202X屆高考物理一輪復(fù)習(xí)基礎(chǔ)課36原子結(jié)構(gòu)氫原子光譜課件新人教版

1、基礎(chǔ)課基礎(chǔ)課3636原子結(jié)構(gòu)氫原子光譜原子結(jié)構(gòu)氫原子光譜-2-知識點一知識點二知識點三原子結(jié)構(gòu)1.電子的發(fā)現(xiàn)英國物理學(xué)家湯姆孫在研究陰極射線時發(fā)現(xiàn)了,提出了原子的“棗糕模型”。電子-3-知識點一知識點二知識點三2.原子的核式結(jié)構(gòu)(1)19091911年,英籍物理學(xué)家進行了粒子散射實驗,提出了核式結(jié)構(gòu)模型。粒子散射實驗圖像(2)粒子散射實驗的結(jié)果:絕大多數(shù)粒子穿過金箔后,基本上仍沿原來的方向前進,但有少數(shù)粒子發(fā)生了,偏轉(zhuǎn)的角度甚至,也就是說它們幾乎被“撞了回來”,如圖所示。(3)原子的核式結(jié)構(gòu)模型:原子中帶正電部分的體積,但幾乎占有全部,電子在正電體的外面運動。盧瑟福大角度偏轉(zhuǎn)大于90 很小質(zhì)量

2、-4-知識點一知識點二知識點三氫原子光譜1.光譜:用光柵或棱鏡可以把光按波長展開,獲得光的(頻率)和強度分布的記錄,即光譜。2.光譜分類波長連續(xù)吸收特征-5-知識點一知識點二知識點三3.氫原子光譜的實驗規(guī)律巴耳末線系是氫原子光譜在可見光區(qū)的譜線,其波長公式=(n=3,4,5,),R是里德伯常量,R=1.10107m-1,n為量子數(shù)。4.光譜分析:利用每種原子都有自己的譜線,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,在發(fā)現(xiàn)和鑒別化學(xué)元素上有著重大的意義。線狀-6-知識點一知識點二知識點三氫原子的能級公式、能級圖1.定態(tài):原子只能處于一系列的能量狀態(tài)中,在這些能量狀態(tài)中原子是的,電子雖然

3、繞核運動,但并不向外輻射能量。2.躍遷:原子從一種定態(tài)躍遷到另一種定態(tài)時,它或一定頻率的光子,光子的能量由這兩個定態(tài)的能量差決定,即h=。(h是普朗克常量,h=6.62610-34Js)3.軌道:原子的不同能量狀態(tài)跟電子在不同的圓周軌道繞核運動相對應(yīng)。原子的定態(tài)是不連續(xù)的,因此電子的可能軌道也是_的。不連續(xù)穩(wěn)定輻射吸收Em-En 不連續(xù)-7-知識點一知識點二知識點三4.氫原子的能級、能級公式(1)氫原子的能級圖(如圖所示)(2)氫原子的能級和軌道半徑氫原子的能級公式:En=E1(n=1,2,3,),其中E1為基態(tài)能量,其數(shù)值為E1=-13.6eV。氫原子的軌道半徑公式:rn=n2r1(n=1,

4、2,3,),其中r1為基態(tài)半徑,又稱玻爾半徑,其數(shù)值為r1=0.5310-10m。-8-考點一考點二原子的核式結(jié)構(gòu)原子的核式結(jié)構(gòu)(自主悟透自主悟透)1.粒子散射實驗(1)粒子散射實驗裝置(2)粒子散射實驗的結(jié)果:絕大多數(shù)粒子穿過金箔后基本上仍沿原來的方向前進,但少數(shù)粒子穿過金箔后發(fā)生了大角度偏轉(zhuǎn),極少數(shù)粒子甚至被“撞了回來”。-9-考點一考點二2.原子的核式結(jié)構(gòu)模型(1)粒子散射實驗結(jié)果分析核外電子不會使粒子的速度發(fā)生明顯改變。湯姆孫模型不能解釋粒子的大角度散射。絕大多數(shù)粒子沿直線穿過金箔,說明原子中絕大部分是空的;少數(shù)粒子發(fā)生較大角度偏轉(zhuǎn),反映了原子內(nèi)部集中存在著對粒子有斥力的正電荷;極少數(shù)

