高三物理總復(fù)習(xí) 16.1原子結(jié)構(gòu) 氫原子光譜1

16.1原子結(jié)構(gòu)氫原子光譜高三總復(fù)習(xí)選修3-5編輯ppt一、原子結(jié)構(gòu)1．電子的發(fā)現(xiàn)：1897年，英國(guó)物理學(xué)家湯姆孫發(fā)現(xiàn)了電子.2．原子的核式結(jié)構(gòu)模型在原子中心有一個(gè)很小的核叫原子核，原子全部的正電荷和幾乎全部質(zhì)量都集中在原子核上，帶負(fù)電的電子在核外空間繞核高速旋轉(zhuǎn)使人們認(rèn)識(shí)到原子不是組成物質(zhì)的最小微粒，原子本身還有結(jié)構(gòu)，揭開(kāi)了研究原子結(jié)構(gòu)的序幕。意義編輯ppt二、α粒子散射實(shí)驗(yàn)（1）絕大多數(shù)α粒子穿過(guò)金箔后，基本上仍沿原來(lái)的方向前進(jìn)（2）少數(shù)α粒子發(fā)生了大角度偏轉(zhuǎn)（3）極少數(shù)α粒子甚至被撞了回來(lái)2．α粒子散射實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象編輯ppt例、圖為盧瑟福和他的同事們做α粒子散射實(shí)驗(yàn)的裝置示意圖，熒光屏和顯微鏡一起分別放在圖中的A、B、C、D四個(gè)位置時(shí)，觀察到的現(xiàn)象描述正確的是()A.在A位置時(shí)，相同時(shí)間內(nèi)觀察到屏上的閃光次數(shù)最多B.在B位置時(shí)，相同時(shí)間內(nèi)觀察到屏上的閃光次數(shù)只比在A位置時(shí)稍少些C.在C、D位置時(shí)，屏上觀察不到閃光D.在D位置時(shí)，屏上仍能觀察到一些閃光，但次數(shù)極少AD編輯ppt2．建立核式結(jié)構(gòu)模型的要點(diǎn)(1)核外電子不會(huì)使α粒子的速度發(fā)生明顯改變(2)湯姆孫模型不能解釋?duì)亮Ｗ拥拇蠼嵌壬⑸?3)少數(shù)α粒子發(fā)生了大角度偏轉(zhuǎn)，甚至反彈回來(lái)，表明這些α粒子在原子中的某個(gè)地方受到了質(zhì)量、電量均比它本身大得多的物體的作用(4)絕大多數(shù)α粒子在穿過(guò)厚厚的金原子層而運(yùn)動(dòng)方向沒(méi)有明顯變化，說(shuō)明原子中絕大部分是空的．原子的質(zhì)量、電量都集中在體積很小的原子核上．編輯ppt三、氫原子光譜1．光譜：用光柵和棱鏡可以把光按波長(zhǎng)展開(kāi)，獲得光的波長(zhǎng)(頻率)成分和強(qiáng)度分布的記錄，即光譜連續(xù)光譜明線光譜吸收光譜光譜是連在一起的光帶，包含有從紅光到紫光連續(xù)分布各種色光的光譜只含有一些不連續(xù)的亮線，不同原子發(fā)光的亮線位置不同，亮線叫譜線，各條譜線對(duì)應(yīng)不同波長(zhǎng)的光在連續(xù)譜的背景上出現(xiàn)一些不連續(xù)的暗線，光譜中的暗譜線，也是原子的特征譜線編輯ppt連續(xù)光譜經(jīng)過(guò)氫氣的光譜編輯ppt

光譜發(fā)射光譜定義：由發(fā)光體直接產(chǎn)生的光譜連續(xù)光譜｛產(chǎn)生條件：熾熱的固體、液體和高壓氣體發(fā)光形成的光譜的形式：連續(xù)分布，一切波長(zhǎng)的光都有線狀光譜｛（原子光譜）產(chǎn)生條件：稀薄氣體、金屬蒸氣發(fā)光形成的光譜光譜形式：一些不連續(xù)的明線組成，不同元素的明線光譜不同（又叫特征光譜）吸收光譜定義：連續(xù)光譜中某些波長(zhǎng)的光被物質(zhì)吸收后產(chǎn)生的光譜產(chǎn)生條件：熾熱的白光通過(guò)溫度較白光低的氣體后，再色散形成的光譜形式：用分光鏡觀察時(shí)，見(jiàn)到連續(xù)光譜背景上出現(xiàn)一些暗線（與特征譜線相對(duì)應(yīng)）編輯ppt原子光譜每一種原子都有自己特定的原子光譜，不同原子，其原子光譜均不同每一種光譜-------印記指紋編輯ppt2．光譜分析：利用特征譜線來(lái)鑒別物質(zhì)和確定物質(zhì)的組成成分的方法3．氫原子光譜的實(shí)驗(yàn)規(guī)律1885年，巴耳末對(duì)當(dāng)時(shí)已知的，在可見(jiàn)光區(qū)的4條譜線作了分析，發(fā)現(xiàn)這些譜線的波長(zhǎng)可以用一個(gè)公式表示：

