魯科版選修35 氫原子光譜與 能級(jí)結(jié)構(gòu) 第1課時(shí) 學(xué)案.docx

第三節(jié)氫原子光譜 第四節(jié)原子的能級(jí)結(jié)構(gòu)1原子的氣體通電后可以發(fā)光并產(chǎn)生固定不變的光譜，這種光譜被稱為原子光譜2每種原子都有自己特定的原子光譜，不同的原子，其原子光譜不同，因而原子光譜被稱為原子的指紋3人們把一系列符合巴耳末公式的光譜線稱為巴耳末系，其公式為，n3，4，5，4由于氫原子光譜是分立的，因此我們猜想原子內(nèi)部的能量也是不連續(xù)的，并把此能量稱為原子的能級(jí)5氫原子的能級(jí)公式為en，n1，2，3，其中e113.6_ev，這個(gè)最低能級(jí)對(duì)應(yīng)的狀態(tài)稱為基態(tài)，其他狀態(tài)稱為激發(fā)態(tài)6處于激發(fā)態(tài)的氫原子是不穩(wěn)定的，它會(huì)向較低的能級(jí)躍遷，躍遷時(shí)釋放出來(lái)的能量以光子的形式向外輻射，輻射出來(lái)的能量等于兩能級(jí)間的能量差1(多選)關(guān)于玻爾原子理論的基本假設(shè)，下列說(shuō)法中正確的是(ab)a原子中的電子繞原子核做圓周運(yùn)動(dòng)，庫(kù)侖力提供向心力b電子繞核運(yùn)動(dòng)的軌道半徑只能取某些特定的值，而不是任意的c原子的能量包括電子的動(dòng)能和勢(shì)能，電子動(dòng)能可取任意值，勢(shì)能只能取某些分立值d電子由一條軌道躍遷到另一條軌道上時(shí)，輻射(或吸收)的光子頻率等于電子繞核運(yùn)動(dòng)的頻率解析：由玻爾理論知，a、b正確；因電子軌道是量子化的，所以原子的能量也是量子化的，c錯(cuò)誤；電子繞核做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，不向外輻射能量，原子輻射的能量與電子繞核運(yùn)動(dòng)無(wú)關(guān)，d錯(cuò)誤2大量氫原子從n5的激發(fā)態(tài)，向低能級(jí)躍遷時(shí)，產(chǎn)生的光譜線條數(shù)是(d)a4條 b6條 c8條 d10條解析：由題意可知，當(dāng)大量氫原子從n5能級(jí)躍遷時(shí)，有c2510條光譜線產(chǎn)生3下列物質(zhì)產(chǎn)生的光譜是線狀譜的是(d)a熾熱的鋼水b發(fā)亮的白熾燈c熾熱的高壓氣體d固體或液體汽化成稀薄氣體后發(fā)光解析：熾熱的固體、液體和高壓氣體產(chǎn)生的光譜是連續(xù)譜4(多選)關(guān)于玻爾的原子模型，下述說(shuō)法中正確的有(bd)a它徹底否定了盧瑟福的核式結(jié)構(gòu)學(xué)說(shuō)b它發(fā)展了盧瑟福的核式結(jié)構(gòu)學(xué)說(shuō)c它完全拋棄了經(jīng)典的電磁理論d它引入了普朗克的量子理論解析：玻爾的原子模型在核式結(jié)構(gòu)模型的前提下提出軌道量子化、能量量子化及能級(jí)躍遷，故a錯(cuò)誤、b正確，它的成功就在于引入了量子化理論，缺點(diǎn)是被過(guò)多引入的經(jīng)典力學(xué)所困，故c錯(cuò)誤、d正確5一群氫原子處于同一較高的激發(fā)態(tài)，它們向較低激發(fā)態(tài)或基態(tài)躍遷的過(guò)程中(b)a可能吸收一系列頻率不同的光子，形成光譜中的若干條暗線b可能發(fā)出一系列頻率不同的光子，形成光譜中的若干條亮線c只吸收頻率一定的光子，形成光譜中的一條暗線d只發(fā)出頻率一定的光子，形成光譜中的一條亮線解析