沪教版高中物理选修3-5 3.3量子论视野下的原子模型_学案1
文档属性
| 名称 | 沪教版高中物理选修3-5 3.3量子论视野下的原子模型_学案1 |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 16.2KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 沪科版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2020-03-20 07:36:51 | ||
图片预览
文档简介
量子论视野下的原子模型
学习目标 1．能说出玻尔原子理论的主要内容；2．能说出能级、能量量子化以及基态、激发态的概念。
学习重点 玻尔原子理论的主要内容
学习难点 原子能级跃迁规律
学习过程
自主学习 一、玻尔原子结构假说1．（1）轨道量子化与定态：电子的轨道是量子化的，电子在库仑力的作用下绕原子核做_______，电子绕原子核运转的半径不是_______，半径的大小符合_______时轨道才是可能的，电子在这些轨道上绕核运转是_______，不产生_______。原子的能量是量子化的，电子在不同轨道上运动，原子处于不同的状态，对应不同的_______，原子的能量也是_______的。（2）几个基本概念：_______的能量值叫做能级。原子具有_______的稳定状态叫定态。能量_______的状态叫做基态。除_______之外的其他状态叫做激发态。2．频率条件：原子光谱的解释：当电子从能量较高的定态轨道（能量记为Em）跃迁到能量较低的定态轨道（能量记为En）时会辐射出能量为hν的光子。hν=_______，又称为辐射条件。 二、玻尔原子理论的成功和局限性1．成功方面 （1）运用经典理论和_______确定了氢原子的各个定态的能量，并由此画出其能级图。（2）处于激发态的氢原子向_______跃迁辐射出_______，辐射光子的能量与实际符合得很好，由于能级是分立的，辐射光子的波长也是_______的。（3）导出了巴耳末公式，并从理论上算出里德伯常量R的值，并很好地解释甚至预言了氢原子的其他谱线系。2．局限性和原因 成功解释了氢原子光谱的实验规律，但不能解释稍微_______的原子的光谱现象。原因是保留了______的观念，把电子的运动仍然看做______描述下的______运动。
合作探究 一、玻尔的原子理论的基本假设 （1）轨道量子化假设：在库仑力的作用下，原子中的电子沿不同的圆形轨道绕核做匀速圆周运动，服从经典力学规律，但是电子的轨道半径只能是某些分立的值（针对原子核式模型提出）轨道半径： n=1，2，3……n是正整数，叫量子数。 （2）能级假设：原子只能处于一系列 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 这些 的能量值叫做能级。能量 的状态叫做基态。其他状态叫做 （本假设是针对原子稳定性提出的）能量： n=1，2，3…… （3）跃迁假设(频率条件)：原子从一种定态（设能量为En） 到另一种定态（设能量为Em）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 决定，即（h为普朗克恒量）（本假设针对线状谱提出） 二、玻尔理论对氢光谱的解释 玻尔对氢原子光谱的解释是：原子从较高的能级向较低的能级跃迁时__________光子的能量等于前后___________________________，由于原子的能级是____________的，所以放出的光子能量也是__________的，因此原子的发射光谱只有一些____________的亮线。 玻尔理论成功地解释了氢原子发光，他的成功之处在于引入了_____________观念，而对复杂的原子发光，玻尔理论却无法解释，它的不足之处在于过多地保留了___________。电子在某处单位体积内出现的概率——电子云三、氢原子的能级跃迁种类原子处于基态时是稳定的，但原子吸收能量跃迁到激发态后，就不稳定了，处于激发态的原子就会向低能级定态跃迁，而跃迁到基态，有时是经过多次跃迁才实现的。一群氢原子处于量子数为n的激发态，可辐射出多少条数的光谱线？ 结论： 四、跃迁与电离原子在能级间跃迁时，是吸收还是放出一个光子，由什么因素决定？光子的能量为多大？若光子能量不等于原子的能级差，原子能不能吸收这个光子？什么情况下原子将发生电离？ 结论：
达标检测 1．氢原子辐射出一个光子后，则（ ）A．电子绕核旋转半径增大 B．电子的动能增大C．氢原子的电势能增大 D．原子的能级值增大2．图给出氢原子最低的4个能级，有一群氢原子在这些能级间跃迁所辐射的光子的频率最多有P种，其中最小频率为fmin，则（ ）A．P＝5 B．P=6 C．fmin＝1．6×1014HzD．fmin＝1．5×1015 Hz3．如图为氢原子的能级图，若用能量为10.5ev的光子去照射一群处 于基态的氢原子，则氢原子( )A．能跃迁到n=2的激发态上去 B．能跃迁到n=3的激发态上去C．能跃迁到n=4的激发态上去 D．以上三种说法均不对4．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得电子碰撞5．根据玻尔理论，某原子的电子从能量为E的轨道跃迁到能量为E＇的轨道，辐射出波长为λ的光。以h表示普朗克常量，c表示真空中的光速，则E＇等于（ ）A．E －h B．E ＋h C．E －h D．E ＋h 6．一个氢原子从n=5的激发态向低能态跃迁时，产生的光谱线数最多是（ ）A．4条 B．10条 C．6条 D．8条7．图中画出了氢原子的4个能级，并注明了相应的能量E。处在n=4的能级的一群氢原子向低能级跃迁时，能够发出若干种不同频率的 光波。已知金属钾的逸出功为2．22eV。在这些光波中，能够从金属钾的表面打出光电子的总共有（ ）A．二种 B．三种 C．四种 D．五种
