人教版物理一轮复习指导课件 第15章 第2讲 原子结构 氢原子光谱

1 1 1 7 2－ 2， ＝ R ( n ＝ 3,4,5 ， … ) ， R 是里德伯常量， R ＝ 1.10 × 10 λ n 2
m 1，n 为量子数．
－
1 1 1 2．关于巴耳末公式 λ＝R22－n2的理解，下列说法正确
的是(
)
A．所有氢原子光谱的波长都可由巴耳末公式求出 B．公式中 n 可取任意值，故氢原子光谱是连续谱 C．公式中 n 只能取不小于 3 的整数值，故氢原子光谱 是线状谱 D．公式不但适用于氢原子光谱的分析，也适用于其他 原子光谱的分析
• 知识点三 玻尔理论 能级 • 1．玻尔原子模型 • (1)轨道假设：原子中的电子在库仑引力的作 不连续 用下，绕原子核做圆周运动，电子绕核运动的 可能轨道是 的． 量子化 • (2)定态假设：电子在不同的轨道上运动时， 原子处于不同的状态，因而具有不同的能量， 稳定 即原子的能量是 的．这些具有确定能 量的稳定状态称为定态，在各个定态中，原子
• 知识点一
原子结构
汤姆孙
• 1．电子的发现：英国物理学家 发现 了电子． 卢瑟福 • 2．α粒子散射实验 • 1909～1911年，英国物理学家 和他的 原来上仍沿 方向前进，但有少数α粒子发生了大角度偏 转，偏转的角度甚至大于90°，也就是说它们
• 知识点二 氢原子光谱 • 1．光谱：用光栅或棱镜可以把光按波长展开 波长(频率) 强度 ，获得光的 成分和 分布 亮线 的记录，即光谱． 光带 • 2．光谱分类：有些光谱是一条条的 ，这样的光谱叫做线状谱．有的光谱是连 在一起的 ，这样的光谱叫做连续谱 ．
3．氢原子光谱的实验规律 巴耳末系是氢原子光谱在可见光区的谱线， 其波长公式
第十五章
波粒二象性 原子结构与原子核
第二讲
原子结构
氢原子光谱
考纲 展示
复习 目标
1.氢原子光谱(Ⅰ) 2.氢原子的能级结构、能级公式(Ⅰ) 3.原子核的组成(Ⅰ) 1.理解玻尔理论对氢原子光谱的解释，掌握氢原子 的轨道半径公式和能级公式并能灵活运用． 2.能用氢原子能级图求解原子的能级跃迁问题． 3.了解原子的核式结构，知道α粒子散射实验及物 理意义.
• 3．氢原子辐射出一个光子后，根据玻尔理论 ，以下说法正确的是( ) • A．电子的动能减少，电势能增大 • B．电子的动能增大，电势能减小 • C．电子绕核旋转的半径减小，周期变小 • D．电子绕核旋转的半径增大，周期变大
解析： 根据玻尔理论， 氢原子核外电子绕核做圆周运动，
2 ke2 mv 1 2 静电力提供向心力， 即 2＝ r ， 电子运动的动能 Ek＝ mv r 2 ke2 ＝ ，由此可知，离核越远，动能越小．氢原子辐射光子 2r ke2 后，总能量减小．由于其动能 Ek＝ ，跃迁到低能级时，r 2r
• 解析：只有氢原子光谱中可见光波长的倒数满 足巴耳末公式，氢原子光谱在红外和紫外光区 的其他谱线不满足巴耳末公式，满足的是与巴 耳末公式类似的关系式，A、D错；在巴耳末 公式中的n只能取不小于3的整数，不能连续取 值，波长也只能是分立的值，故氢原子光谱不 是连续谱而是线状谱，B错，C对． • 答案：C
3)电势能：通过库仑力做功判断电势能的增减． 当轨道半径减小时， 库仑力做正功， 电势能减小； 反之， 轨道半径增大时，电势能增加． 3．关于光谱线条数的两点说明
2 (1)一群氢原子跃迁发出可能的光谱线条数为 N＝Cn ＝
nn－1 . 2 (2)一个氢原子跃迁发出可能的光谱线条数最多为 (n － 1)．
• 3．原子的核式结构模型 正电荷 • 在原子中心有一个很小的核，原子全部的 质量 和几乎全部 都集中在核里，带负 电的电子在核外空间绕核旋转．
• 认识原子结构的线索
• 1．如图所示为α粒子散射实验装置的示意图， 荧光屏和显微镜分别放在图中的A、B、C、D 四个位置时，关于观察到的现象，下述说法不 正确的是 ( )
初 末
5．氢原子的能级和轨道半径 (1)氢原子半径公式 rn＝n2r1(n＝1,2,3，…)，其中 r1 为基态半径，也称为玻 尔半径，r1＝0.53×10
－10
m.
(2)氢原子能级公式 1 En＝ 2E1(n＝1,2,3，…)，其中 E1 为氢原子基态的能量 n 值，E1＝－13.6 eV.
• 1．对原子跃迁条件hν＝Em－En的说明 • 原子跃迁条件hν＝Em－En只适用于光子和原子 作用而使原子在各定态之间跃迁的情况．对于 光子和原子作用而使氢原子电离时，只要入射 光的能量E≥13.6 eV，氢原子就能吸收光子的 能量，对于实物粒子与原子作用使氢原子激发 时，实物粒子的能量大于或等于能级差即可．
• (3)跃迁假设：原子从一个能量状态向另一个 辐射 吸收 能量状态跃迁时要 或 一定频率的光 能量差 |E －E | 子，光子的能量等于两个状态的 ，即hν＝ . 能量值 最低 • 2．能级：在玻尔理论中，原子各个可能状态 的 ． • 3．基态和激发态：原子能量 的状态 叫基态，其他能量(相对于基态)较高的状态叫 激发态． • 4．量子数：现代物理学认为原子的可能状态 是不连续的，各状态可用正整数1,2,3，…表示
2．氢原子跃迁时电子动能、电势能与原子能量的变化 E1 (1)原子能量：En＝Ekn＋Epn＝ 2 ，随 n 增大而增大，其 n 中 E1＝－13.6 eV. (2)电子动能：电子绕氢原子核运动时静电力提供向心 v2 e2 ke2 力，即 k 2＝m r ，所以 Ekn＝ ，随 r 增大而减小． r 2rn
• A．相同时间内放在A位置时观察到屏上的闪 光次数最多 • B．相同时间内放在B位置时观察到屏上的闪 光次数比放在A位置时少得多 • C．放在C、D位置时屏上观察不到闪光 • D．放在D位置时屏上仍能观察到一些闪光， 但次数极少
• 解析：根据α粒子散射实验的现象，绝大多数α 粒子穿过金箔后，基本上沿原方向前进，因此 在A位置观察到闪光次数最多，故A正确，少 数α粒子发生大角度偏转，因此从A到D观察到 闪光会逐渐减小，因此B、D正确，C错． • 答案：C