《【步步高】2020年高考物理大一輪 第十三章 第3課時 原子結(jié)構(gòu) 氫原子光譜 新人教版選修3-5（通用）》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《【步步高】2020年高考物理大一輪 第十三章 第3課時 原子結(jié)構(gòu) 氫原子光譜 新人教版選修3-5（通用）（16頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、第3課時原子結(jié)構(gòu)氫原子光譜 導學目標 1.理解玻爾理論對氫原子光譜的解釋.2.掌握氫原子的能級公式并能靈活應用，會用氫原子能級圖求解原子的能級躍遷問題一、原子的核式結(jié)構(gòu)模型基礎導引判斷下列說法的正誤：(1)湯姆孫首先發(fā)現(xiàn)了電子，并測定了電子電荷量，且提出了“棗糕”式原子模型()(2)盧瑟福做粒子散射實驗時發(fā)現(xiàn)粒子絕大多數(shù)穿過，只有少數(shù)發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn)()(3)粒子散射實驗說明了原子的正電荷和絕大部分質(zhì)量集中在一個很小的核上 ()(4)盧瑟福提出了原子“核式結(jié)構(gòu)”模型，并解釋了粒子發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn)的原因 ()知識梳理1電子的發(fā)現(xiàn)：1897年，英國物理學家湯姆孫通過對陰極射線的研究發(fā)現(xiàn)了電子2原子的核
2、式結(jié)構(gòu)(1)粒子散射實驗的結(jié)果圖1絕大多數(shù)粒子穿過金箔后，基本上仍沿原來的方向前進，但 _粒子發(fā)生了大角度偏轉(zhuǎn)，_粒子甚至被撞了回來，如圖1所示(2)盧瑟福的原子核式結(jié)構(gòu)模型在原子的中心有一個很小的核，叫_，原子的所有正電荷和幾乎_都集中在原子核里，帶負電的_在核外繞核旋轉(zhuǎn)(3)原子核的尺度：原子核直徑的數(shù)量級為_ m，原子直徑的數(shù)量級約為_ m.二、氫原子光譜基礎導引對原子光譜，下列說法正確的是 ()A原子光譜是不連續(xù)的B由于原子都是由原子核和電子組成的，所以各種原子的原子光譜是相同的C各種原子的原子結(jié)構(gòu)不同，所以各種原子的原子光譜也不相同D分析物質(zhì)發(fā)光的光譜，可以鑒別物質(zhì)中含哪些元素知識梳
3、理1線狀譜、連續(xù)譜、吸收譜的產(chǎn)生(1)線狀譜：由稀薄氣體或金屬蒸氣所發(fā)出的光譜為線狀光譜，不同元素的譜線不同，又稱為原子的特征譜線(2)連續(xù)譜：由熾熱固體、液體及高壓氣體發(fā)光所發(fā)射的光譜均為連續(xù)光譜(3)吸收譜：連續(xù)光譜中某波長的光波被吸收后出現(xiàn)的暗線太陽光譜就是典型的吸收光譜2光譜分析：利用每種原子都有自己的特征譜線可以用來鑒別物質(zhì)和確定物質(zhì)的組成成 分，且靈敏度很高在發(fā)現(xiàn)和鑒別化學元素上有著重大的意義特別提醒光譜的分類三、玻爾原子模型、能級基礎導引玻爾在他提出的原子模型中所做的假設有_原子處在具有一定能量的定態(tài)中，雖然電子繞核運動，但不向外輻射能量原子的不同能量狀態(tài)與電子沿不同的圓軌道繞核
4、運動相對應，而電子的可能軌道的分布是不連續(xù)的電子從一個軌道躍遷到另一個軌道時，輻射(或吸收)一定頻率的光子電子躍遷時輻射的光子的頻率等于電子繞核做圓周運動的頻率知識梳理1玻爾原子模型(1)軌道假設：原子中的電子在庫侖引力的作用下，繞原子核做圓周運動，電子繞核運動的可能軌道是_的(2)定態(tài)假設：電子在不同的軌道上運動時，原子處于不同的狀態(tài)，因而具有不同的能量，即原子的能量是_的這些具有確定能量的穩(wěn)定狀態(tài)稱為定態(tài)，在各個定態(tài)中，原子是_的，不向外輻射能量(3)躍遷假設：原子從一個能量狀態(tài)向另一個能量狀態(tài)躍遷時要_或_一定頻率的光子，光子的能量等于兩個狀態(tài)的_，即h_.2能級：在玻爾理論中，原子各個
