《2016-2017广东高三人教版物理选修3-5_18.4玻尔的原子模型、氢原子光谱学案（无答案）》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2016-2017广东高三人教版物理选修3-5_18.4玻尔的原子模型、氢原子光谱学案（无答案）（5页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、- 1 -玻尔的原子模型、氢原子光谱玻尔的原子模型、氢原子光谱 一玻尔原子理论的基本假设：一玻尔原子理论的基本假设： 1、轨道量子化假设：原子中的电子在库仑引力的作用下，绕原子核做圆周运动，电子绕核 运动的可能轨道是_的且电子绕核运动的轨道 半径不是 的。 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，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， 原子是_的，不向外辐射能量 3、跃迁假设：原子从一个能量状态向另一个能量状态跃迁 时要_或_一定频率的光子，光子的能量等于 两个状态的_，即 h_。【例例 1】在氢原子模型中，若已知电子的
2、质量为 m，电荷量为e，氢原子在基态时轨道半 径为 r1，试问：（静电力常量为 k） （1）电子在基态上运行时的动能 Ek1= ；（2）已知原子内电子与原子核间的电势能满足关系，则氢原子在基态时的电rekEp2 势能 EP1= ；其总能量 E1= ；（3）若氢原子激发态的轨道半径和基态的轨道半径满足关系 rn=n2r1，则氢原子在激发态 时的总能量 En= E1；（4）随着氢原子能级值 n 的增加，其动能 Ek将 ，势能 EP将 ，总能量 E 将 。 （填写“增大”或“减小” ）【变式训练变式训练 1】氢原子辐射出一个光子后，则【 】 A电子绕核旋转的半径增大 B电子的动能增大 C氢原子的电势
3、能增大 D原子的能级值增大【例例 2】氢原子基态能量 E1=13.6eV ，当氢原子处于 n=5 激发态时，求： （1）最少要给基态的氢原子提供多少电子伏特的能量，才能使它跃迁到该激发态？ （2）该激发态的氢原子向低能级跃迁辐射的光子频率最多有多少种？请画出所有可能的跃 迁方式；其中最低频率为多少？最高频率为多少？ （3）若已知钠的极限频率为 6.001014Hz，今用一群处于 n=5 的激发态的氢原子发射的光 谱照射钠，试通过计算说明有几条谱线可使钠发生光电效应？ （4）若要使该激发态的氢原子发生电离，则应用多长波长的光照射？【变式训练变式训练 2】已知氢原子的能级规律为- 2 -E1=13
4、.6eV、E2=3.4eV、E3=1.51eV、E4=0.85eV。现用光子能量介于 11eV12.5eV 范围内的光去照射一大群处于基态的氢原子，则下列说法中正确的是【 】 A照射光中可能被基态氢原子吸收的光子只有 1 种 B照射光中可能被基态氢原子吸收的光子有无数种 C激发后的氢原子发射的不同能量的光子最多有 4 种 D激发后的氢原子发射的不同能量的光子最多有 2 种 【变式训练变式训练 3】原子从 a 能级状态跃迁到 b 能级状态时发射波长为 1的光子；原子从 b 能 级状态跃迁到 c 能级状态时吸收波长为 2的光子，已知 12。那么原子从 a 能级状态跃迁 到 c 能级状态时将要：【
