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文檔簡介

1、第第十十八八章章第第4節(jié)節(jié)新知預新知預習習巧設計巧設計名師課名師課堂堂一點通一點通創(chuàng)新演創(chuàng)新演練練大沖關大沖關 隨堂檢測隨堂檢測歸納小結歸納小結 課下作業(yè)課下作業(yè)綜合提升綜合提升 要點一要點一要點二要點二1知道玻爾原子理論的基本假設的主知道玻爾原子理論的基本假設的主 要內容。要內容。2了解能級、躍遷、能量量子化以及了解能級、躍遷、能量量子化以及 基態(tài)、激發(fā)態(tài)等概念。會用基態(tài)、激發(fā)態(tài)等概念。會用h EmEn進行簡單計算。進行簡單計算。3會用玻爾的原子理論解釋氫原子光會用玻爾的原子理論解釋氫原子光 譜。譜。4了解玻爾原子模型的不足之處及其了解玻爾原子模型的不足之處及其 原因。原因。1玻爾原子理論的

2、基本假設玻爾原子理論的基本假設(1)軌道量子化:軌道量子化:原子中的電子在原子中的電子在 力的作用下,繞力的作用下,繞 做圓周運動。做圓周運動。電子繞核運動的軌道是電子繞核運動的軌道是 的。的。電子在這些軌道上繞核的轉動是電子在這些軌道上繞核的轉動是 的,不產(chǎn)生的,不產(chǎn)生 。庫侖庫侖原子核原子核量子化量子化穩(wěn)定穩(wěn)定電磁輻射電磁輻射 (2)定態(tài):定態(tài): 能量量子化:電子在不同軌道上運動時,原子處能量量子化:電子在不同軌道上運動時,原子處于不同的狀態(tài),具有于不同的狀態(tài),具有 能量。能量。 能級:原子的量子化的能級:原子的量子化的 。 定態(tài):原子中具有定態(tài):原子中具有 的穩(wěn)定狀態(tài)。的穩(wěn)定狀態(tài)。 基態(tài)

3、:能量基態(tài):能量 的狀態(tài)。的狀態(tài)。 激發(fā)態(tài):除激發(fā)態(tài):除 之外的其他狀態(tài)。之外的其他狀態(tài)。不同的不同的能量值能量值確定能量確定能量最低最低基態(tài)基態(tài) (3)躍遷:躍遷: 當電子從能量較當電子從能量較 的定態(tài)軌道的定態(tài)軌道(其能量記為其能量記為Em)躍遷到躍遷到能量較能量較 的定態(tài)軌道的定態(tài)軌道(能量記為能量記為En,mn)時,會放出能量時,會放出能量為為 的光子的光子(h是普朗克常量是普朗克常量),這個光子的能量由前后兩個,這個光子的能量由前后兩個能級的能量差決定,即能級的能量差決定,即 EmEn,此式稱為,此式稱為 條件,條件,又稱為又稱為 條件。條件。 關鍵一點關鍵一點氫原子從高能級向低能級

4、躍遷時,并不氫原子從高能級向低能級躍遷時,并不是氫原子的能級越高,釋放的光子能量越大,而是由兩定是氫原子的能級越高,釋放的光子能量越大,而是由兩定態(tài)的能級差決定。態(tài)的能級差決定。高高低低hh頻率頻率輻射輻射 2玻爾理論對氫光譜的解釋玻爾理論對氫光譜的解釋 (1)解釋巴耳末公式:解釋巴耳末公式: 按照玻爾理論,從高能級躍遷到低能級時輻射的光子按照玻爾理論,從高能級躍遷到低能級時輻射的光子的能量為的能量為hEmEn;巴耳末公式中的正整數(shù);巴耳末公式中的正整數(shù)n和和2正好代正好代表能級躍遷之前和之后的表能級躍遷之前和之后的 的量子數(shù)的量子數(shù)n和和2。并且。并且理論上的計算和實驗測量的理論上的計算和實

