第四节 原子的能级结构(精品课件)

探究精神。
内
容
索
引
01
自主预习·新知导学
02
合作探究·释疑解惑
03
课 堂 小 结
04
随 堂 练 习
自主预习·新知导学
一、光谱及光谱分析
1.光谱。
(1)定义:复色光通过分光镜后,分解为按波长顺序排列的一条单色光光带,
称为光谱。
(2)分类
①根据特征分
连续光谱:由波长连续分布的光组成的光谱。
明线光谱:由分立的光谱线组成的光谱。
特定频率的光会被太阳大气层中的某些元素的原子吸收,从而使我们观察
到的太阳光谱是吸收光谱,分析太阳的吸收光谱,可知太阳大气层的物质组
成,因此,选项C正确,A、B、D错误。
知识点二
氢原子光谱的规律
【问题引领】
(1)氢原子光谱是什么光谱?它是如何获取的?
(2)能否根据巴耳末公式计算出对应的氢光谱的最长波长?
②根据成因分
发射光谱:由发光物质所发的光直接产生的光谱。如连续光谱(炽热的固体、
液体及高压气体发光产生的光谱)和明线光谱(稀薄气体发光产生的光谱)。
吸收光谱:白光通过元素蒸气时被吸收一些特定频率的光形成的谱线,也称
暗线光谱。
(3)原子光谱:同一种原子发射光谱中的明线与吸收光谱中暗线的位置是相
同的,称为这种原子的特征光谱,也称原子光谱。
不同。
光谱分析的意义:考古学家对文物进行无损检测;科学家发现未知元素并测
出太阳大气外层的元素组成;医学上分析药物组成、进行肿瘤诊断等为治
疗提供依据;进行食品检测为健康保驾护航;分析空气质量、探测环境污染;
天文学家发现有机分子、分析宇宙起源等。
【归纳提升】
1.光谱的分类

2．原子发光：所发射光的频率遵循经典电磁理论，电子绕 核运动时辐射的电磁波的频率等于电子绕核运动的频率，当电 子运动的轨道半径逐渐减小时，辐射的电磁波频率将不断增大， 这样大量原子发光时所发射的光应包含各种频率的光，而实际 上原子所发出的光的频率是不连续的．
二、玻尔理论的三个要点
1．能级(定态)假设：原子只能处于一系列不连续的能量状 态中，在这些状态中原子是稳定的，电子虽然绕核运动，但并 不向外频率的光子，光子的能量由这 两种定态的能量差决定，即 __h_ν_＝__E_m_－__E_n___(h为普朗克常量)．
二、氢原子的能级 1．氢原子的能级：_E__n＝__－__Rn_h2_c_，_n_＝__1_,_2_,3_…__或 _____E_n_＝_En_21_，_E_1_＝_－__1_3_.6_e_V____．
解析：电子离原子核越远电势能越大，原子能量也就越大；
根据动能定理有，hν＋E1＝ 为 2hν＋E1 .
mv2，12 所以电离后电子速度
m
答案：越大
2hν＋E1 m
氢原子的能级跃迁理解
一、能级及可能轨道半径
原子内部不连续的能量称为原子的能级．能量的最低状态
叫基态，氢原子的基态能量：E1＝ －13.6 eV, E1代表电子在第一 条可能轨道上运动时的能量．其它能级状态叫激发态．
二、氢原子能级跃迁的可能 氢原子核外电子从高能级向低能级跃迁时可能直接跃迁到 基态，也可能先跃迁到其他低能级的激发态，然后再到基态.因 此处于n能级的电子向低能级跃迁时就有很多可能性，则它有 可能向量子数为1、2、3、…(<n)的各个低能级跃迁，可形成的
N=（n-1）+（n-2）+（n-3）+…+1= n ( n 1 ) . 2

1.使原子能级跃迁的两种粒子——光子与实物粒子 原子若是吸收光子的能量而被激发,则光子的能量必须等于两能 级的能量差,否则不被吸收.不存在激发到n=2时能量有余,而激发到 n=3时能量不足,则可激发到n=2的问题. 原子还可吸收外来实物粒子(例如自由电子)的能量而被激发,由 于实物粒子的动能可全部或部分地被原子吸收,所以只要入射粒子 的能量大于或等于两能级的能量差值(E=Em-En),均可使原子发生 能级跃迁.
2.物质中含有大量的原子,各个原子的跃迁方式也是不统一的.有 的原子可能经过一次跃迁就回到基态,而有的原子可能经过几次跃 迁才回到基态.
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有一群氢原子处于量子数n=3的激发态,能级图如下.
(1)有可能放出几种能量的光子? (2)在哪两个能级间跃迁时,发出的光子的波长最长?波长是多少?
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(1)有可能放出几种能量的光子? (2)在哪两个能级间跃迁时,发出的光子的波长最长?波长是多少?
编后语
• 同学们在听课的过程中，还要善于抓住各种课程的特点，运用相应的方法去听，这样才能达到最佳的学习效果。 • 一、听理科课重在理解基本概念和规律 • 数、理、化是逻辑性很强的学科，前面的知识没学懂，后面的学习就很难继续进行。因此，掌握基本概念是学习的关键。上课时要抓好概念的理解，
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(2014山东理综)(多选)氢原子能级如图,当氢原子从n=3跃迁到n=2的能 级时,辐射光的波长为656 nm.以下判断正确的是( )
A.氢原子从n=2跃迁到n=1的能级时,辐射光的波长大于656 nm B.用波长为325 nm的光照射,可使氢原子从n=1跃迁到n=2的能级
一二

(1)不同轨道对应不同的状态，在这些状态中，尽管电子做 变速运动，却不辐射能量，因此这些状态是稳定的，原子 在不同状态有不同的能量，所以原子的能量也是量子化 的． (2)基态：原子最低的能量状态称为基态，对应的电子在离 核最近的轨道上运动，氢原子基态能量E1＝－13.6 eV.
(3)激发态：较高的能量状态称为激发态，对应的电子在离
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跃迁图如图所示：
第四节 原子的能级结构
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再见
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二、氢原子的能级
第四节 原子的能级结构
－Rhc 1．氢原子能级表达式：En＝________ ，n＝1，2，3……式中 n2 R 为里德伯常量， h 为普朗克常量， c 为光速， n 是正整数． 这 个式子表明氢原子的能量是不连续的，只能取一些定值， 即 氢 原 子 的 能 量 是 量子化的 ________ ， 因 此 n 也 被 称 为 能 量 量子数 ． ________ 2．能级状态
2．根据氢原子的能级图可以推知，一群量子数为 n 的氢原 子向低能级跃迁时，可能发出的不同频率的光子数可用 N n（n－1） 2 ＝Cn＝ 计算． 2
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课堂讲义
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第四节 原子的能级结构
【例2】 (双选)(2014· 山东卷)氢原子能级如 图3－4－2所示，当氢原子从n＝3跃迁到 n＝2的能级时，辐射光的波长为656 nm.以 下判断正确的是 ( ) A．氢原子从n＝2跃迁到n＝1的能级时， 辐射光的波长大于656 nm B．用波长为325 nm的光照射，可使氢原子 图3－4－2 从n＝1跃迁到n＝2的能级 C．一群处于n＝3能级上的氢原子向低能级跃迁时最多产 生3种谱线 D．用波长为633 nm的光照射，不能使氢原子从n＝2跃迁 到n＝3的能级