第13章,第3課時（卷）

本文格式為Word版，下載可任意編輯——第13章,第3課時（卷）第3課時原子布局氫原子光譜導學目標1.理解玻爾理論對氫原子光譜的解釋.2.掌管氫原子的能級公式并能生動應用，會用氫原子能級圖求解原子的能級躍遷問題．一、原子的核式布局模型[根基導引]判斷以下說法的正誤1湯姆孫首先察覺了電子，并測定了電子電荷量，且提出了“棗糕”式原子模型2盧瑟福做α粒子散射測驗時察覺α粒子絕大多數(shù)穿過，只有少數(shù)發(fā)生大角度偏轉3α粒子散射測驗說領略原子的正電荷和絕大片面質(zhì)量集中在一個很小的核上4盧瑟福提出了原子“核式布局”模型，并解釋了α粒子發(fā)生大角度偏轉的理由[學識梳理]1．電子的察覺1897年，英國物理學家湯姆孫通過對陰極射線的研究察覺了電子．2．原子的核式布局1α粒子散射測驗的結果圖1絕大多數(shù)α粒子穿過金箔后，根本上仍沿原來的方向前進，但______α粒子發(fā)生了大角度偏轉，________α粒子甚至被撞了回來，如圖1所示．2盧瑟福的原子核式布局模型在原子的中心有一個很小的核，叫__________，原子的全體正電荷和幾乎____________都集中在原子核里，帶負電的________在核外繞核旋轉．3原子核的尺度原子核直徑的數(shù)量級為________m，原子直徑的數(shù)量級約為________m.二、氫原子光譜[根基導引]對原子光譜，以下說法正確的是A．原子光譜是不連續(xù)的B．由于原子都是由原子核和電子組成的，所以各種原子的原子光譜是一致的C．各種原子的原子布局不同，所以各種原子的原子光譜也不一致D．分析物質(zhì)發(fā)光的光譜，可以鑒別物質(zhì)中含哪些元素[學識梳理]1．線狀譜、連續(xù)譜、吸收譜的產(chǎn)生1線狀譜由稀疏氣體或金屬蒸氣所發(fā)出的光譜為線狀光譜，不同元素的譜線不同，又稱為原子的特征譜線．2連續(xù)譜由熾烈固體、液體及高壓氣體發(fā)光所放射的光譜均為連續(xù)光譜．3吸收譜連續(xù)光譜中某波長的光波被吸收后展現(xiàn)的暗線．太陽光譜就是典型的吸收光譜．2．光譜分析利用每種原子都有自己的特征譜線可以用來鑒別物質(zhì)和確定物質(zhì)的組成成分，且靈敏度很高．在察覺和鑒別化學元素上有著重大的意義．更加指點光譜的分類三、玻爾原子模型、能級[根基導引]玻爾在他提出的原子模型中所做的假設有________．①原子處在具有確定能量的定態(tài)中，雖然電子繞核運動，但不向外輻射能量②原子的不同能量狀態(tài)與電子沿不同的圓軌道繞核運動相對應，而電子的可能軌道的分布是不連續(xù)的③電子從一個軌道躍遷到另一個軌道時，輻射或吸收確定頻率的光子④電子躍遷時輻射的光子的頻率等于電子繞核做圓周運動的頻率[學識梳理]1．玻爾原子模型1軌道假設原子中的電子在庫侖引力的作用下，繞原子核做圓周運動，電子繞核運動的可能軌道是____________的．2定態(tài)假設電子在不同的軌道上運動時，原子處于不同的狀態(tài)，因而具有不同的能量，即原子的能量是____________的．這些具有確定能量的穩(wěn)定狀態(tài)稱為定態(tài)，在各個定態(tài)中，原子是________的，不向外輻射能量．3躍遷假設原子從一個能量狀態(tài)向另一個能量狀態(tài)躍遷時要________或________確定頻率的光子，光子的能量等于兩個狀態(tài)的__________，即hν＝________.2．