物理選修3-5粵教版3.4原子的能級(jí)結(jié)構(gòu)學(xué)案2

1、3.4 原子的能級(jí)結(jié)構(gòu) 學(xué)案（粵教版選修3-5）1原子內(nèi)部不連續(xù)的能量稱為原子的_，原子從一個(gè)能級(jí)變化到另一個(gè)能級(jí)的過(guò)程叫做_當(dāng)原子從高能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí)，向外輻射出光子，光子的能量為h_.當(dāng)原子從低能級(jí)向高能級(jí)躍遷時(shí)便會(huì)_一定頻率的光子2在正常情況下氫原子處于最低的能級(jí)，稱為_，氫原子在基態(tài)的能量為_，在激發(fā)態(tài)時(shí)氫原子的能級(jí)滿足En_.3氫原子發(fā)光是氫原子從_能級(jí)向_能級(jí)躍遷釋放能量的過(guò)程，能級(jí)間的躍遷會(huì)產(chǎn)生_的譜線4玻爾模型的局限性(1)玻爾理論的成功之處：玻爾的原子理論第一次將_引入原子領(lǐng)域，提出了_和_的概念，成功地解釋了氫原子光譜的實(shí)驗(yàn)規(guī)律(2)玻爾理論的局限性：對(duì)更復(fù)雜的原子發(fā)光，

2、玻爾理論卻無(wú)法解釋，它的不足之處在于過(guò)多地保留了_，仍然把電子的運(yùn)動(dòng)看成是經(jīng)典力學(xué)描述下的軌道運(yùn)動(dòng)【概念規(guī)律練】知識(shí)點(diǎn)一 玻爾的原子理論1根據(jù)玻爾的原子模型，氫原子所處的能級(jí)( )A可以取任意值B可以在某一范圍內(nèi)取任意值C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2下列選項(xiàng)不是玻爾在他提出的原子模型中所做的假設(shè)的是( )A原子處在具有一定能量的定態(tài)中，雖然電子做圓周運(yùn)動(dòng)，但不向外輻射能量B原子的不同能量狀態(tài)與電子沿不同的圓軌道繞核運(yùn)動(dòng)相對(duì)應(yīng)，而電子的可能軌道的分布是不連續(xù)的C原子從一個(gè)能級(jí)躍遷到另一個(gè)能級(jí)時(shí)，輻射(或吸收)一定頻率的光子D電子躍遷時(shí)輻射的光子的頻率等于電子繞核做圓周運(yùn)動(dòng)

3、的頻率知識(shí)點(diǎn)二 原子的躍遷3根據(jù)玻爾理論，某原子從能量為E的軌道躍遷到能量為E的軌道，輻射出波長(zhǎng)為的光以h表示普朗克常量，c表示真空中的光速，E等于( )AEh BEhCEh DEh4氫原子的核外電子從距核較近的軌道躍遷到距核較遠(yuǎn)的軌道過(guò)程中( )A原子要吸收光子，電子的動(dòng)能增大，原子的電勢(shì)能增大，原子的能量增大B原子要放出光子，電子的動(dòng)能減小，原子的電勢(shì)能減小，原子的能量也減小C原子要吸收光子，電子的動(dòng)能增大，原子的電勢(shì)能減小，原子的能量增大D原子要吸收光子，電子的動(dòng)能減小，原子的電勢(shì)能增大，原子的能量增大【方法技巧練】一、原子躍遷過(guò)程放出或吸收光子的能量的計(jì)算圖15(雙選)如圖1中畫出了氫

