《高考导航第一轮总复习课件 选修3-5第2章第2讲》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考导航第一轮总复习课件 选修3-5第2章第2讲（30页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第 2讲 原子结构 氢原子光谱 本节目录 基础再现对点自测 知能演练轻巧夺冠 考点探究讲练互动 技法提炼思维升华 要点透析直击高考 目录 基础再现对点自测 知识清单 一 、 原子结构 1 电子的发现： 1897年 ,英国物理学家 _发现了电子 . 2 粒子散射实验 1909 1911年 ， 英国物理学家 _和他的助手进行了用 粒子轰击金箔的实验 ， 实验发现绝大多数 粒子穿过金箔后基本上仍沿 _方向前进 ,但有少数 粒子发生了大角度偏转 ,偏转的角度甚至大于 90 ,也就是说它们几乎被 “ 撞 ”了回来 汤姆孙 卢瑟福 直线 目录 3 原子的核式结构模型 在原子中心有一个很小的核 ， 原子全部
2、的 _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 . 二 、 氢原子光谱与玻尔理论 1 光谱 (1)光谱 用光栅或棱镜可以把光按波长展开 ， 获得光的 _(频率 )和强度分布的记录 ， 即光谱 (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 正电荷 质量 波长 亮线 光带 目录 2 氢原子光谱的实验规律 巴耳末线系是氢原子光谱在可见光区的谱线，其波长公式1 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ ， ( n 3 , 4 , 5 ， ) ， R 是里德伯常量， R 1 . 10 107m 1， n 为量子数
3、3 玻尔理论 ( 1 ) 轨道：原子的不同能量状态 跟电子在不同的圆周轨道绕核运动相对应原子的定态是不连续的，因此电子的可能轨道也是 _ _ _ _ _ _ _ _ _ 的 ( 2 ) 定态：原子只能处于一系列 _ _ _ _ _ _ _ _ 的能量状态中，在这些能量状态中原子是 _ _ _ _ _ _ 的，电子虽然绕核运动，但并不向 外辐射能量 不连续 不连续 稳定 R 12 2 1n 2 目录 ( 3 ) 跃迁：原子从一种定态跃迁到另一种定态时，它 _ _ _ _ _ 或_ _ _ _ _ 一定频率的光子，光子的能量由这两个定态的能量差决定 .即 _ _ _ _ _ _ .( h 是普朗克
4、常量， h 6 . 6 2 6 10 34J s ) 三、氢原子的能级、能级公式 1 氢原 子的能级和轨道半径 ( 1 ) 氢原子的能级公式： 1 ( n 1 , 2 , 3 ， ) ，其中 E 1 为基态能量 13 . 6 e V . ( 2 ) 氢原子的半径公式： n 1 , 2 , 3 ， ) ，其中 称玻尔半径， 0 . 53 10 10m. 2 氢原子的能级图 辐射 吸收 录 热身体验 粒子散射实验的关系 ， 下列说法正确的是 ( ) A 卢瑟福做 粒子散射实验是为了验证汤姆孙的枣糕模型是错误的 B 卢瑟福认识到汤姆孙 “ 枣糕模型 ” 的错误后提出了“ 核式结构 ” 理论 C 卢瑟
5、福的 粒子散射实验是为了验证核式结构理论的正确性 D 卢瑟福依据 粒子散射实验的现象提出了原子的 “ 核式结构 ” 理论 目录 2 关于巴耳末公式1 R122 1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 3 1. 根据玻尔理论，在氢原子中量子数 n 越大，则 ( ) A 电子轨道半径越小 B 核外电子速度越小 C 原子能级能量越小 D 原子的电 势能越小 目录 3 2.(1)氢原子
6、的部分能级如图所示，已知可见光的光子能量在 此可推知，氢原子 ( ) n 1能级跃迁时发出的光的波长比可见光的短 B从高能级向 n 2能级跃迁时发出的光均为可见光 n 3能级跃迁时发出的光的频率比可见光的高 D从 n 3能级向 n 2能级跃迁时发出的光为红外线 目录 (2)大量氢原子处于不同能量激发态，发生跃迁时放出三种不同能量的光子，其能量值分别是： 0.2 _个激发态能级上，其中最高能级的能量值是 _态能量为 13.6 目录 热身体验答案与解析 1 解析：选 D. 卢瑟福是为了解释 粒子散射实验现象提出的原子核式结构模型，故只有 D 对 2 解析：选 C. 巴耳末公式是经验公式，只适用氢原
7、子光谱，公式中 n 只能取 n 3 的整数，故 C 正确 3 1. 解析：选 B. 由 n 越大轨道半径越大，故A 错；结合力学规律知， n 越大电子速度越小，故 B 对；由 1 3 . 6 e ， n 越大原子能量越大，故 C 错； n 越大电子轨道半径越大，电势能越大，故 D 错 目录 3 2. 解析： ( 1 ) 由 E 子能量越大时，光的频率越高，波长越短从高能级向 n 1 能级跃迁时光子能量为E 1 0 . 2 e V ， A 正确从高能级向 n 2 的能级跃迁时发出的光子能量为 E 1 . 8 9 e V E 3 . 4 0 可见有一部分光处于紫外线区域， B 错误从高能级向 n