除了巴耳末系，后來(lái)發(fā)現(xiàn)的氫光譜在紅外和紫外光區(qū)的其它譜線也都滿(mǎn)足與巴耳末公式類(lèi)似的關(guān)系式。編輯ppt巴爾末的研究氫原子光譜（里德伯常數(shù)：R=1.09677581×107m-1)（可見(jiàn)光區(qū)）編輯ppt氫原子光譜的其他線系賴(lài)曼線系

紅外區(qū)還有三個(gè)線系帕邢線系布喇開(kāi)系普豐特線系紫外線區(qū)編輯ppt三、玻爾的原子模型以假說(shuō)的形式提出來(lái)的，包括以下三方面內(nèi)容1.軌道假設(shè)：即軌道是量子化的，只能是某些分立的值.2.定態(tài)假設(shè)：即不同的軌道對(duì)應(yīng)著不同的能量狀態(tài)，這些狀態(tài)中原子是穩(wěn)定的，不向外輻射能量.3.躍遷假設(shè)：原子在不同的狀態(tài)下具有不同的能量，從一個(gè)定態(tài)向另一個(gè)定態(tài)躍遷時(shí)要射輻或吸收一定頻率的光子，該光子的能量等于這兩個(gè)狀態(tài)的能級(jí)差

在玻爾原子模型中，各狀態(tài)對(duì)應(yīng)的能量值叫能級(jí)4、能級(jí)能量最低的狀態(tài)叫做基態(tài)；其他能量狀態(tài)叫激發(fā)態(tài).5、基態(tài)與激發(fā)態(tài)6、光子的發(fā)射與吸收原子由激發(fā)態(tài)向基態(tài)躍遷時(shí)輻射出光子，由基態(tài)向激發(fā)態(tài)躍遷時(shí)要吸收光子.光子的頻率與能級(jí)的關(guān)系：hν=Em-En.編輯ppt玻爾從上述假設(shè)出發(fā)，利用庫(kù)侖定律和牛頓運(yùn)動(dòng)定律，計(jì)算出了氫的電子可能的軌道半徑和對(duì)應(yīng)的能量．氫原子能級(jí)7、玻爾理論對(duì)氫光譜的解釋編輯ppt氫原子的能級(jí)圖－－－－－－－－－－－－－－－－－１２３４５-13.6-3.4-1.51-0.85-0.540eVnE/eV∞基態(tài)激發(fā)態(tài)賴(lài)曼系巴耳末系帕邢系布喇開(kāi)系普豐德系7、玻爾理論對(duì)氫光譜的解釋當(dāng)光子能量大于或等于13.6eV時(shí)，也可以被氫原子吸收，使氫原子電離；當(dāng)氫原子吸收的光子能量大于13.6eV，氫原子電離后，電子具有一定的初動(dòng)能．編輯ppt8、玻爾模型中電子運(yùn)動(dòng)有關(guān)計(jì)算問(wèn)題氫原子在各個(gè)不同的能量狀態(tài)對(duì)應(yīng)不同的電子軌道，電子繞核做圓周運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能和系統(tǒng)的電勢(shì)能之和即為原子的能量，即En＝Ek＋Ep.(1)電子運(yùn)動(dòng)的速度、周期、動(dòng)能與半徑的關(guān)系編輯ppt8、玻爾模型中電子運(yùn)動(dòng)有關(guān)計(jì)算問(wèn)題(3)(4)系統(tǒng)的電勢(shì)能變化根據(jù)庫(kù)侖力做功來(lái)判斷：靠近核，庫(kù)侖力對(duì)電子做正功，系統(tǒng)電勢(shì)能減?。贿h(yuǎn)離核，庫(kù)侖力對(duì)電子做負(fù)功，系統(tǒng)電勢(shì)能增加．編輯ppt4．三個(gè)原子模型的對(duì)比實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)原子結(jié)構(gòu)成功和局限“棗糕”模型電子的發(fā)現(xiàn)原子是一個(gè)球體，正電荷均勻分布在整個(gè)球內(nèi)，電子鑲嵌在其中可解釋一些實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，但無(wú)法說(shuō)明α粒子散射實(shí)驗(yàn)核式結(jié)構(gòu)型模盧瑟福的α粒子散射實(shí)驗(yàn)原子的中心有一個(gè)很小的核，全部正電荷和幾乎全部質(zhì)量集中在核內(nèi)，電子在核外運(yùn)動(dòng)成功解釋了α粒子散射實(shí)驗(yàn)，無(wú)法解釋原子的穩(wěn)定性及原子光譜的分立特征玻爾的原子模型氫原子光譜的研究在核式結(jié)構(gòu)模型基礎(chǔ)上，引入量子觀念成功解釋了氫原子光譜及原子的穩(wěn)定性，不能解釋較復(fù)雜原子的光譜現(xiàn)象編輯pptA.動(dòng)能先增大，后減小B.電勢(shì)能先減小，后增大C.電場(chǎng)力先做負(fù)功，后做正功，總功等于零D.加速度先變小，后變大1、根據(jù)α粒子散射實(shí)驗(yàn)，盧瑟福提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型，圖中虛線表示原子核所形成的電場(chǎng)的等勢(shì)線，實(shí)線表示一個(gè)α粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡.在α粒子從a運(yùn)動(dòng)到b，再運(yùn)動(dòng)到c的過(guò)程中，下列說(shuō)法中正確的是(

