物理:人教版选修3—5 第十八章 原子结构(共3份课件)

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名称 物理:人教版选修3—5 第十八章 原子结构(共3份课件)
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科目 物理
更新时间 2013-02-04 21:58:36

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课件21张PPT。玻尔的原子模型 19世纪末20世纪初,人类叩开了微观世界的大门,物理学家根据研究提出了关于原子结构的各种模型,卢瑟福的核式结构模型能够很好的解释实验现象,得到了多数人的支持,但是与经典的电磁理论发生了矛盾.著名的? 粒子散射实验 按照经典物理学的观点去推断,在轨道上运动的电子带有电荷,运动中要辐射电磁波,电子损失了能量,其轨道半径不断缩小,最终落在原子核上.由于电子轨道的变化是连续的,辐射电磁波的频率也会连续变化.??事实上,原子是稳定的,辐射电磁波的频率也只是某些确定的值. 人们早在了解原子内部结构之前就已经观察到了气体光谱,不过那时候无法解释为什么气体光谱只有几条互不相连的特定谱线1、围绕原子核运动的电子轨道半径只能是某些分立的数值,这些现象叫做轨道量子化;2、不同的轨道对应着不同的状态,在这些状态中,尽管电子在做变速运动,却不辐射能量,因此这些状态是稳定的;3、原子在不同的状态之中具有不同的能量,所以原子的能量也是量子化的。1913年玻尔提出了自己的原子结构假说玻尔光子的发射和吸收 原子也可以从激发态向基态跃迁,电子所受库仑力做正功减小电势能,原子的能量减少要辐射出能量,这一能量以光子的形式放出. 原子最低能级所对应的状态叫做基态,比基态能量高的状态叫激发态. 原子从基态向激发态跃迁,电子克服库仑引力做功增大电势能,原子的能量增加要吸收能量.光子的发射和吸收 原子在始、末两个能级Em和En( Em>En )间跃迁时发射光子的频率可以由下式决定:光子的发射和吸收?玻尔从上述假设出发,利用库仑定律和牛顿运动定律,计算出了氢的电子可能的轨道半径和对应的能量.氢原子能级1.电离:原子吸收能量使电子脱离原子束缚的现象.2.能级:氢原子在各种定态时的能量值叫做能级 3.量子数n:按能级由低到高为1、2、3…n(n为整数) 如:氢原子各能级可表示为E1 、 E2 、 E3…..En例题:用13.0eV的电子轰击基态的氢原子。(1)试确定氢原子所能达到的最高能态;(2)氢原子由上述最高能态跃迁到基态发出的光子可能的波长为多少?(3)欲使处于基态的氢原子电离至少用多大能量的电子轰击氢原子?解:(1)n=4(2)可能的跃迁n=1n=2n=4n=34-23-2(3)氢原子电离能所以至少要13.6eV能量的电子结论:能较好地解释氢原子光谱和类氢原子光谱夫兰克—赫兹实验历史背景及意义:1911年,卢瑟福根据α粒子散射实验,提出了原子核式结构模型。1913年,玻尔将普朗克量子假说运用到原子核式结构模型,建立了与经典理论相违背的两个重要概念:原子定态能级和能级跃迁概念。电子在能级之间跃迁时伴随电磁波的吸收和发射,电磁波频率的大小取决于原子所处两定态能级间的能量差。随着英国物理学家埃万斯对光谱的研究,玻尔理论被确立。但是任何重要的物理规律都必须得到至少两种独立的实验方法的验证。随后,在1914年,德国科学家夫兰克和他的助手赫兹采用电子与稀薄气体中原子碰撞的方法(与光谱研究相独立),简单而巧妙地直接证实了原子能级的存在,从而为玻尔原子理论提供了有力的证据。夫兰克—赫兹实验(1914)实验装置K极G极G极加反向电压P极电子在其中的运动简单描述:从热阴极K发出,经UGK电场加速运动到栅极G;