5、粒子甚至被“撞了回來”,反映了個別粒子正對著質(zhì)量比粒子大得多的物體運動時,受到該物體很大的斥力作用。(2)核式結(jié)構(gòu)模型的局限性盧瑟福的原子核式結(jié)構(gòu)模型能夠很好地解釋粒子散射實驗現(xiàn)象,但不能解釋原子光譜是特征光譜和原子的穩(wěn)定性。-10-考點一考點二思維訓(xùn)練思維訓(xùn)練1.在盧瑟福粒子散射實驗中,金箔中的原子核可以看作靜止不動,下列各圖畫出的是其中兩個粒子經(jīng)歷金箔散射過程的徑跡,正確的是() 答案解析解析關(guān)閉金箔中的原子核與粒子都帶正電,粒子接近原子核過程中受到斥力而不是引力作用,A、D錯誤;由原子核對粒子的斥力作用及物體做曲線運動的條件,知曲線軌跡的凹側(cè)應(yīng)指向受力一方,選項B錯,C對。 答案解析關(guān)閉

6、C-11-考點一考點二2.下圖是盧瑟福的粒子散射實驗裝置示意圖,在一個小鉛盒里放有少量的放射性元素釙,它發(fā)出的粒子從鉛盒的小孔射出,形成很細(xì)的一束射線,射到金箔上,最后打在熒光屏上產(chǎn)生閃爍的光點。下列說法正確的是()A.該實驗是盧瑟福建立原子核式結(jié)構(gòu)模型的重要依據(jù)B.該實驗證實了湯姆孫原子模型的正確性C.粒子與原子中的電子碰撞會發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn)D.絕大多數(shù)的粒子發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn) 答案解析解析關(guān)閉盧瑟福根據(jù)粒子散射實驗,提出了原子核式結(jié)構(gòu)模型,選項A正確,B錯誤;電子質(zhì)量太小,與粒子碰撞對粒子運動的影響不大,選項C錯誤;粒子散射實驗的現(xiàn)象是絕大多數(shù)粒子穿過金箔后,基本上仍沿原方向前進,D錯誤。 答案

7、解析關(guān)閉A-12-考點一考點二氫原子的能級圖和能級躍遷氫原子的能級圖和能級躍遷(師生共研師生共研)1.氫原子的能級圖(1)氫原子的能級圖如圖所示。-13-考點一考點二(2)能級圖中相關(guān)量意義的說明:-14-考點一考點二2.電離電離態(tài):n=,E=0基態(tài)電離態(tài):E吸0-(-13.6eV)=13.6eV。激發(fā)態(tài)電離態(tài):E吸0-En=|En|。若吸收能量足夠大,克服電離能后,獲得自由的電子還攜帶動能。-15-考點一考點二 答案解析解析關(guān)閉 答案解析關(guān)閉-16-考點一考點二思維點撥 (1)如何求不同能級的能量?(2)光子使氫原子發(fā)生躍遷與電子使氫原子發(fā)生躍遷有什么不同?提示 (1)用公式求。(2)吸收的

8、光子能量只能是兩能級之差;由于電子的動能可全部或部分被原子吸收,所以只要電子的能量大于或等于兩能級的能量差值(E=Em-En),均可使原子發(fā)生能級躍遷。-17-考點一考點二例2(2018山東臨沂期中)(多選)右圖為氫原子的部分能級圖。關(guān)于氫原子能級的躍遷,下列敘述正確的是 ()A.用能量為10.21eV的光子照射,可使處于基態(tài)的氫原子躍遷到激發(fā)態(tài)B.用能量為11.0eV的光子照射,可使處于基態(tài)的氫原子躍遷到激發(fā)態(tài)C.用能量為14.0eV的光子照射,可使處于基態(tài)的氫原子電離D.大量處于基態(tài)的氫原子吸收能量為12.10eV的光子后,能輻射3種不同頻率的光 答案解析解析關(guān)閉基態(tài)的氫原子吸收10.21

9、 eV的能量,能量為-13.61 eV+10.21 eV=-3.40 eV,躍遷到第2能級,A正確;11.0 eV的能量不等于基態(tài)與其他能級間的能級差,所以不能吸收而發(fā)生躍遷,B錯誤;因為-13.61 eV+14.0 eV0,所以用能量為14.0 eV的光子照射,可使處于基態(tài)的氫原子電離,C正確;基態(tài)氫原子吸收12.10 eV的能量,會躍遷到第3能級,會輻射出3種不同頻率的光子,D正確。 答案解析關(guān)閉ACD-18-考點一考點二易錯提醒躍遷中兩個易混問題1.一個氫原子和一群氫原子(1)一個氫原子躍遷發(fā)出可能的光譜線條數(shù)最多為(n-1)。(2)一群氫原子躍遷發(fā)出可能的光譜線條數(shù)可用下面兩種方法求解:用數(shù)學(xué)中的組合知識求解:。利用能級圖求解:在氫原