5、】A发出波长为 1-2的光子 B发出波长为的光子2121 C吸收波长为 1-2的光子 D吸收波长为的光子2121 二原子光谱：二原子光谱： 1光谱的分类：2明线状谱、连续光谱、吸收光谱的产生： (1)明线状谱：由 或 所发出的光谱为明线光谱，不同元素的明线光谱不 同，所以又称为原子的 (2)连续光谱：由炽热 、 及 发光所发射的光谱均为连续光谱 (3)吸收光谱：连续光谱中某波长的光波被吸收后出现的 吸收光谱同样可以称 为原子的 。太阳光谱就是典型的吸收光谱 3光谱分析：利用每种原子都有自己的特征谱线可以用来鉴别物质和确定物质的组成成分， 且灵敏度很高在发现和鉴别化学元素上有着重大的意义 【例例
6、 3】3】对原子光谱，下列说法正确的是【 】 A原子的光谱是不连续的 B由于原子都是由原子核和电子组成的，所以各种原子的原子光谱是相同的 C各种原子的原子结构不同，所以各种原子的原子光谱也不相同 D分析物质发光的光谱，可以鉴别物质中含哪些元素 【例例 4】关于光谱的产生，下列说法正确的是：【 】 A太阳光谱和白炽灯光谱是线状谱 B观察月亮光谱，可以确定月亮的化学组成 C各种原子的明线光谱中的明线和它吸收光谱中的暗线一一对应 D甲物质发出的白光通过乙物质的蒸汽形成的是甲物质的吸收光谱三玻尔理论的局限性：三玻尔理论的局限性： 虽然玻尔理论能够成功的解释氢原子光谱的实验规律，但对于 稍微复杂一点的原
7、子如氦原子，玻尔理论就无法解释它的光谱现象。 它的不足之处就在于既保留了经典粒子的观念，又把电子的运动仍 看作经典力学描述下的轨道运动。实际上，原子中电子的 没有确定的值，因此，我们只能描述电子在某个位置出现 的多少，如果把电子这种概率分布用疏密不同的点来表示时，画出来 的图象就像云雾一样分布在原子核周围，称做为 。 【例例 5】对玻尔理论的下列说法中，正确的是【 】A、继承了卢瑟福的原子模型，但对原子能量和电子轨道引入了量子化假设B、对经典电磁理论中关于“做加速运动的电荷要辐射电磁波”的观点表示赞同C、用能量转化与守恒建立了原子发光频率与原子能量变化之间的定量关系D、玻尔的两个公式是在他的理
8、论基础上利用经典电磁理论和牛顿力学计算出来的 【课后巩固练习课后巩固练习】- 3 -1下列关于玻尔原子模型说法中正确的是【 】 A原子处于定态的能量状态时，虽然电子做加速运动，但并不向外辐射能量。 B原子的不同能量状态与电子沿不同的圆轨道绕核运动相对应，而电子的可能轨道 的分布是不连续的。 C电子从一个轨道跃迁到另一轨道时，辐射（或吸收）一定频率的光子。 D电子跃迁时辐射的光子的频率等于电子绕核做圆周运动的频率。 E氢原子从基态跃迁到激发态时，动能变大，势能变小，总能量变小2按照玻尔理论，下列关于氢原子的论述正确的是：【 】 A第 m 个定态和第 n 个定态的轨道半径 Rm和 Rn之比为 Rm
9、Rn= m2n2 B第 m 个定态和第 n 个定态的能量 Em和 En之比为 EmEn= m2n2 C电子沿某一轨道绕核运动，若其圆周运动的频率是 ，则其发光频率也是 D若氢原子处于能量为 E 的定态，则其发光频率为 =E/h3如图为氢原子能级图，可见光的光子能量范围约为 1.613.10 eV，则下列说法正确的 是【 】 A从 n3 能级的氢原子向 n2 能级跃迁时，发出的光是紫外线 B从 n4 能级的氢原子向低能级跃迁过程中会发出红外线 C从 n4 能级的氢原子向低能级跃迁时，最容易表现出衍射现象 的是由 n4 向 n3 能级跃迁辐射出的光子 D用能量为 10.3 eV 的电子轰击，可以使