由于接受极电压小于栅极电压,电子在G—>P过程中将减速;
只有到G极的电子具有较大能量时,才可以克服反电场UPG到达接受极板P,从而才可能通过回路,形成电流。
因此回路中的电流依赖于电子运动到栅极后的能量。(1)调节UGK两端电压,回路中电流将增加。(单调关系)(2)容器内充满气体又如何?(1) 改变V,到达P极的电子增加。(2)V=4.9v后,形成一峰值(3) 每隔?V=4.9v,就有一 峰值出现。为


?热阴极栅极接受极汞

气获得1925年诺贝尔物理学奖汞原子选择吸收,其内存在一个能量为4.9eV的量子态。电子能量小于4.9eV时,电子碰撞汞原子时其能量几乎没有损失。电子能量=4.9eV?=2*4.9eV ?… 玻尔理论成功的解释并预言了氢原子辐射的电磁波的问题,但是也有它的局限性.在解决核外电子的运动时成功引入了量子化的观念同时又应用了“轨道”等经典概念和有关牛顿力学规律??除了氢原子光谱外,在解决其他问题上遇到了很大的困难.电子在某处单位体积内出现的 概率——电子云 玻尔理论解决了原子的稳定性和辐射的频率条件问题,把原子结构的理论向前推进了一步 .谢谢 再见课件20张PPT。原子的核式结构模型常熟外国语学校 高二备课组 2009.2.27汤姆孙的原子模型: 原子是一个球体,正电荷均匀分布在整个球体内,电子镶嵌其中。汤姆孙的原子模型枣糕模型α粒子散射实验卢瑟福思考与讨论: 汤姆孙模型预言的α粒子散射实验的结果是怎样的?汤姆孙模型预言的α粒子散射实验的结果是怎样的?正电荷在原子内部均匀分布, α粒子穿过原子时,由于粒子两侧正电荷对它的斥力大部分互相抵消,使α粒子偏转的力不会很大。实验结果:(1)绝大多数α粒子穿过金箔后,基本上仍沿
原来方向前进。(2)少数α粒子(约占八千分之一)发生了大
角度的偏转,偏转的角度甚至大于90,也
就是说它们几乎被“撞了回来”结果分析:电子能否使α粒子大角度偏转?
1微米厚的金箔内含3000层原子层,绝大多数α粒子穿过金箔仍沿原方向前进说明什么?
少数α粒子的大角度偏转甚至反弹是怎么造成的?原子的核式结构的提出在原子的中心有一个很小的核,叫做原子核.
原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里.
带负电的电子在核外空间绕着核旋转. 根据卢瑟福的原子结构模型,原子内部是十分“空旷”的,举一个简单的例子:原子核的电荷与尺度根据卢瑟福的原子核式模型和α粒子散射的实验数据,可以推算出各种元素原子核的电荷数,还可以估计出原子核的大小。
(1)原子的半径约为10-10米、原子核半径约是10-15米,原子核的体积只占原子的体积的万亿分之一。
(2)原子核所带正电荷数与核外电子数以及该元素在周期表内的原子序数相等。
(3)电子绕核旋转所需向心力就是核对它的库仑力。
【反馈练习】 1、在用α粒子轰击金箔的实验中,卢瑟福观察到的α粒子的运动情况是
A、全部α粒子穿过金属箔后仍按原来的方向前进
B、绝大多数α粒子穿过金属箔后仍按原来的方向前进,少数发生较大偏转,极少数甚至被弹回
C、少数α粒子穿过金属箔后仍按原来的方向前进,绝大多数发生较大偏转,甚至被弹回
D、全部α粒子都发生很大偏转答案:B2、卢瑟福α粒子散射实验的结果
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、说明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上
D、说明原子的电子只能在某些不连续的轨道上运动答案:C3、当α粒子被重核散射时,如图所示的运动轨迹哪些是不可能存在的答案:BC课件88张PPT。制作人:陈小军欢 迎 进 入