能級在玻爾理論中，原子各個可能狀態(tài)的________叫能級．3．基態(tài)和激發(fā)態(tài)原子能量________的狀態(tài)叫基態(tài)，其他能量相對于基態(tài)較高的狀態(tài)叫激發(fā)態(tài)．4．量子數(shù)現(xiàn)代物理學認為原子的可能狀態(tài)是__________的，各狀態(tài)可用正整數(shù)1,2,3，表示，叫做量子數(shù)，一般用n表示．5．氫原子的能級和軌道半徑1氫原子半徑公式rn＝________r1n＝1,2,3，，其中r1為基態(tài)半徑，也稱為玻爾半徑，r1＝____________m.2氫原子能級公式En＝________E1n＝1,2,3，，其中E1為氫原子基態(tài)的能量值，E1＝________eV.考點一原子布局與α粒子散射測驗典例剖析例11盧瑟福和他的助手做α粒子轟擊金箔測驗，獲得了重要察覺，關于α粒子散射測驗的結果，以下說法正確的是A．證領略質(zhì)子的存在B．證領略原子核是由質(zhì)子和中子組成的C．證領略原子的全部正電荷和幾乎全部質(zhì)量都集中在一個很小的核里D．說領略原子中的電子只能在某些軌道上運動2英國物理學家盧瑟福用α粒子轟擊金箔，察覺了α粒子的散射現(xiàn)象．以下圖中，O表示金原子核的位置，那么能正確表示該測驗中經(jīng)過金原子核鄰近的α粒子的運動軌跡的是圖中的跟蹤訓練1在盧瑟福舉行的α粒子散射測驗中，少數(shù)α粒子發(fā)生大角度偏轉的理由是A．正電荷在原子中是平勻分布的B．原子的正電荷和絕大片面質(zhì)量集中在一個很小的核上C．原子中存在著帶負電的電子D．原子核中有中子存在考點二氫原子能級圖及原子躍遷問題考點解讀氫原子的能級圖如圖2所示圖21能級圖中的橫線表示氫原子可能的能量狀態(tài)定態(tài)．2橫線左端的數(shù)字“1,2,3”表示量子數(shù)，右端的數(shù)字“－13.6，－3.40”表示氫原子的能級．3相鄰橫線間的距離，表示相鄰的能級差，量子數(shù)越大，相鄰的能級差越?。?帶箭頭的豎線表示原子由較高能級向較低能級躍遷，原子躍遷條件為hν＝Em－En.更加指點1.能級越高，量子數(shù)越大，軌道半徑越大，電子的動能越小，但原子的能量斷定隨能級的升高而變大．2．原子躍遷發(fā)出的光譜線條數(shù)N＝C＝，是一群氫原子，而不是一個．典例剖析例2如圖3為氫原子能級圖，可見光的光子能量范圍約為1.61～3.10eV，那么以下說法正確的是圖3A．大量處在n＝3能級的氫原子向n＝2能級躍遷時，發(fā)出的光是紫外線B．大量處在n＝4能級的氫原子向低能級躍遷過程中會發(fā)出紅外線C．大量處在n＝4能級的氫原子向低能級躍遷時，最輕易表現(xiàn)出衍射現(xiàn)象的是由n＝4向n＝3能級躍遷輻射出的光子D．用能量為10.3eV的電子轟擊，可以使基態(tài)的氫原子受激發(fā)思維突破1.一個原子和一群原子的識別一個氫原子只有一個電子，在某個時刻電子只能在某一個可能的軌道上，當電子從一個軌道躍遷到另一個軌道上時，可能處境有多種C＝，但產(chǎn)生的躍遷只有一種．而假設是大量的氫原子，這些原子的核外電子躍遷時就會展現(xiàn)全體的可能處境．2．入射光子和入射電子的識別若是在光子的激發(fā)下引起原子躍遷，那么要求光子的能量務必等于原子的某兩個能級差；

