的光谱是连续光谱 4 根据玻尔理论 氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时 释放一定频率的光子 轨道半径减小 根据知 动能增大 由于能量减小 则电势能减小 考点1氢原子能级图及原子跃迁 核心要素精讲 1 氢原子能级图 2 能级图中各物理量意义的说明 3 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 Em En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 N 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 高考命题探究 典例1 2016 北京高考 处于n 3能级的大量氢原子 向低能级跃迁时 辐射光的频率有 世纪金榜导学号42722258A 1种B 2种C 3种D 4种