物 理 课 堂2011年4月16日高中物理选修3—5第三章
原子结构之迷第三节:氢原子光谱
第四节:原子的能级结构第三节:氢原子光谱学习目标1、知识与技能
(1)了解氢原子光谱的不连续性及各个线系
2、过程与方法
通过教材实验知道观察光谱的方法,明确原子光谱的不连续性
3、情感、态度与价值观
了解光谱分析的应用,体会物理对生活、技术的推动作用,培养浓厚的科学探究兴趣引言   每种原子、分子都有其特征光谱。因此分析其特征光谱,对研究不同原子、分子及其结构有着重大的意义。光谱学已成为光学的一个重要分支,并被广泛用于科研和生产中。
   氢原子是最简单的原子,其光谱线在按波长(或波数)大小的排列次序上显示出简单的规律性。研究原子结构,很自然氢原子首先被关注。学习目标1、知识与技能
(1)了解氢原子光谱的不连续性及各个线系
2、过程与方法
通过教材实验知道观察光谱的方法,明确原子光谱的不连续性
3、情感、态度与价值观
了解光谱分析的应用,体会物理对生活、技术的推动作用,培养浓厚的科学探究兴趣   1885年巴耳末根据埃格斯充对光谱线的精确测量,提出了氢原子光谱可见光区域光谱线波长的经验公式。
1913年,玻尔引入量子概念提出的氢原子模型假说,给出了氢光谱线系规律的理论解释。  
实验仪器
第四节:原子的能级结构学习目标1、知识与技能
(1)了解原子的能级、跃迁、能量量子化以及基态和激发态等概念
(2)了解能量量子化是如何提出的,理解原子发射与吸收光子的频率与能量差的关系
(3)知道氢原子能级公式,以及能利用公式分析一些有关原子能级的问题
(4)能用原子的能级结构解释氢原子的光谱的不连续性
2、过程与方法
通过原子的能级跃迁与上下楼梯时的势能的变化比较,理解能级的量子效应
3、情感、态度与价值观
(1)通过计算和对比,能够验证自己的猜想,培养尊重事实结果的态度和严谨的学风
(2)加深对微观世界的“不连续”、能量量子化的理解一、玻尔提出原子模型的背景: 卢瑟福的原子核式结构学说很好地解释了a粒子的散射实验,初步建立了原子结构的正确图景,但跟经典的电磁理论发生了矛盾。
1、原来,电子没有被库仑力吸引到核上,它一定是以很大的速度绕核运动,就象行星绕着太阳运动那样。按照经典理论,绕核运动的电子应该辐射出电磁波,因此它的能量要逐渐减少。随着能量的减少,电子绕核运行的轨道半径也要减小,于是电子将沿着螺旋线的轨道落入原子核,就像绕地球运动的人造卫星受到上层大气阻力不断损失能量后要落到地面上一样。 这样看来,原子应当是不稳定的,然而实际上并不是这样。 2、同时,按照经典电磁理论,电子绕核运行时辐射电磁波的频率应该等于电子绕核运行的频率,随着运行轨道半径的不断变化,电子绕核运行的频率要不断变化,因此原子辐射电磁波的频率也要不断变化。这样,大量原子发光的光谱就应该是包含一切频率的连续谱。 以上矛盾表明,从宏观现象总结出来的经典电磁理论不适用于原子这样小的物体产生的微观现象。为了解决这个矛盾,1913年玻尔在卢瑟福学说的基础上,把普郎克的量子理论运用到原子系统上,提出了玻尔理论。二、玻尔理论的主要内容: 1、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,但并不向外辐射能量。这些状态叫定态。 2、原子从一种定态(设能量为E初)跃迁到另一种定态(设能量为E终)时,它辐射(或吸收)一定频率的光子,光子的能量由这两种定态的能量差决定,即E初 -E终. h v= 3、原子的不同能量状态跟电子沿不同的圆形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的分布也是不连续的。2.4 波尔的原子模型 能级n=1n=3n=4n=2 按卢瑟福原子结构模型:
