《高中物理 第三章 第四節(jié)《原子的能級結(jié)構(gòu)》課件 粵教選修3-5》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高中物理 第三章 第四節(jié)《原子的能級結(jié)構(gòu)》課件 粵教選修3-5（20頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

歡迎進入物理課堂 第四節(jié) 原子的能級結(jié)構(gòu) 知識點1能級結(jié)構(gòu)猜想 1 定態(tài)假設(shè) 原子光譜是不連續(xù)的 猜想原子內(nèi)部的能量是不連續(xù)的 我們把原子內(nèi)部不連續(xù)的能量稱為原子的能級 玻爾提出了在這些狀態(tài)中原子是穩(wěn)定的 電子雖然做加速運動 但并不向外輻射能量 這些狀態(tài)叫定態(tài) 原子從一個能級變化到另一能級的過程叫做躍遷 2 軌道量子化假設(shè) 原子的不同能量狀態(tài)對應(yīng)電子的不同運行軌道 由于原子能量狀態(tài)的不連續(xù) 因此電子的可能軌道也是不連續(xù)的 3 能量量子化假設(shè)及躍遷原理 原子從一個能量為Em的定態(tài)躍遷到另一能量為En的定態(tài)時 它輻射或吸收一定頻率為 的光子 光子的能量由兩種定態(tài)的能量差決定 h Em En 知識點2玻爾理論對氫原子光譜的解釋1 基態(tài)和激發(fā)態(tài) 1 基態(tài) 在正常狀態(tài)下 原子處于 這時電子在 離核最近的軌道上運動 這種定態(tài) 叫基態(tài) 2 激發(fā)態(tài) 原子處于 時 電子在離核較遠的軌道 上運動 這種定態(tài) 叫激發(fā)態(tài) 2 原子發(fā)光 原子從基態(tài)向激發(fā)態(tài)躍遷的過程是吸收能量的過程 原子從較高的激發(fā)態(tài)向較低的激發(fā)態(tài)或基態(tài)躍遷的過程 是輻射能量的過程 這個能量以光子的形式輻射出去 吸收或輻射的能量恰等于發(fā)生躍遷的兩能級能量之差 最低能級 較高能級 知識點3盧瑟福模型與經(jīng)典電磁理論的矛盾 按照經(jīng)典物理學(xué)的理論 如果帶電粒子做變速運動 包括振動和圓周運動 粒子一定以電磁波的形式向外輻射能量 輻射的頻率等于振動或圓周運動的頻率 而這種理論在解釋實驗現(xiàn)象時遇到了矛盾 1 原子的穩(wěn)定性 電子繞核旋轉(zhuǎn) 做的是一種變加速運動 按照經(jīng)典物理學(xué)的理論 就要向外輻射電磁波 由于能量不斷向外輻射 就會使得電子繞核運動的軌道半徑不斷減小 這樣電子就會沿著螺旋線落在原子核上 因而原子將是不穩(wěn)定的 但事實上原子通常是穩(wěn)定的 2 原子光譜是線狀譜 按照經(jīng)典電磁理論 電子繞核運動時輻射的電磁波頻率也將隨著圓周運動頻率的增大而不斷增大 這樣大量原子發(fā)光時 所發(fā)射的光應(yīng)包含各種頻率的光 而不應(yīng)是單一頻率的光 但實際上原子光譜是線狀譜 即所發(fā)出的光的頻率是不連續(xù)的 為解決以上矛盾 丹麥青年物理學(xué)家玻爾在前人學(xué)說的基礎(chǔ)上 把普朗克的量子理論應(yīng)用于原子系統(tǒng)中 提出了新的原子理論 玻爾原子理論 例題 氫原子的核外電子從距核較近的軌道躍遷到距核 較遠的軌道過程中 A 原子要吸收光子 電子的動能增大 原子的電勢能增大B 原子要放出光子 電子的動能減小 原子的電勢能減小C 原子要吸收光子 電子的動能增大 原子的電勢能減小D 原子要吸收光子 電子的動能減小 原子的電勢能增大 根據(jù)庫侖力做功的正負 庫侖力做正功 電子從離核較遠的軌道被 吸 到離核較近的軌道 電勢能減小 庫侖力做負功 電子從離核較近的軌道克服庫侖力運動到離核較遠的軌道 電勢能增加 根據(jù)各能級能量的關(guān)系 電子在離核不同距離的軌道上運動時 整個原子系統(tǒng)的總能量等于電子繞核運動的動能和系統(tǒng)的電勢能之和 即En Ekn Epn 離核越遠時 即量子數(shù)n越大 原子系統(tǒng)的總能量En越大 而電子的動能Ekn越小 可見 系統(tǒng)的電勢能Epn一定越大 所以 本題正確答案是D 答案 D 1 圖3 4 1是氫原子第1 2 3能級的示意圖 處于基態(tài)的氫原子吸收了一個光子a后 從基態(tài)躍遷到第3能級 然后該氫原子自發(fā)地放出一個光子b后 由第3能級躍遷到第2能級 接著又自發(fā)地放出一個光子c后 由第2能級躍遷到第1能級 設(shè)a b c三個光子的頻率依次為 1 2 3 波長依 次為 1 2 3 下列說法中正確的是 圖3 4 1 A a b c三個光子都是可見光光子B 1 2 3C 1 2 3D 1 2 3 解析 只有b是可見光 三個光子的能量顯然滿足h 1 h 2 h 3 正確答案應(yīng)為B 答案 B 題型1 氫原子躍遷過程中能量變化問題 例題 雙選 氫原子輻射一個光子后 根據(jù)玻爾理論 以下說法正確的是 A 電子的動能減少 電勢能增大B 電子的動能增大 電勢能減少C 電子繞核旋轉(zhuǎn)的半徑減少 周期變小D 電子繞核旋轉(zhuǎn)的半徑減小 周期變大 答案 BC 1 雙選 處于基態(tài)的氫原子吸收一個光子后 CD A 電子繞核軌道半徑減小B 電子動能增大C 氫原子的電勢能增大D 氫原子的總能量增加解析 吸收光子 總能量增加 原子由低能級向高能級躍遷 軌道半徑增大 動能減小 電勢能增大 題型2 躍遷與光譜線 例題 一個氫原子的電子從半徑為ra的軌道 自發(fā)地直 接躍遷到一半徑為rb的軌道 已知ra rb 在此過程中 A 原子發(fā)出一系列頻率的光子 D B 原子要吸收一系列頻率的光子C 原子要吸收某一頻率的光子D 原子要發(fā)出某一頻率的光子解析 因為是從高能級向低能級躍遷 所以應(yīng)放出光子 題中 直接 從一能級躍遷到另一能級 只對應(yīng)某一能級差 故只能發(fā)出某一頻率的光子 2 2011年深圳一模 已知金屬鉀的逸出功為2 22eV 氫原子的能級如圖3 4 2所示 一群處在n 3能級的氫原子向低 能級躍遷時 能夠從金屬鉀的表面打出光電子的光波共有 圖3 4 2 A 一種 B 兩種 C 三種 D 四種 B 同學(xué)們 來學(xué)校和回家的路上要注意安全 同學(xué)們 來學(xué)校和回家的路上要注意安全