8、3 的能级跃迁时，光子能量最高 E 1 . 5 1 e V ，比可见光光子能量小， C 错误从 n 3 能级向 n 2 能级跃迁时，光子能量 E 1 . 8 9 e V ， D 错误 ( 2 ) 由于大量氢原子在处于不同能量激发态发生跃迁时放出三种不同能量的光子，可知氢原子所处的最高能级是 n 3 ，跃迁发生前这些原子分布在 2 个激发态能级上；其中最高能级的能量值是 1 . 5 1 e V . 答案： ( 1 ) A ( 2 ) 2 1 . 5 1 目录 一 、 对氢原子跃迁的理解 1 原子从低能级向高能级跃迁 ， 吸收一定能量的光子 ， 当一个光子的能量满足 ， 才能被某一个原子吸收 ，
9、使原子从低能级 高能级 迁 ， 而当光子能量 末 都不能被原子吸收 2 原子从高能级向低能级跃迁 ,以光子的形式向外辐射能量 ,所辐射的光子能量恰等于发生跃迁时的两能级间的能量差 . 要点透析直击高考 目录 特别提醒： 原子在各能级间跃迁时，所吸收的光子的能量只能等于两能级间的能级差 E E 3 当光子能量大于或等于 13 . 6 ，也可以被氢原子吸收，使氢原子电离；当氢原子吸收的光子能量大于 13 . 6 氢原子电离后，电子具有一定的初动能 一群氢原子处于量子数为 n 的激发态时，可能辐射出的光谱线条数为 N n n 1 2 4 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
10、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 ，均可使原子发生能级跃迁 目录 即时应用 1 (2013仙游一中检测 )原子处于基态时最稳定 ,处于较高能级时会自发地向较低能级跃迁，用 ( ) A当 n 1时， N 1 B当 n 2时， N 2 C当 n 3时， N 3 D当 n 4时， N 4 解析：选 C. 据玻尔理论，处在 n 能级的氢原子向低能级跃迁时辐射光子的频率种类 N n n 1 2 . 目录 二、氢原子跃迁时的能量变化 1 原 子能量： Ek n Ep n随 n 增大而增大，其中 13 . 6 e V . 2 电子动能： 电
11、子绕氢原子核运动时静电力提供向心力，即 以 Ek n12 r 增大而减小 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 目录 即时应用 2 (2011高考江苏卷 )按照玻尔原子理论 ， 氢原子中的电子离原子核越远 ， 氢原子的能量 _(选填 “ 越大 ” 或 “ 越小 ” ) 已知氢原子的基态能量为 10)， 电子质量为 m， 基态氢原子中的电子吸收一频率为 的光子被电离后 ， 电子速度大小为 _(普朗克常量为 h) 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， E 1 12m 以电离后电子
12、速度为 2 E 1 m. 答案： 越大 2 E 1 m 目录 考点探究讲练互动 例 1 考点 1 原子结构与 粒子散射实验 ( 1 ) 卢瑟福和他的助手做 粒子轰击金箔实验，获得了重要发现关于 粒子散射实验的结果，下列说法正确的是 ( ) A 证明了质子的存在 B 证明了原子核是由质子和中子组成的 C 证明了原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在一个很小的核里 D 说明了原子中的电子只能在某些轨道上运动 目录 (2)卢瑟福利用 粒子轰击金箔的实验研究原子结构 ， 正确反映实验结果的示意图是 ( ) 目录 【 解析 】 (1)粒子散射实验发现了原子内存在一个集中了全部正电荷和几乎全部质量的核 数
13、年后卢瑟福发现核内有质子并预测核内存在中子 ， 所以 A、 玻尔发现了电子轨道量子化 ， (2)粒子散射的原因是原子核对其有库仑斥力的作用 ， 离核越近 ， 斥力越大 ， 偏转越明显 ， 当正好击中原子核时 ，由于 粒子质量较小而反弹 【 答案 】 (1)C (2)D 目录 考点 2 氢原子能级跃迁 (2012高考四川卷 )如图为氢原子能级示意图的一部分 ,则氢原子 ( ) A 从 n 4能级跃迁到 n 3能级 比从 n 3能级跃迁到 n 2能级辐 射出电磁波的波长长 B 从 n 5能级跃迁到 n 1能级 比从 n 5能级跃迁到 n 4能级辐射出电磁波的速度大 C 处于不同能级时 ， 核外电子在各处出现的概率是一样的 D 从高能级向低能级跃迁时 ， 氢原子核一定向外放出能量 例 2 目录 【 答案 】 A 【解析】 光子能量 E