：當(dāng)原子由高能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí)，原子將發(fā)出光子，由于不只是兩個(gè)特定能級(jí)之間的躍遷，所以它可以發(fā)出一系列頻率的光子，形成光譜中的若干條亮線6(多選)有關(guān)原子光譜，下列說(shuō)法正確的是(bd)a原子光譜不能反映原子結(jié)構(gòu)特征b氫原子光譜跟氧原子光譜是不同的c太陽(yáng)光譜是連續(xù)譜d鑒別物質(zhì)的成分可以采用光譜分析解析：不同的原子發(fā)出的譜線不相同，每一種原子都有自己的特征譜線，利用光譜分析可以用來(lái)確定元素，原子光譜可以間接反映原子結(jié)構(gòu)的特征，故b、d正確，a錯(cuò)誤太陽(yáng)光譜是不連續(xù)的，故c不正確7氫原子的能級(jí)圖如圖所示欲使一處于基態(tài)的氫原子釋放出一個(gè)電子而變成氫離子，則該氫原子需要吸收的能量至少是(a)a13.60 ev b10.20 evc0.54 ev d27.20 ev解析：要使氫原子變成氫離子，是使氫原子由低能級(jí)向高能級(jí)躍遷，需要吸收的能量大于等于eene10(13.60) ev13.60 ev，選項(xiàng)a滿足題意8根據(jù)玻爾理論，下列關(guān)于氫原子的論述正確的是(c)a若氫原子由能量為en的定態(tài)向低能級(jí)躍遷，則氫原子要輻射的光子能量為henb電子沿某一軌道繞核運(yùn)動(dòng)，若圓周運(yùn)動(dòng)的頻率為，則其發(fā)光的頻率也是c一個(gè)氫原子中的電子從一個(gè)半徑為ra的軌道自發(fā)地直接躍遷到另一半徑為rb的軌道，已知rarb，則此過(guò)程原子要輻射某一頻率的光子d氫原子吸收光子后，將從高能級(jí)向低能級(jí)躍遷解析：原子由能量為en的定態(tài)向低能級(jí)躍遷時(shí)，輻射的光子能量等于能級(jí)差，與en不相等，故a錯(cuò)；電子沿某一軌道繞核運(yùn)動(dòng)，處于某一定態(tài)，不向外輻射能量，故b錯(cuò)；電子由半徑大的軌道躍遷到半徑小的軌道，能級(jí)降低，因而要輻射某一頻率的光子，故c正確；原子吸收光子后能量增加，能級(jí)升高，故d錯(cuò)9氫原子部分能級(jí)的示意圖如圖所示，不同色光的光子能量如下表所示：色光紅橙黃綠藍(lán)靛紫光子能量范圍(ev)1.612002.002072.072142.142532.532762.76310處于某激發(fā)態(tài)的氫原子，發(fā)射的光的譜線在可見(jiàn)光范圍內(nèi)僅有2條，其顏色分別為(a)a紅、藍(lán)靛 b黃、綠c紅、紫 d藍(lán)靛、紫解析：本題意在考查考生對(duì)氫原子能級(jí)的理解，并能正確結(jié)合電磁波譜解決氫原子躍遷的能級(jí)問(wèn)題由七種色光的光子的不同能量可知，可見(jiàn)光光子的能量范圍在1.613.10 ev，故可能是由第4能級(jí)向第2能級(jí)躍遷過(guò)程中所輻射的光子，e10.85 ev(3.40)ev2.55 ev，即藍(lán)靛光；也可能是氫原子由第3能級(jí)向第2能級(jí)躍遷過(guò)程中所輻射的光子，e21.51 ev(3.40)ev1.89 ev，即紅光10如圖所示為氫原子最低的四個(gè)能級(jí)，當(dāng)氫原子在這些能級(jí)間躍遷時(shí)(1)有可能放出幾種不同能量的光子？(2)在哪兩個(gè)能級(jí)間躍遷時(shí)，所發(fā)出的光子波長(zhǎng)最長(zhǎng)？波長(zhǎng)是多少？解析：