5、驗測量的 R的值符合得很好,的值符合得很好,同樣,玻爾理論也很好地解釋甚至預言了氫原子的其他譜同樣,玻爾理論也很好地解釋甚至預言了氫原子的其他譜線系。線系。定態(tài)軌道定態(tài)軌道里德伯常量里德伯常量 (2)解釋氫原子光譜的不連續(xù)性:解釋氫原子光譜的不連續(xù)性: 原子從較高能級向低能級躍遷時放出光子的能量等于原子從較高能級向低能級躍遷時放出光子的能量等于前后前后 ,由于原子的能級是,由于原子的能級是 的,所以放的,所以放出的光子的能量也是出的光子的能量也是 的,因此原子的發(fā)射光譜只有的,因此原子的發(fā)射光譜只有一些分立的亮線。一些分立的亮線。 關鍵一點關鍵一點不同元素的原子具有不同的特征譜線是不同元素的原

6、子具有不同的特征譜線是因為不同的原子具有不同的結構和能級,輻射光子的頻率因為不同的原子具有不同的結構和能級,輻射光子的頻率也不相同。也不相同。兩個能級之差兩個能級之差分立分立分立分立 3玻爾理論的局限性玻爾理論的局限性 (1)玻爾理論的成功之處:玻爾理論的成功之處: 玻爾理論第一次將玻爾理論第一次將 引入原子領域。引入原子領域。 提出了提出了 和和 的概念,成功解釋了的概念,成功解釋了 光譜光譜的實驗規(guī)律。的實驗規(guī)律。 (2)玻爾理論的局限性:玻爾理論的局限性: 過多地保留了經(jīng)典理論,即保留經(jīng)典粒子的觀念,把電過多地保留了經(jīng)典理論,即保留經(jīng)典粒子的觀念,把電子的運動看做經(jīng)典力學描述下的軌道運動

7、。子的運動看做經(jīng)典力學描述下的軌道運動。量子觀念量子觀念定態(tài)定態(tài)躍遷躍遷氫原子氫原子 (3)電子云:電子云: 原子中的電子沒有確定的原子中的電子沒有確定的 值,我們只能描述電值,我們只能描述電子在某個位置出現(xiàn)子在某個位置出現(xiàn) 的多少,把電子這種概率分布用疏的多少,把電子這種概率分布用疏密不同的點表示時,這種圖象就像云霧一樣分布在原子核密不同的點表示時,這種圖象就像云霧一樣分布在原子核周圍,故稱周圍,故稱 。 關鍵一點關鍵一點在原子內部,電子繞核運動并沒有確定在原子內部,電子繞核運動并沒有確定的軌道,只是當原子處于不同的定態(tài)時,電子出現(xiàn)在的軌道,只是當原子處于不同的定態(tài)時,電子出現(xiàn)在rnn2r1

8、處的概率大。處的概率大。坐標坐標概率概率電子云電子云1根據(jù)玻爾的原子理論,原子中電子繞核的半徑根據(jù)玻爾的原子理論,原子中電子繞核的半徑()A可以取任意值可以取任意值B可在某一范圍內任意取值可在某一范圍內任意取值C可以取一系列不連續(xù)的任意值可以取一系列不連續(xù)的任意值D是一系列不連續(xù)的特定值是一系列不連續(xù)的特定值解析:解析:根據(jù)玻爾原子理論中軌道量子化的知識可知,根據(jù)玻爾原子理論中軌道量子化的知識可知,原子中電子繞核的半徑只能是一系列不連續(xù)的特定值,原子中電子繞核的半徑只能是一系列不連續(xù)的特定值,故答案選故答案選D。答案:答案:D2原子的能量量子化現(xiàn)象是指原子的能量量子化現(xiàn)象是指 ()A原子的能量