10、基态的氢原子受激发4有关氢原子光谱的说法中正确的是：【 】 A氢原子的发射光谱是连续光谱 B氢原子光谱的频率与氢原子能级的能量差有关 C氢原子光谱说明氢原子能级是分立的 D氢原子光谱说明氢原子只发出特定频率的光5如图所示，是氢原子四个能级的示意图当氢原子从 n4 的能级跃迁到 n3 的能级时， 辐射出光子 a.当氢原子从 n3 的能级跃迁到 n2 的能级时， 辐射出光子 b。则以下判断正确的是【 】 A光子 a 的能量大于光子 b 的能量 B光子 a 的频率大于光子 b 的频率 C光子 a 的波长大于光子 b 的波长 D在真空中光子 a 的传播速度大于光子 b 的传播速度6现让一束单色光照射到
11、大量处于基态（量子数 n=1）的氢原子上，受激的氢原子能自发 地发出 3 种不同频率的光，则照射氢原子的单色光的光子能量为：【 】 A13.6eV B3.4eV C10.2eV D12.09eV 7如图为氢原子能级的示意图，现有大量的氢原子处于 n4 的激发态，当向低能级跃迁 时辐射出若干不同频率的光关于这些光，下列说法正确的是【 】 A最容易衍射的光是由 n4 能级跃迁到 n1 能级产生的 B频率最小的光是由 n2 能级跃迁到 n1 能级产生的 C这些氢原子总共可辐射出 3 种不同频率的光 D用 n2 能级跃迁到 n1 能级辐射出的光照射逸出功为 6.34 eV 的金属铂能发生光电效应8一群
12、氢原子处于 n=3 的激发态，在向较低能级跃迁的过程中向外发出光子，用这些光- 4 -照射逸出功为 2.49eV 的金属钠，下列说法正确的是：【 】 A这群氢原子能发出三种频率不同的光，其中从 n=3 跃迁到 n=2 所发出的光波长最 短 B这群氢原子能发出两种频率不同的光，其中从 n=3 跃迁到 n=1 所发出的光频率最 高 C金属钠表面所发出的光电子的初动能最大值为 11.11eV D金属钠表面所发出的光电子的初动能最大值为 9.60eV9(2009全国卷)氦氖激光器能产生三种波长的激光，其中两种波长分别为 10.632m， 23.39m。已知波长为 1的激光是氖原子在能级间隔为 E11.
13、96 eV 的两个能级之间跃 迁产生的用 E2表示产生波长为 2的激光所对应的跃迁的能级间隔，则 E2近似为 【 】 A10.50 eV B0.98 eV C0.53 eV D0.36 eV10(2010新课标34(1)用频率为 0的光照射大量处于基态的氢原子，在所发射的光谱中 仅能观测到频率分别为 1、2、3的三条谱线，且 321，则【 】A02 的某一能级跃迁到 n2 的能级，辐射出能量为 2.55 eV 的光 子问：（1）最少要给基态的氢原子提供多少电子伏特的能量，才能使它辐射上述能量的 光子？ （2）请在图中画出获得上述能量后的氢原子可能的辐射跃迁图 （3）在哪两个能级间跃迁时，所放出
14、光子波长最长？最长波长是多少？ （4）用波长为多大的光照射可使该激发态的氢原子电离？ （5）若已知金属钨的逸出功 W04.54 eV，则用辐射出的最大频率的光子照射金属钨，产 生光电子的最大初动能是多少？- 5 -玻尔原子模型、氢原子光谱玻尔原子模型、氢原子光谱教学反思教学反思一、对教材的分析：一、对教材的分析：本章教材有一个共同的特点就是以卢瑟福核式结构模型为基础，让学生得出感性认识， 再通过光谱分析总结出原子发光的不同规律，在通过对典理论的困难的基础上提出假设从 而形成对玻尔原子模型的理性认识。 本节课重点需要解决的任务是强化学生对原子发光原理的认识。同时它也是高考选修 3-5 模块考查的重点和热点，主要以选择题和填空题的形式考查，所以应突出对每个概念、 规律、现象的理解。要紧扣教材，重点加强对玻尔理论、能级跃迁规律的理解和应用。这 就决定了本节课的教学目的和教学要求二、对学生的分析：二、对学生的分析：学生是教学的对象，是课堂的主体，一切教学活动都是为主体服务的。虽然这节课是 复习课，但由于长时间