电子在原子核外绕原子核
做圆周运动,你会发现什
么问题?问题1、原子会发射电磁波(电子做变速运动)
2、电子的能量减小
3、原子发射的电磁波的频率是连续的
4、电子最终将坠毁,原子处在不稳定
状态。重大发现:1、原子只能处于一系列能量不连续的状态中。在这些状态
中原子是稳定的,电子虽然做变速运动,但并不向外辐射能量,
这些状态叫做定态。电子绕原子核做圆周运动,只能处在一些
分立的轨道上,它只能在这些轨道上绕核转动而不产生电磁辐射。
发射光子吸收光子E2E1一、玻尔的原子结构模型:二、氢原子的能级结构:1、能级:原子只能处于一系列不连续的能量状态。在每个
状态中,原子的能量值是确定,各个确定的能量值叫做能级。
2、基级:原子尽可能处于最低能级,这时原子的状态叫基态,
较高能级所对应的状态叫激发态。电子从高能级跃迁到低能级
时,原子会辐射能量,而电子从低能级跃迁到高能级时,
原子要吸收能量,辐射(或吸收)能量
3、氢原子在不同能级上的能量和相应的电子轨道半径为:三、原子的跃迁:
1、当氢原子从n=2的能级跃到n=1的能级时,
(1)原子是吸收光子还是辐射光子,
(2)辐射光子的能能量、频率和波长是多少2、当氢原子从n=3的能级跃到n=1的能级时,能辐射出多少
种的光子,它们的频率是多少氢原子的光谱图可见光区特点1.几种特定频率的光2.光谱是分立的亮线原子光谱每一种原子都有自己特定的原子光谱,不同原子,其原子光谱均不同玻尔的原子模型
hν=E初 – E未 三、玻尔计算出氢的电子的各条可能轨道半径和电子在各条轨道上运动时的能量(包括动能和势能)公式:rn=n2 r1轨道半径:(n=1,2,3……)能 量: En=E1(n=1,2,3……) 式中r1 ( r1 =0.53×10-10m )、E1 ( E1=-13.6eV)、分别代表第一条(即离核最近的)可能轨道的半径和电子在这条轨道上运动时的能量,rn、En 分别代表第n条可能轨道的半径和电子在第n条轨道上运动时的能量,n是正整数,叫量子数。四、氢原子的能级图:-----------------12345-13.6-3.4-1.51-0.85-0.540 eVnE∞ 1、能级:氢原子的各个定态的能量值,叫它的能级。
2、基态:在正常状态下,原子处于最低能级,这时电子在离核最近的轨道上运动,这种定态叫基态。
3、激发态:除基态以外的能量较高的其他能级,
叫做激发态。
4、原子发光现象:原子从较高的激发态向较低的激发态或基态跃迁的过程,是辐射能量的过程,这个能量以光子的形式辐射出去,这就是原子发光现象。五、能级:电子云 1、能级:氢原子的各个定态的能量值,叫它的能级。
2、基态:在正常状态下,原子处于最低能级,这时电子在离核最近的轨道上运动,这种定态叫基态。
3、激发态:除基态以外的能量较高的其他能级,
叫做激发态。
4、原子发光现象:原子从较高的激发态向较低的激发态或基态跃迁的过程,是辐射能量的过程,这个能量以光子的形式辐射出去,这就是原子发光现象。规律总结1、原子的跃迁指的是原子的核外电子发生跃迁。
2、使原子跃迁的方式
(1)原子吸收或辐射特定频率的光子
(2)外来电子与原子的核外电子发生碰撞
3、n=1称为基态,能量最低,离核最近,最稳定;(n被称为能量量子数)
n》=2称为激发态,能量依次更高,不稳定
4、(1)光子—不允许剩余(即原子吸收或辐射的能量刚好等于两个能级的能量差)
(2) 电子---允许剩余,(即外来电子的能量大于或等于两个能级的能量差即可,剩余能量为动能)
5、E总=EK+EP
7、(1)规定无穷远处能量为零,无穷远处能量最高,因此其他能量为负值,谱线上每个能级对应的能量表示总能量E总.