9、是不可以改變的原子的能量是不可以改變的B原子的能量與電子的軌道無關原子的能量與電子的軌道無關C原子的能量狀態(tài)是不連續(xù)的原子的能量狀態(tài)是不連續(xù)的D原子具有分立的能級原子具有分立的能級解析:解析:根據(jù)玻爾理論根據(jù)玻爾理論 ,原子處于一系列不連續(xù)的能量,原子處于一系列不連續(xù)的能量狀態(tài)中,這些能量值稱為能級,原子不同的能量狀態(tài)狀態(tài)中,這些能量值稱為能級,原子不同的能量狀態(tài)對應不同的軌道,故對應不同的軌道,故C、D選項正確。選項正確。答案:答案:CD3有關氫原子光譜的說法正確的是有關氫原子光譜的說法正確的是 ()A氫原子的發(fā)射光譜是連續(xù)譜氫原子的發(fā)射光譜是連續(xù)譜B氫原子光譜說明氫原子只發(fā)出特定頻率的光氫

10、原子光譜說明氫原子只發(fā)出特定頻率的光C氫原子光譜說明氫原子能級是分立的氫原子光譜說明氫原子能級是分立的D氫原子光譜線的頻率與氫原子能級的能量差無關氫原子光譜線的頻率與氫原子能級的能量差無關解析:解析:氫原子的發(fā)射光譜是線狀譜,故選項氫原子的發(fā)射光譜是線狀譜,故選項A錯誤;氫原錯誤;氫原子光譜說明:氫原子只能發(fā)出特定頻率的光,氫原子能級子光譜說明:氫原子只能發(fā)出特定頻率的光,氫原子能級是分立的,故選項是分立的,故選項B、C正確;由玻爾理論知氫原子發(fā)射正確;由玻爾理論知氫原子發(fā)射出的光子能量由前、后兩個能級的能量差決定,即出的光子能量由前、后兩個能級的能量差決定,即hEmEn,故選項,故選項D錯誤

11、。錯誤。答案:答案:BC4對玻爾理論的評論和議論,正確的是對玻爾理論的評論和議論,正確的是 ()A玻爾理論的成功,說明經(jīng)典電磁理論不適用于原子玻爾理論的成功,說明經(jīng)典電磁理論不適用于原子 系統(tǒng),也說明了電磁理論不適用于電子運動系統(tǒng),也說明了電磁理論不適用于電子運動B玻爾理論成功地解釋了氫原子光譜的規(guī)律,為量子玻爾理論成功地解釋了氫原子光譜的規(guī)律,為量子 力學的建立奠定了基礎力學的建立奠定了基礎C玻爾理論的成功之處是引入量子觀念玻爾理論的成功之處是引入量子觀念D玻爾理論的成功之處,是它保留了經(jīng)典理論中的一玻爾理論的成功之處,是它保留了經(jīng)典理論中的一 些觀點,如電子軌道的概念些觀點,如電子軌道的概

12、念解析:解析:玻爾理論的成功之處在于引入了量子觀念,失敗玻爾理論的成功之處在于引入了量子觀念,失敗之處在于過多地保留了經(jīng)典理論,故選之處在于過多地保留了經(jīng)典理論,故選BC。答案:答案:BC 1軌道量子化軌道量子化 (1)含義:軌道半徑只能夠是一些不連續(xù)的、某些分立含義:軌道半徑只能夠是一些不連續(xù)的、某些分立的數(shù)值。的數(shù)值。 (2)軌道半徑公式:軌道半徑公式:rnn2r1,n1,2,3 其中其中r10.053 nm,將,將n2,3代入公式即可分別得到代入公式即可分別得到r20.212 nm、r30.477 nm,不可能出現(xiàn)介于這些軌道,不可能出現(xiàn)介于這些軌道之間的其他值。之間的其他值。 2能量量