5、可能狀態(tài)的_叫能級3基態(tài)和激發(fā)態(tài)：原子能量_的狀態(tài)叫基態(tài)，其他能量(相對于基態(tài))較高的狀態(tài)叫激發(fā)態(tài)4量子數(shù)：現(xiàn)代物理學認為原子的可能狀態(tài)是_的，各狀態(tài)可用正整數(shù)1,2,3，表示，叫做量子數(shù)，一般用n表示5氫原子的能級和軌道半徑(1)氫原子半徑公式rn_r1(n1,2,3，)，其中r1為基態(tài)半徑，也稱為玻爾半徑，r1_ m.(2)氫原子能級公式En_E1(n1,2,3，)，其中E1為氫原子基態(tài)的能量值，E1_ eV.考點一原子結(jié)構(gòu)與粒子散射實驗典例剖析例1(1)盧瑟福和他的助手做粒子轟擊金箔實驗，獲得了重要發(fā)現(xiàn)，關于粒子散射實驗的結(jié)果，下列說法正確的是 ()A證明了質(zhì)子的存在B證明了原子核是由質(zhì)
6、子和中子組成的C證明了原子的全部正電荷和幾乎全部質(zhì)量都集中在一個很小的核里D說明了原子中的電子只能在某些軌道上運動(2)英國物理學家盧瑟福用粒子轟擊金箔，發(fā)現(xiàn)了粒子的散射現(xiàn)象下列圖中，O表示金原子核的位置，則能正確表示該實驗中經(jīng)過金原子核附近的粒子的運動軌跡的是圖中的 ()跟蹤訓練1在盧瑟福進行的粒子散射實驗中，少數(shù)粒子發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn)的原因是()A正電荷在原子中是均勻分布的B原子的正電荷和絕大部分質(zhì)量集中在一個很小的核上C原子中存在著帶負電的電子D原子核中有中子存在考點二氫原子能級圖及原子躍遷問題考點解讀氫原子的能級圖(如圖2所示)圖2(1)能級圖中的橫線表示氫原子可能的能量狀態(tài)定態(tài)(2)橫線
7、左端的數(shù)字“1,2,3”表示量子數(shù)，右端的數(shù)字“13.6，3.40”表示氫原子的能級(3)相鄰橫線間的距離，表示相鄰的能級差，量子數(shù)越大，相鄰的能級差越小(4)帶箭頭的豎線表示原子由較高能級向較低能級躍遷，原子躍遷條件為：hEmEn.特別提醒1.能級越高，量子數(shù)越大，軌道半徑越大，電子的動能越小，但原子的能量肯定隨能級的升高而變大2原子躍遷發(fā)出的光譜線條數(shù)NC，是一群氫原子，而不是一個典例剖析例2如圖3為氫原子能級圖，可見光的光子能量范圍約為1.613.10 eV，則下列說法正確的是 ()圖3A大量處在n3能級的氫原子向n2能級躍遷時，發(fā)出的光 是紫外線B大量處在n4能級的氫原子向低能級躍遷過
8、程中會發(fā)出紅 外線C大量處在n4能級的氫原子向低能級躍遷時，最容易表現(xiàn)出衍射現(xiàn)象的是由n4向n3能級躍遷輻射出的光子D用能量為10.3 eV的電子轟擊，可以使基態(tài)的氫原子受激發(fā)思維突破1.一個原子和一群原子的區(qū)別：一個氫原子只有一個電子，在某個時刻電子只能在某一個可能的軌道上，當電子從一個軌道躍遷到另一個軌道上時，可能情況有多種C，但產(chǎn)生的躍遷只有一種而如果是大量的氫原子，這些原子的核外電子躍遷時就會出現(xiàn)所有的可能情況2入射光子和入射電子的區(qū)別：若是在光子的激發(fā)下引起原子躍遷，則要求光子的能量必須等于原子的某兩個能級差；若是在電子的碰撞下引起的躍遷，則要求電子的能量必須大于或等于原子的某兩個能
9、級差兩種情況有所區(qū)別跟蹤訓練2某光電管的陰極為金屬鉀制成的，它的逸出功為2.21 eV，如圖4是氫原子的能級圖，一群處于n4能級的氫原子向 低能級躍遷時，輻射的光照射到該光電管的陰極上，這束光中能 使金屬鉀發(fā)生光電效應的光譜線條數(shù)是 ()A2條 B4條C5條 D6條圖4考點三與能級相關的計算典例剖析例3(2020海南19)(1)能量為Ei的光子照射基態(tài)氫原子，剛好可使該原子中的電子成為自由電子這一能量Ei稱為氫的電離能現(xiàn)用一頻率為的光子從基態(tài)氫原子中擊出了一電子，該電子在遠離核以后速度的大小為_(用光子頻率、電子質(zhì)量m、氫原子的電離能Ei和普朗克常量h表示)(2)氫原子在基態(tài)時軌道半徑r10.