1
学习目标 1．能说出玻尔原子理论的主要内容；2．能说出能级、能量量子化以及基态、激发态的概念。
学习重点 玻尔原子理论的主要内容
学习难点 原子能级跃迁规律
学习过程
自主学习 一、玻尔原子结构假说1．（1）轨道量子化与定态：电子的轨道是量子化的，电子在库仑力的作用下绕原子核做_______，电子绕原子核运转的半径不是_______，半径的大小符合_______时轨道才是可能的，电子在这些轨道上绕核运转是_______，不产生_______。原子的能量是量子化的，电子在不同轨道上运动，原子处于不同的状态，对应不同的_______，原子的能量也是_______的。（2）几个基本概念：_______的能量值叫做能级。原子具有_______的稳定状态叫定态。能量_______的状态叫做基态。除_______之外的其他状态叫做激发态。2．频率条件：原子光谱的解释：当电子从能量较高的定态轨道（能量记为Em）跃迁到能量较低的定态轨道（能量记为En）时会辐射出能量为hν的光子。hν=_______，又称为辐射条件。 二、玻尔原子理论的成功和局限性1．成功方面 （1）运用经典理论和_______确定了氢原子的各个定态的能量，并由此画出其能级图。（2）处于激发态的氢原子向_______跃迁辐射出_______，辐射光子的能量与实际符合得很好，由于能级是分立的，辐射光子的波长也是_______的。（3）导出了巴耳末公式，并从理论上算出里德伯常量R的值，并很好地解释甚至预言了氢原子的其他谱线系。2．局限性和原因 成功解释了氢原子光谱的实验规律，但不能解释稍微_______的原子的光谱现象。原因是保留了______的观念，把电子的运动仍然看做______描述下的______运动。
合作探究 一、玻尔的原子理论的基本假设 （1）轨道量子化假设：在库仑力的作用下，原子中的电子沿不同的圆形轨道绕核做匀速圆周运动，服从经典力学规律，但是电子的轨道半径只能是某些分立的值（针对原子核式模型提出）轨道半径： n=1，2，3……n是正整数，叫量子数。 （2）能级假设：原子只能处于一系列 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 这些 的能量值叫做能级。能量 的状态叫做基态。其他状态叫做 （本假设是针对原子稳定性提出的）能量： n=1，2，3…… （3）跃迁假设(频率条件)：原子从一种定态（设能量为En） 到另一种定态（设能量为Em）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 决定，即（h为普朗克恒量）（本假设针对线状谱提出） 二、玻尔理论对氢光谱的解释 玻尔对氢原子光谱的解释是：原子从较高的能级向较低的能级跃迁时__________光子的能量等于前后___________________________，由于原子的能级是____________的，所以放出的光子能量也是__________的，因此原子的发射光谱只有一些____________的亮线。 玻尔理论成功地解释了氢原子发光，他的成功之处在于引入了_____________观念，而对复杂的原子发光，玻尔理论却无法解释，它的不足之处在于过多地保留了___________。电子在某处单位体积内出现的概率——电子云三、氢原子的能级跃迁种类原子处于基态时是稳定的，但原子吸收能量跃迁到激发态后，就不稳定了，处于激发态的原子就会向低能级定态跃迁，而跃迁到基态，有时是经过多次跃迁才实现的。一群氢原子处于量子数为n的激发态，可辐射出多少条数的光谱线？ 结论： 四、跃迁与电离原子在能级间跃迁时，是吸收还是放出一个光子，由什么因素决定？光子的能量为多大？若光子能量不等于原子的能级差，原子能不能吸收这个光子？什么情况下原子将发生电离？ 结论：
达标检测 1．氢原子辐射出一个光子后，则（ ）A．电子绕核旋转半径增大 B．电子的动能增大C．氢原子的电势能增大 D．原子的能级值增大2．图给出氢原子最低的4个能级，有一群氢原子在这些能级间跃迁所辐射的光子的频率最多有P种，其中最小频率为fmin，则（ ）A．P＝5 B．P=6 C．fmin＝1．6×1014HzD．fmin＝1．5×1015 Hz3．如图为氢原子的能级图，若用能量为10.5ev的光子去照射一群处 于基态的氢原子，则氢原子( )A．能跃迁到n=2的激发态上去 B．能跃迁到n=3的激发态上去C．能跃迁到n=4的激发态上去 D．以上三种说法均不对4．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得电子碰撞5．根据玻尔理论，某原子的电子从能量为E的轨道跃迁到能量为E＇的轨道，辐射出波长为λ的光。以h表示普朗克常量，c表示真空中的光速，则E＇等于（ ）A．E －h B．E ＋h C．E －h D．E ＋h 6．一个氢原子从n=5的激发态向低能态跃迁时，产生的光谱线数最多是（ ）A．4条 B．10条 C．6条 D．8条7．图中画出了氢原子的4个能级，并注明了相应的能量E。处在n=4的能级的一群氢原子向低能级跃迁时，能够发出若干种不同频率的 光波。已知金属钾的逸出功为2．22eV。在这些光波中，能够从金属钾的表面打出光电子的总共有（ ）A．二种 B．三种 C．四种 D．五种
1
同课章节目录