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1、第三第三节能能级 核心要点突破核心要点突破课堂互动讲练课堂互动讲练知能优化训练知能优化训练第三第三节课前自主学案课前自主学案目标概览目标概览目标概览目标概览学学习目目标：1.理理解解能能级的的概概念念和和原原子子发射射光光子子与与吸吸收光子的收光子的频率与能率与能级差的关系差的关系2知知道道原原子子光光谱为什什么么是是一一些些分分立立的的值知知道道原原子光子光谱的一些的一些应用用重点重点难点：点：1.对玻玻尔尔理理论的理解的理解2能能级跃迁及其迁及其应用用课前自主学案课前自主学案一、玻一、玻尔尔的原子模型的原子模型1卢瑟福的核式瑟福的核式结构与构与经典典电磁理磁理论的矛盾：的矛盾：(1)_；(
2、2)_原子不原子不稳定定辐射射电磁波的磁波的频率是率是连续的的2玻玻尔尔提提出出了了原原子子的的轨道道量量子子化化模模型型，这三三条条假假设是：是：(1)原原子子只只能能处于于一一系系列列不不连续的的能能量量状状态中中，在在这些些状状态中中原原子子是是稳定定的的，电子子虽然然做做加加速速运运动，但不向外但不向外辐射能量射能量这些状些状态叫做叫做_(2)原子从一种定原子从一种定态跃迁到另一种定迁到另一种定态时，它，它辐射射或吸收一定或吸收一定频率的光子，光子能量由率的光子，光子能量由这两个定两个定态的能量差决定，即的能量差决定，即_.定定态hE2E1(3)原原子子的的不不同同能能量量状状态与与电
3、子子的的不不同同轨道道半半径径相相对应由由于于原原子子的的能能量量状状态是是不不连续的的，对应的的轨道半径也是道半径也是_的的二、二、氢原子能原子能级1氢原子中的原子中的电子的各条可能子的各条可能轨道半径道半径rnn2r1(n1,2,3，r10.531010m)，氢原子中原子中的的电子在各条子在各条轨道上运道上运动的能量的能量(包括包括动能和能和电势能能)En_(n1,2,3，E1_eV)不不连续E1/n213.6 2能能级：氢原子的各个定原子的各个定态的的_叫做叫做它的能它的能级，原子，原子处于最低能于最低能级时，电子在离核最子在离核最近的近的轨道上运道上运动，这种定种定态叫叫_，其余各，其
4、余各定定态叫叫_3一群一群氢原子原子处于量子数于量子数为n的激的激发态时，可能，可能辐射出的光射出的光谱条数条数为_.能量能量值基基态激激发态n(n1)/2三、原子光三、原子光谱稀薄气体通稀薄气体通电后能后能够发光，利用分光光，利用分光镜可以得到可以得到气体气体发光的光光的光谱，即原子光，即原子光谱利用原子光利用原子光谱进行光行光谱分析可以精确分析分析可以精确分析样品中包含哪些元素品中包含哪些元素一、原子一、原子跃迁条件迁条件原原子子的的跃迁迁条条件件hEmEn只只适适用用于于光光子子和和原原子子作作用用而而使使原原子子在在各各定定态之之间跃迁迁的的情情况况，对下下述述两两种情况，种情况，则不
5、受此条件限制：不受此条件限制：1当光子与原子作用而使当光子与原子作用而使氢原子原子电离，离，产生离子生离子和自由和自由电子子时，原子，原子结构被破坏，因而不遵循有关构被破坏，因而不遵循有关原子原子结构的理构的理论如基如基态氢原子的原子的电离能离能为13.6 eV，只要大于或等于，只要大于或等于13.6 eV的光子都能被的光子都能被处于基于基态的的氢原子吸收而原子吸收而发生生电离离氢原子原子电离所离所产生的自由生的自由电子的子的动能等于入射光子的能量减去能等于入射光子的能量减去电离能离能核心要点突破核心要点突破2实物粒子和原子作用而使原子激物粒子和原子作用而使原子激发或或电离，是离，是通通过实物