10、531010 m，能量E113.6 eV，求氫原子處于基態(tài)時：電子的動能；原子的電勢能；用波長是多少的光照射可使基態(tài)氫原子電離？跟蹤訓練3(2020江蘇12C(2)按照玻爾原子理論，氫原子中的電子離原子核越遠，氫原子的能量_(選填“越大”或“越小”)已知氫原子的基態(tài)能量為E1(E121，則 ()A01 B321C0123 D.10. 氫原子的能級如圖6所示，已知可見光的光子能量范圍約為1.62 eV3.11 eV，下列說錯誤的是 ()圖6A處于n3能級的氫原子可以吸收任意頻率的紫外線，并發(fā)生電離B大量氫原子從高能級向n3能級躍遷時，發(fā)出的光具有顯著的熱效應C大量處于n4能級的氫原子向低能級躍遷
11、時，可能發(fā)出6種不同頻率的光D大量處于n2能級的氫原子被h3.11 eV的可見光照射時，能發(fā)生電離二、非選擇題11(2020山東理綜38(1)大量氫原子處于不同能量激發(fā)態(tài)，發(fā)生躍遷時放出三種不同能量的光子，其能量值分別是：1.89 eV、10.2 eV、12.09 eV.躍遷發(fā)生前這些原子分布在_個激發(fā)態(tài)能級上，其中最高能級的能量值是_eV(基態(tài)能量為13.6 eV)12已知金屬鎢的逸出功W04.54 eV.氫原子的能級圖如圖7所示有一群處于n3能級的氫原子，用輻射出的最大頻率的光子照射金屬鎢，產(chǎn)生光電子的最大初動能是多少？13如圖8所示，氫原子從n2的某一能級躍遷到n2的能級， 輻射出能量為
12、2.55 eV的光子問：圖8(1)最少要給基態(tài)的氫原子提供多少電子伏特的能量，才能使它輻射出上述能量的光子？(2)請在圖中畫出獲得該能量后的氫原子可能的輻射躍遷圖復習講義基礎再現(xiàn)一、基礎導引(1)(2)(3)(4)知識梳理2.(1)少數(shù)極少數(shù).(2)原子核所有質(zhì)量電子(3)10151010二、基礎導引ACD三、基礎導引知識梳理1.(1)不連續(xù)(2)不連續(xù)穩(wěn)定(3)吸收放出能量差E2E12.能量值3.最低4.不連續(xù)5.(1)n20.531010(2)13.6課堂探究例1(1)C(2)B跟蹤訓練1B例2BCD跟蹤訓練2B例3(1)(2)13.6 eV27.2 eV0.914107 m跟蹤訓練3越大分組訓練1D2.C3C4BC課進規(guī)范訓練1AD2BC3D4A5D6B7B8A9B10D1121.51127.55 eV1312.75 eV見解析圖解析氫原子從n2的某一能級躍遷到n2的能級，輻射光子的頻率應滿足hEnE22.55 eVEnhE20.85 eV，所以n4基態(tài)氫原子要躍遷到n4的能級，應提供的能量為：EE4E112.75 eV(2)輻射躍遷圖如圖所示
【步步高】2020年高考物理大一輪 第十三章 第3課時 原子結(jié)構(gòu) 氫原子光譜 新人教版選修3-5（通用）