若是在電子的碰撞下引起的躍遷，那么要求電子的能量務必大于或等于原子的某兩個能級差．兩種處境有所識別．跟蹤訓練2某光電管的陰極為金屬鉀制成的，它的逸出功為2.21eV，如圖4是氫原子的能級圖，一群處于n＝4能級的氫原子向低能級躍遷時，輻射的光照射到該光電管的陰極上，這束光中能使金屬鉀發(fā)生光電效應的光譜線條數(shù)是A．2條B．4條C．5條D．6條圖4考點三與能級相關的計算典例剖析例32022海南191能量為Ei的光子照射基態(tài)氫原子，剛好可使該原子中的電子成為自由電子．這一能量Ei稱為氫的電離能．現(xiàn)用一頻率為ν的光子從基態(tài)氫原子中擊出了一電子，該電子在遠離核以后速度的大小為________用光子頻率ν、電子質(zhì)量m、氫原子的電離能Ei和普朗克常量h表示．2氫原子在基態(tài)時軌道半徑r1＝0.5310－10m，能量E1＝－13.6eV，求氫原子處于基態(tài)時①電子的動能；

②原子的電勢能；

③用波長是多少的光照射可使基態(tài)氫原子電離跟蹤訓練32022江蘇12C2按照玻爾原子理論，氫原子中的電子離原子核越遠，氫原子的能量________選填“越大”或“越小”．已知氫原子的基態(tài)能量為E1E10，電子質(zhì)量為m，基態(tài)氫原子中的電子吸收一頻率為ν的光子被電離后，電子速度大小為________普朗克常量為h．18.不明確玻爾理論中能級值的意義例4已知氫原子基態(tài)的能量是E1.一群處于n＝4能級的氫原子自發(fā)躍遷，能釋放6種光子，求其中頻率最小的光子的能量．誤區(qū)警示不明確氫原子能級值的意義及各能級上下的關系，誤認為E1為正值且最大，展現(xiàn)了以下的錯解根據(jù)En＝，得E4＝，E3＝，由能級躍遷公式得ΔE＝E3－E4＝.正確解析氫原子從n＝4能級自發(fā)躍遷，釋放出能量最小的光子是由n＝4能級躍遷到n＝3能級放出的光子En、E4、E3的求解如上，ΔE＝E4－E3＝－.答案－正本清源1氫原子核外電子處于無窮遠處時的能量最高E∞＝0，處于基態(tài)時能量最低為E1＝－13.6eV，處于基態(tài)的氫原子吸收光子后躍遷到能量較高的激發(fā)態(tài)，所以處于較高激發(fā)態(tài)上的能級值大于基態(tài)，但都為負值.,2對于氫原子在躍遷時輻射和吸收光子的頻率或波長的計算，首先由能級的上下或軌道半徑的大小確定是吸收還是放出光子，然后由玻爾理論Em－En＝hν，求ν.A組α粒子散射測驗與原子核式布局模型1．2022上海單科2盧瑟福利用α粒子轟擊金箔的測驗研究原子布局，正確反映測驗結果的示意圖是2．2022天津理綜1以下能透露原子具有核式布局的測驗是A．光電效應測驗B．倫琴射線的察覺C．α粒子散射測驗D．氫原子光譜的察覺B組能級與能級躍遷3．原子處于基態(tài)時最穩(wěn)定，處于較高能級時會自發(fā)地向較低能級躍遷，用n表示氫原子所處能級狀態(tài)的量子數(shù)，N表示由該能級狀態(tài)發(fā)生躍遷時可能發(fā)出的不同波長的光譜線的數(shù)目，那么A．當n＝1時，N＝1B．當n＝2時，N＝2C．當n＝3時，N＝3D．當n＝4時，N＝44．設氫原子由n＝3的狀態(tài)向n＝2的狀態(tài)躍遷時放出能量為E、頻率為ν的光子．氫原子A．躍遷時可以放出或吸收能量為任意值的光子B．由n＝2的狀態(tài)向n