)C編輯ppt2、如圖所示，氫原子從n>2的某一能級(jí)躍遷到n=2的能級(jí)，輻射出能量為2.55eV的光子.問(wèn)最少要給基態(tài)的氫原子提供多少電子伏特的能量，才能使它輻射上述能量的光子？請(qǐng)?jiān)趫D中畫(huà)出獲得該能量后的氫原子可能的輻射躍遷圖.編輯ppt解析：氫原子從n＞2的某一能級(jí)躍遷到n=2的能級(jí)，滿(mǎn)足：hν=En-E2=2.55eVEn=hν+E2=-0.85eV，所以n=4.

基態(tài)氫原子要躍遷到n=4的能級(jí)，應(yīng)提供：DE=E4-E1=12.75eV，躍遷圖如下圖所示．

編輯pptB3、氫原子輻射出一個(gè)光子后，則(

)A.電子繞核旋轉(zhuǎn)的半徑增大B.電子的動(dòng)能增大C.氫原子的電勢(shì)能增大D.原子的能級(jí)值增大4、用頻率為ν0的光照射大量處于基態(tài)的氫原子，在所發(fā)射的光譜中僅能觀測(cè)到頻率分別為ν1、ν2、ν3的三條譜線，且ν3＞ν2＞ν1，則()B編輯ppt

5.根據(jù)玻爾理論，氫原子的電子由外層軌道躍遷到內(nèi)層軌道后，下列說(shuō)法中正確的是()

A．原子的能量增加，電子的動(dòng)能減少

B．原子的能量增加，電子的動(dòng)能增加

C．原子的能量減少，電子的動(dòng)能減少

D．原子的能量減少，電子的動(dòng)能增加D編輯ppt6.已知?dú)湓拥哪芗?jí)規(guī)律為E1=-13.6eV、E2=-3.4eV、E3=-1.51eV、E4=-0.85eV.現(xiàn)用光子能量介于11eV～12.5eV范圍內(nèi)的光去照射一大群處于基態(tài)的氫原子，則下列說(shuō)法中正確的是()A．照射光中可能被基態(tài)氫原子吸收的光子只有1種B．照射光中可能被基態(tài)氫原子吸收的光子有無(wú)數(shù)種C．激發(fā)后的氫原子發(fā)射的不同能量的光子最多有4種D．激發(fā)后的氫原子發(fā)射的不同能量的光子最多有2種A編輯ppt