13、子化能量量子化 (1)含義:與軌道量子化對應的能量不連續(xù)的現(xiàn)象。含義:與軌道量子化對應的能量不連續(xù)的現(xiàn)象。 (2)對定態(tài)的理解:電子在可能軌道上運動時,盡管對定態(tài)的理解:電子在可能軌道上運動時,盡管是變速運動,但它并不釋放能量,原子處于穩(wěn)定狀態(tài)。是變速運動,但它并不釋放能量,原子處于穩(wěn)定狀態(tài)。圖圖1841 名師點睛名師點睛 (1)處于基態(tài)的原子是穩(wěn)定的,而處于激發(fā)態(tài)的原子處于基態(tài)的原子是穩(wěn)定的,而處于激發(fā)態(tài)的原子是不穩(wěn)定的。是不穩(wěn)定的。 (2)原子的能量與電子的軌道半徑相對應,軌道半徑原子的能量與電子的軌道半徑相對應,軌道半徑大,原子的能量大,軌道半徑小,原子的能量小。大,原子的能量大,軌道半

14、徑小,原子的能量小。 1(2012昆明期中昆明期中)氫原子輻射出一個光子后,根據(jù)玻氫原子輻射出一個光子后,根據(jù)玻爾理論,下述說法中正確的是爾理論,下述說法中正確的是 () A電子繞核旋轉的半徑增大電子繞核旋轉的半徑增大 B氫原子的能量增大氫原子的能量增大 C氫原子的電勢能增大氫原子的電勢能增大 D氫原子核外電子的速率增大氫原子核外電子的速率增大 思路點撥思路點撥明確各能級的能量關系,利用圓周運動明確各能級的能量關系,利用圓周運動的特點及能量守恒定律進行分析。的特點及能量守恒定律進行分析。答案答案D 1激發(fā)原子的兩種粒子激發(fā)原子的兩種粒子光子與實物粒子光子與實物粒子 (1)原子若是吸收光子的能量

15、而被激發(fā),其光子的能量原子若是吸收光子的能量而被激發(fā),其光子的能量必須等于兩能級的能量差,否則不被吸收,不存在激發(fā)到必須等于兩能級的能量差,否則不被吸收,不存在激發(fā)到n能級時能量有余,而激發(fā)到能級時能量有余,而激發(fā)到n1時能量不足,則可激發(fā)時能量不足,則可激發(fā)到到n能級的問題。能級的問題。 (2)原子還可吸收外來實物粒子原子還可吸收外來實物粒子(例如自由電子例如自由電子)的能量的能量而被激發(fā),由于實物粒子的動能可全部或部分地被原子吸而被激發(fā),由于實物粒子的動能可全部或部分地被原子吸收,所以只要入射粒子的能量大于或等于兩能級的能量差收,所以只要入射粒子的能量大于或等于兩能級的能量差值值(EEmE

16、n),就可使原子發(fā)生能級躍遷。,就可使原子發(fā)生能級躍遷。 3原子躍遷時需注意的幾個問題原子躍遷時需注意的幾個問題 (1)注意一群原子和一個原子:注意一群原子和一個原子: 氫原子核外只有一個電子,這個電子在某個時刻只能氫原子核外只有一個電子,這個電子在某個時刻只能處在某一個可能的軌道上,在某段時間內,由某一軌道躍處在某一個可能的軌道上,在某段時間內,由某一軌道躍遷到另一個軌道時,可能的情況只有一種,但是如果容器遷到另一個軌道時,可能的情況只有一種,但是如果容器中盛有大量的氫原子,這些原子的核外電子躍遷時就會有中盛有大量的氫原子,這些原子的核外電子躍遷時就會有各種情況出現(xiàn)。各種情況出現(xiàn)。 (2)注意直接躍遷與間接躍遷:注意直接躍遷與間接躍遷: 原子從一種能量狀態(tài)躍遷到另一種能量狀態(tài)時,有時原子從一種能量狀態(tài)躍遷到另一種能量狀態(tài)時,有時可能是直接躍遷,有時可能是間接躍遷。兩種情況輻射可能是直接躍遷,有時可能是間接躍遷。兩種情況輻射(或或吸收吸收)光子的頻率不同。光子的頻率不同。 2(2012重慶高考重慶高考)如圖如圖1842為氫原為氫原子能級示意圖的一部分,則氫原子子能級示意圖的一部分,則氫原子() A從從n4能級躍遷到能級躍遷到n3能級比從能級比從n3能級躍遷到能

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