4、原子的4個(gè)能級(jí)，并注明了相應(yīng)的能量En.用下列幾種能量的光子照射處于基態(tài)的原子，能使氫原子發(fā)生躍遷或電離的是( )A9 eV的光子B12 eV的光子C10.2 eV的光子D15 eV的光子6設(shè)氫原子從基態(tài)向n2能級(jí)躍遷時(shí)，吸收的光子波長(zhǎng)為1，從n2激發(fā)態(tài)向n3能級(jí)躍遷時(shí)，吸收的光子波長(zhǎng)為2，則氫原子從n3激發(fā)態(tài)向低能級(jí)躍遷時(shí)，所輻射光子的波長(zhǎng)不可能為( )A1 B2 C12 D.二、氫原子躍遷放出光子種類的分析方法7已知?dú)湓拥哪芗?jí)結(jié)構(gòu)如圖2所示，可見光的光子能量范圍約為1.62 eV3.11 eV.下列有關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是( )圖2A處于n3能級(jí)的氫原子可以吸收任意頻率的紫外線，并發(fā)生電離B大量

5、氫原子從高能級(jí)向n3能級(jí)躍遷時(shí)，發(fā)出的光具有顯著的熱效應(yīng)C大量處于n4能級(jí)的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)，可能發(fā)出6種不同頻率的光D大量處于n4能級(jí)的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)，可能發(fā)出3種不同頻率的可見光參考答案課前預(yù)習(xí)練1能級(jí) 躍遷 EmEn 吸收2基態(tài) 13.6 eV 3高 低 不連續(xù)4(1)量子觀念 定態(tài) 躍遷 (2)經(jīng)典理論課堂探究練1D2D A、B、C三項(xiàng)都是玻爾提出來(lái)的假設(shè)，其核心是原子定態(tài)概念的引入與能級(jí)躍遷學(xué)說(shuō)的提出，也就是“量子化”概念，原子的不同能量狀態(tài)與電子繞核運(yùn)動(dòng)的不同圓軌道相對(duì)應(yīng)，是經(jīng)典理論與量子化概念的結(jié)合電子躍遷輻射的能量為hEmEn與電子繞核做的圓周運(yùn)動(dòng)無(wú)關(guān)，故選D.3C

6、釋放的光子能量為：hh，所以EEhEh.4D 根據(jù)玻爾理論，氫原子核外電子在離核越遠(yuǎn)的軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)，其能量越大，電子從低軌道(量子數(shù)n小)向高軌道(n值較大)躍遷時(shí)，要吸收一定能量的光子，故選項(xiàng)B可排除；氫原子核外電子繞核做圓周運(yùn)動(dòng)，其向心力由原子核對(duì)電子的庫(kù)侖引力提供，即，電子運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能Ekmv2.由此可知：電子離核越遠(yuǎn)，r越大，則電子的動(dòng)能越小，故選項(xiàng)A、C均可排除；由于原子核帶正電荷，電子帶負(fù)電荷，事實(shí)上異種電荷遠(yuǎn)離過(guò)程中需克服庫(kù)侖引力做功，即庫(kù)侖力對(duì)電子做負(fù)功，則原子系統(tǒng)的電勢(shì)能將增大，系統(tǒng)的總能量增加，故選項(xiàng)D正確5CD 能使處于基態(tài)的氫原子發(fā)生電離的最小能量為13.6 eV，能使電

7、子發(fā)生躍遷的最小能量為10.2 eV，故選項(xiàng)C、D正確方法總結(jié) 由躍遷條件可知，氫原子在各能級(jí)間躍遷時(shí)，只能吸收能量值剛好等于某兩能級(jí)之差的光子，即hE末E初；當(dāng)光子的能量大于氫原子的基態(tài)電離能時(shí)，電子將脫離原子核的束縛而成為自由電子，不受氫原子能級(jí)間躍遷條件的限制6C7D 處于n3能級(jí)的氫原子欲發(fā)生電離，只需吸收1.51 eV的能量即可，低于可見光的光子能量范圍，所以可以吸收任意頻率的紫外線而發(fā)生電離，A正確；大量氫原子從高能級(jí)向n3能級(jí)躍遷時(shí)，放出的能量至多為1.51 eV，低于可見光的光子能量，此光處于紅外線區(qū)域，具有顯著的熱效應(yīng)，B正確；大量處于n4能級(jí)的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)，可能發(fā)出的不同頻率的光的種類為NC6，