8.氫原子在基態(tài)時(shí)軌道半徑r1=0.53×10-10m，能量E1=-13.6eV.求氫原子處于基態(tài)時(shí)：(1)電子的動(dòng)能；(2)原子的電勢(shì)能；(3)用波長(zhǎng)是多少的光照射可使其電離？(已知h=6.63×10-34J×s)解析：

(1)設(shè)處于基態(tài)的氫原子核外電子速度為v1，則k編輯ppt9.氫原子在基態(tài)時(shí)的能級(jí)為E1＝－13.6eV，其電子的軌道半徑為r1＝0.53×10－10m，求：(1)電子在第一條軌道上的電勢(shì)能．(2)要使基態(tài)原子電離，至少要吸收多高頻率的電磁波？(2)吸收光子的最低能量至少要等于氫原子的電離能量，設(shè)此光子最低頻率為ν0.由hν0＝E∞－E1＝13.6eV，得編輯ppt10、氫原子的部分能級(jí)如圖15－2－5所示，已知可見(jiàn)光的光子能量在1.62eV到3.11eV之間．由此可推知，氫原子(

)A．從高能級(jí)向n＝1能級(jí)躍遷時(shí)發(fā)出的光的波長(zhǎng)比可見(jiàn)光的長(zhǎng)B．從高能級(jí)向n＝2能級(jí)躍遷時(shí)發(fā)出的光均為可見(jiàn)光C．從高能級(jí)向n＝3能級(jí)躍遷時(shí)發(fā)出的光的頻率比可見(jiàn)光的高D．從n＝3能級(jí)向n＝2能級(jí)躍遷時(shí)發(fā)出的光為可見(jiàn)光D編輯ppt編輯ppt9、靜夜四無(wú)鄰，荒居舊業(yè)貧。。2022/12/212022/12/21Wednesday,December21,202210、雨中黃葉樹(shù)，燈下白頭人。。2022/12/212022/12/212022/12/2112/21/20226:34:10PM11、以我獨(dú)沈久，愧君相見(jiàn)頻。。2022/12/212022/12/212022/12/21Dec-2221-Dec-2212、故人江海別，幾度隔山川。。2022/12/212022/12/212022/12/21Wednesday,December21,202213、乍見(jiàn)翻疑夢(mèng)，相悲各問(wèn)年。。2022/12/212022/12/212022/12/212022/12/2112/21/202214、他鄉(xiāng)生白發(fā)，舊國(guó)見(jiàn)青山。。21十二月20222022/12/212022/12/212022/12/2115、比不了得就不比，得不到的就不要。。。十二月222022/12/212022/12/212022/12/2112/21/202216、行動(dòng)出成果，工作出財(cái)富。。2022/12/212022/12/2121December202217、做前，能夠環(huán)視四周；做時(shí)，你只能或者最好沿著以腳為起點(diǎn)的射線向前。。2022/12/212022/12/212022/12/212022/12/219、沒(méi)有失敗，只有暫時(shí)停止成功！。2022/12/212022/12/21Wednesday,December21,202210、很多事情努力了未必有結(jié)果，但是不努力卻什么改變也沒(méi)有。。2022/12/212022/12/212022/12/2112/21/20226:34:10PM11、成功就是日復(fù)一日那一點(diǎn)點(diǎn)小小努力的積累。。2022/12/212022/12/212022/12/21Dec-2221-Dec-2212、世間成事，不求其絕對(duì)圓滿(mǎn)，留一份不足，可得無(wú)限完美。。2022/12/212022/12/212022/12/21Wednesday,December21,202213、不知香積寺，數(shù)里入云峰。。2022/12/212022/12/212022/12/212022/12/2112/21/202214、意志堅(jiān)強(qiáng)的人能把世界放在手中像泥塊一樣任意揉捏。21十二月20222022/12/212022/12/212022/12/2115、楚塞三湘接，荊門(mén)九派通。。。十二月222022/12/212022/12/212022/12/2112/21/202216、少年十五二十時(shí)，步行奪得胡馬騎。。2022/12/212022/12/2121December202217、空山新雨后，天氣晚來(lái)秋。。2022/12/212022/12/212022/12/212022/12/219、楊柳散和風(fēng)，青山澹吾慮。。2022/12/212022/12/21Wednesday,December21,202210、閱讀一切好書(shū)如同和過(guò)去最杰出的人談話(huà)。2022/12/212022/12/212022/12/2112/21/20226:34:10PM11、越是沒(méi)有本領(lǐng)的就越加自命不凡。2022/12/212022/12/