6、粒子和原子碰撞来物粒子和原子碰撞来实现的在碰撞的在碰撞过程程中，中，实物粒子的物粒子的动能可以全部或部分地被原子吸能可以全部或部分地被原子吸收，所以只要入射粒子的收，所以只要入射粒子的动能大于或等于原子某能大于或等于原子某两个能两个能级差差值，就可以使原子受激，就可以使原子受激发而而跃迁到迁到较高的能高的能级；当入射粒子的；当入射粒子的动能大于原子在某能能大于原子在某能级的的电离能离能时，也可以使原子，也可以使原子电离离二、氢原子的能级跃迁图2131特特别提提醒醒：(1)电子子动能能Ekke2/(2r)随随轨道道半半径径r的的减减小小而而增增大大，随随r的的增增大大而而减减小小(与与v也也直直
7、接接相相关关)；系系统电势能能Epke2r随随轨道道半半径径r的的增增大大而而增增大大，随随r的的减减小小而而减减小小；原原子子的的总能能量量Eke2/(2r)也也随随轨道道半半径径r的的增增大大而而增增大大，随随r的的减减小小而减小而减小(2)某定某定态能量能量Enke2/(2r)E1/n20，表明，表明氢原子核外原子核外电子子处于束于束缚态，欲使，欲使氢原子原子电离，外界离，外界必必须对系系统至少至少补充充ke2/(2r)的能量，原子的能的能量，原子的能级越低，需要的越低，需要的电离能就越大离能就越大课堂互动讲练课堂互动讲练原子能原子能级跃迁迁例例例例1 1如如图2132所所示示，大大量量
8、氢原原子子处于于能能级n4的的激激发态，当当它它们向向各各较低低能能级跃迁迁时，对于多种可能的于多种可能的跃迁，下面迁，下面说法中正确的是法中正确的是()图2132A最多只能放出最多只能放出4种不同种不同频率的光子率的光子B从从n4能能级跃迁迁到到n1能能级放放出出的的光光子子波波长最最长C从从n4能能级跃迁迁到到n1能能级放放出出的的光光子子频率率最高最高D从从n4能能级跃迁到迁到n3能能级放出的光子波放出的光子波长等于从等于从n2能能级跃迁到迁到n1能能级放出的光子波放出的光子波长【答案答案】C氢原子核外原子核外电子的运子的运动和能量分析和能量分析例例例例2 2 根根据据玻玻尔尔理理论，在
9、在氢原原子子中中，量量子子数数n越越大大，则()A原子原子轨道半径越小道半径越小B核外核外电子速度越小子速度越小C原子能原子能级的能量越小的能量越小 D原子的原子的电势能越小能越小【答案答案】B【点点评】核外核外电子受到原子核的静子受到原子核的静电引力作用引力作用做匀速做匀速圆周运周运动，静，静电力提供向心力，力提供向心力，库仑定律、定律、电场力做功与力做功与电势能能变化关系仍然适用其不同化关系仍然适用其不同点在于在点在于在轨迹迹变化化时需吸收或需吸收或辐射一定射一定频率的光率的光子子变式式训练2氢原原子子核核外外电子子由由一一个个轨道道向向另另一一个个轨道道跃迁迁时，可能，可能发生的情况是生
10、的情况是()A原原子子吸吸收收光光子子，电子子的的动能能增增大大，原原子子的的电势能增大，原子的能量增大能增大，原子的能量增大B原原子子放放出出光光子子，电子子的的动能能减减小小，原原子子的的电势能减小，原子的能量减小能减小，原子的能量减小C原原子子吸吸收收光光子子，电子子的的动能能减减小小，原原子子的的电势能增大，原子的能量增大能增大，原子的能量增大D原子放出光子，原子放出光子，电子的子的动能增大，原子的能增大，原子的电势能减小，原子的能量减小能减小，原子的能量减小解析：解析：选CD.氢原子核外原子核外电子由一个子由一个轨道道跃迁到另迁到另一个一个轨道可能有两种情况：一是由道可能有两种情况：
11、一是由较高能高能级向向较低低能能级跃迁，即原子核外的迁，即原子核外的电子由距核子由距核较远处跃迁到迁到距核距核较近近处，要放出光子，原子的能量，要放出光子，原子的能量(电子和原子子和原子核共有的核共有的电势能与能与电子子动能之和，也即能能之和，也即能级)要减小，要减小，原子的原子的电势能要减小能要减小(电场力做正功力做正功)，电子的子的动能能增加；二是由增加；二是由较低能低能级向向较高能高能级跃迁，与上述相迁，与上述相反根据玻反根据玻尔尔假假设，在，在氢原子中，原子中，电子子绕核核知能优化训练知能优化训练本部分内容讲解结束本部分内容讲解结束点此点此进入入课件目件目录按按ESC键退出全屏播放退出全屏播放谢谢使用使用