(2)去掉负号表示该能级对应的动能EK,
(3)去掉负号也表示该能级对应的电离能:
指原子的核外电子摆脱原子核的引力束缚而飞到无穷远处所需要的能量。
使原子发生电离的条件:入射光或外来电子的能量必须大于或等于各个能级对应的电离能。
(3)电势能EP = 2E总
8、区分一群和一个的概念
可以产生谱线的条数达标练习:1、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”的观点提出了异议
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论基础上利用经典电磁理论和牛顿力学计算出来的ABCD2、下面关于玻尔理论的解释中,不正确的说法是( )
A、原子只能处于一系列不连续的状态中,每个状态都对应一定的能量
B、原子中,虽然核外电子不断做加速运动,但只要能量状态不改变,就会向外辐射能量
C、原子从一种定态跃迁到另一种定态时,一定要辐射一定频率的光子
D、原子的每一个能量状态都对应一个电子轨道,并且这些轨道是不连续的C3、根据玻尔理论,氢原子中,量子数N越大,则下列说法中正确的是( )
A、电子轨道半径越大 B、核外电子的速率越大
C、氢原子能级的能量越大 D、核外电子的电势能越大4、根据玻尔的原子理论,原子中电子绕核运动的半径( )
A、可以取任意值
B、可以在某一范围内取任意值
C、可以取一系列不连续的任意值
D、是一系列不连续的特定值DACD5、按照玻尔理论,一个氢原子中的电子从一半径为ra的圆轨道自发地直接跃迁到一半径为rb的圆轨道上,已知ra>rb,则在此过程中( )
A、原子要发出一系列频率的光子
B、原子要吸收一系列频率的光子
C、原子要发出某一频率的光子
D、原子要吸收某一频率的光子C二、玻尔的原子结构模型1.玻尔理论的主要内容2.氢原子的能级引言引言引言卢瑟福的核式结构模型与经典电磁理论的矛盾卢瑟福的核式结构模型与经典电磁理论的矛盾1.原子的稳定性;卢瑟福的核式结构模型与经典电磁理论的矛盾1.原子的稳定性;2.原子光谱是连续谱还是线状谱。1.玻尔理论的主要内容1.玻尔理论的主要内容 ⑴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,但并不向外辐射能量。这些状态叫做定态。——定态假设1.玻尔理论的主要内容 ⑴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,但并不向外辐射能量。这些状态叫做定态。——定态假设 ⑵原子从一种定态跃迁到另一种定态时,它辐射或吸收一定频率的光子,光子的能量由这两定态的能量差决定,即hν=E初-E终。——跃迁假设疑难辨析1.玻尔理论的主要内容 ⑴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,但并不向外辐射能量。这些状态叫做定态。——定态假设 ⑵原子从一种定态跃迁到另一种定态时,它辐射或吸收一定频率的光子,光子的能量由这两定态的能量差决定,即hν=E初-E终。——跃迁假设 ⑶原子的不同能量状态跟电子沿不同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不连续的。——轨道能级化假设疑难辨析疑难辨析:疑难辨析:hν=E初-E终适用于光子和原子作用而使原子在各定态之间跃进迁的情况,对于光子和原子作用而使原子电离和实物粒子与原子作用而使原子激发的情况,则不受此条件的限制。疑难辨析:hν=E初-E终适用于光子和原子作用而使原子在各定态之间跃进迁的情况,对于光子和原子作用而使原子电离和实物粒子与原子作用而使原子激发的情况,则不受此条件的限制。这是因为,原子一旦电离,原子结构即被破坏,因而不再遵守有关原子结构的理论。如基态氢原子的电离能为13.6eV,只要大于或等于13.6eV的光子都被基态的氢原子吸收而发生电离,只不过入射击光子的能量越大,原子电离后产生的自由电子的动能越大。疑难辨析:hν=E初-E终适用于光子和原子作用而使原子在各定态之间跃进迁的情况,对于光子和原子作用而使原子电离和实物粒子与原子作用而使原子激发的情况,则不受此条件的限制。这是因为,原子一旦电离,原子结构即被破坏,因而不再遵守有关原子结构的理论。如基态氢原子的电离能为13.6eV,只要大于或等于13.6eV的光子都被基态的氢原子吸收而发生电离,只不过入射击光子的能量越大,原子电离后产生的自由电子的动能越大。至于实物粒子和原子碰撞的情况,由于实物粒子的动能可全部或部分地为原子吸收,所以只要入射粒子的动能大于或等于原子某两定态能量之差,也可使原子受激发而向较高能级跃迁。2.氢原子的能级2.氢原子的能级原子各定态的能量值叫做原子的能级。对于氢原子,其能级公式为:
注2.氢原子的能级原子各定态的能量值叫做原子的能级。对于氢原子,其能级公式为:
对应的轨道半径关系为:
r n = n2 r1注2.氢原子的能级原子各定态的能量值叫做原子的能级。对于氢原子,其能级公式为:
对应的轨道半径关系为:
r n = n2 r1其中,n称为量子数,只能取正整数
E1=-13.6eV,r1=0.53×10-10m注补充说明氢原子各定态的能量值,为电子绕核运动的动能Ek和电势能Ep的代数和,因为在选无穷远处电势能为零的情况下,各定态的电势能均为负值,且其大小总大于同一定态的动能值,所以各定态能量值均为负值,因此,不能根据氢原子的能级公式 得出氢原子各定态能量与n2成反比的错误结论。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-13.6eV-3.4eV-1.51eV-0.85eV1234一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-13.6eV-3.4eV-1.51eV-0.85eV1234一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-13.6eV-3.4eV-1.51eV-0.85eV1234一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-13.6eV-3.4eV-1.51eV-0.85eV1234一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-13.6eV-3.4eV-1.51eV-0.85eV1234一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-13.6eV-3.4eV-1.51eV-0.85eV1234一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-13.6eV-3.4eV-1.51eV-0.85eV1234 [例1] 氢原子辐射一个光子后,则
(A)电子绕核旋转半径增大
(B)电子的动能增大
(C)氢原子电势能增大
(D)原子的能级值增大解析 [例1] 氢原子辐射一个光子后,则
(A)电子绕核旋转半径增大
(B)电子的动能增大
(C)氢原子电势能增大
(D)原子的能级值增大[例2]欲使处于基态的氢原子激发,下列措施可行的是
(A)用10.2eV的光子照射
(B)用11eV的光子照射
(C)用14eV的光子照射
(D)用11eV的电子碰撞解析解析解析:该题主要考查:
⑴玻尔理论,⑵库仑定律和向心力,⑶电势能解析:该题主要考查:
⑴玻尔理论,⑵库仑定律和向心力,⑶电势能正确的思路为:
由玻尔理论可知,氢原子辐射光子后,应从离核较远的轨道跃迁到离核较近的轨道。解析:该题主要考查:
⑴玻尔理论,⑵库仑定律和向心力,⑶电势能正确的思路为:
由玻尔理论可知,氢原子辐射光子后,应从离核较远的轨道跃迁到离核较近的轨道。在此跃迁过程中,电场力对电子做了正功,因而电势能应减小。解析:该题主要考查:
⑴玻尔理论,⑵库仑定律和向心力,⑶电势能正确的思路为:
由玻尔理论可知,氢原子辐射光子后,应从离核较远的轨道跃迁到离核较近的轨道。在此跃迁过程中,电场力对电子做了正功,因而电势能应减小。另由经典电磁理论,电子绕核做匀速圆周运动的向心力即为氢核对电子的库仑力:

可见,电子运动半径越小,其动能越大。解析:该题主要考查:
⑴玻尔理论,⑵库仑定律和向心力,⑶电势能正确的思路为:
由玻尔理论可知,氢原子辐射光子后,应从离核较远的轨道跃迁到离核较近的轨道。在此跃迁过程中,电场力对电子做了正功,因而电势能应减小。另由经典电磁理论,电子绕核做匀速圆周运动的向心力即为氢核对电子的库仑力:

可见,电子运动半径越小,其动能越大。再结合能量转化和守恒定律,氢原子放出光子,辐射出一定的能量,所以原子的总能量减少。解析:该题主要考查:
⑴玻尔理论,⑵库仑定律和向心力,⑶电势能正确的思路为:
由玻尔理论可知,氢原子辐射光子后,应从离核较远的轨道跃迁到离核较近的轨道。在此跃迁过程中,电场力对电子做了正功,因而电势能应减小。另由经典电磁理论,电子绕核做匀速圆周运动的向心力即为氢核对电子的库仑力:

可见,电子运动半径越小,其动能越大。再结合能量转化和守恒定律,氢原子放出光子,辐射出一定的能量,所以原子的总能量减少。综上讨论,可知该题只有答案(B)正确。解析:该题主要考查对玻尔理论中原子跃迁条件的认识和理解.解析:该题主要考查对玻尔理论中原子跃迁条件的认识和理解.正确的思路为:由玻尔理论可知,氢原子在各能级间跃迁时,只吸收能量值刚好等于某两能级之差的光子。由氢原子能级关系不难算出,10.2eV刚好为氢原子n=1和n=2的两能级之差,而11eV则不是氢原子基态和任一激发态的能量之差,因而基态氢原子只能吸收前者被激发,而不能吸收后者。解析:该题主要考查对玻尔理论中原子跃迁条件的认识和理解.正确的思路为:由玻尔理论可知,氢原子在各能级间跃迁时,只吸收能量值刚好等于某两能级之差的光子。由氢原子能级关系不难算出,10.2eV刚好为氢原子n=1和n=2的两能级之差,而11eV则不是氢原子基态和任一激发态的能量之差,因而基态氢原子只能吸收前者被激发,而不能吸收后者。对于14eV的光子,其能量大于氢原子的电离能(13.6eV),足以使氢原子电离——使电子脱离核的束缚而成为自由电子,因而不受氢原子能级间跃迁条件的限制。由能的转化和守恒定律不难知道,氢原子吸收14 eV的光子电离后产生的自由电子还应具有0.4 eV的动能。解析:该题主要考查对玻尔理论中原子跃迁条件的认识和理解.正确的思路为:由玻尔理论可知,氢原子在各能级间跃迁时,只吸收能量值刚好等于某两能级之差的光子。由氢原子能级关系不难算出,10.2eV刚好为氢原子n=1和n=2的两能级之差,而11eV则不是氢原子基态和任一激发态的能量之差,因而基态氢原子只能吸收前者被激发,而不能吸收后者。对于14eV的光子,其能量大于氢原子的电离能(13.6eV),足以使氢原子电离——使电子脱离核的束缚而成为自由电子,因而不受氢原子能级间跃迁条件的限制。由能的转化和守恒定律不难知道,氢原子吸收14 eV的光子电离后产生的自由电子还应具有0.4 eV的动能。另外,用电子去碰撞氢原子时,入射电子的动能可全部或部分地为氢原子吸收,所以只要入射电子的动能大于或等于基态和某个激发态能量之差,也可使氢原子激发。解析:该题主要考查对玻尔理论中原子跃迁条件的认识和理解.正确的思路为:由玻尔理论可知,氢原子在各能级间跃迁时,只吸收能量值刚好等于某两能级之差的光子。由氢原子能级关系不难算出,10.2eV刚好为氢原子n=1和n=2的两能级之差,而11eV则不是氢原子基态和任一激发态的能量之差,因而基态氢原子只能吸收前者被激发,而不能吸收后者。对于14eV的光子,其能量大于氢原子的电离能(13.6eV),足以使氢原子电离——使电子脱离核的束缚而成为自由电子,因而不受氢原子能级间跃迁条件的限制。由能的转化和守恒定律不难知道,氢原子吸收14 eV的光子电离后产生的自由电子还应具有0.4 eV的动能。另外,用电子去碰撞氢原子时,入射电子的动能可全部或部分地为氢原子吸收,所以只要入射电子的动能大于或等于基态和某个激发态能量之差,也可使氢原子激发。结合前面的分析可知该题的正确答案为:A、C、D。同学们再见n=1n=3n=4n=2 按卢瑟福原子结构模型:
电子在原子核外绕原子核
做圆周运动,你会发现什
么问题?问题1、原子会发射电磁波(电子做变速运动)
2、电子的能量减小
3、原子发射的电磁波的频率是连续的
4、电子最终将坠毁,原子处在不稳定
状态。重大发现:1、原子只能处于一系列能量不连续的状态中。在这些状态
中原子是稳定的,电子虽然做变速运动,但并不向外辐射能量,
这些状态叫做定态。电子绕原子核做圆周运动,只能处在一些
分立的轨道上,它只能在这些轨道上绕核转动而不产生电磁辐射。
发射光子吸收光子E2E1一、玻尔的原子结构模型:二、氢原子的能级结构:1、能级:原子只能处于一系列不连续的能量状态。在每个
状态中,原子的能量值是确定,各个确定的能量值叫做能级。
2、基级:原子尽可能处于最低能级,这时原子的状态叫基态,
较高能级所对应的状态叫激发态。电子从高能级跃迁到低能级
时,原子会辐射能量,而电子从低能级跃迁到高能级时,
原子要吸收能量,辐射(或吸收)能量
3、氢原子在不同能级上的能量和相应的电子轨道半径为:三、原子的跃迁:
1、当氢原子从n=2的能级跃到n=1的能级时,
(1)原子是吸收光子还是辐射光子,
(2)辐射光子的能能量、频率和波长是多少2、当氢原子从n=3的能级跃到n=1的能级时,能辐射出多少
种的光子,它们的频率是多少氢原子的光谱图可见光区特点1.几种特定频率的光2.光谱是分立的亮线原子光谱每一种原子都有自己特定的原子光谱,不同原子,其原子光谱均不同