2013届高考物理核心要点突破系列课件：第21章第三节《能级》(人教版选修3-5).ppt

第三节 能 级,核心要点突破,课堂互动讲练,知能优化训练,第三节,课前自主学案,目标概览,目标概览,学习目标：1.理解能级的概念和原子发射光子与吸收光子的频率与能级差的关系 2知道原子光谱为什么是一些分立的值知道原子光谱的一些应用 重点难点：1.对玻尔理论的理解 2能级跃迁及其应用,课前自主学案,一、玻尔的原子模型 1卢瑟福的核式结构与经典电磁理论的矛盾： (1)_ ； (2)_ ,原子不稳定,辐射电磁波的频率是连续的,2玻尔提出了原子的轨道量子化模型，这三条假设是： (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，电子虽然做加速运动，但不向外辐射能量这些状态叫做_ (2)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，光子能量由这两个定态的能量差决定，即_.,定态,hE2E1,(3)原子的不同能量状态与电子的不同轨道半径相对应由于原子的能量状态是不连续的，对应的轨道半径也是_的 二、氢原子能级 1氢原子中的电子的各条可能轨道半径rnn2r1(n1,2,3，r10.531010 m)，氢原子中的电子在各条轨道上运动的能量(包括动能和电势能)En_ (n1,2,3，E1_eV),不连续,E1/n2,13.6,2能级：氢原子的各个定态的_叫做它的能级，原子处于最低能级时，电子在离核最近的轨道上运动，这种定态叫_，其余各定态叫_ 3一群氢原子处于量子数为n的激发态时，可能辐射出的光谱条数为_.,能量值,基态,激发态,n(n1)/2,三、原子光谱 稀薄气体通电后能够发光，利用分光镜可以得到气体发光的光谱，即原子光谱利用原子光谱进行光谱分析可以精确分析样品中包含哪些元素,一、原子跃迁条件 原子的跃迁条件hEmEn只适用于光子和原子作用而使原子在各定态之间跃迁的情况，对下述两种情况，则不受此条件限制： 1当光子与原子作用而使氢原子电离，产生离子和自由电子时，原子结构被破坏，因而不遵循有关原子结构的理论如基态氢原子的电离能为13.6 eV，只要大于或等于13.6 eV的光子都能被处于基态的氢原子吸收而发生电离氢原子电离所产生的自由电子的动能等于入射光子的能量减去电离能,核心要点突破,2实物粒子和原子作用而使原子激发或电离，是通过实物粒子和原子碰撞来实现的在碰撞过程中，实物粒子的动能可以全部或部分地被原子吸收，所以只要入射粒子的动能大于或等于原子某两个能级差值，就可以使原子受激发而跃迁到较高的能级；当入射粒子的动能大于原子在某能级的电离能时，也可以使原子电离,二、氢原子的能级跃迁,图2131,特别提醒：(1)电子动能Ekke2/(2r)随轨道半径r的减小而增大，随r的增大而减小(与v也直接相关)；系统电势能Epke2r随轨道半径r的增大而增大，随r的减小而减小；原子的总能量Eke2/(2r)也随轨道半径r的增大而增大，随r的减小而减小 (2)某定态能量Enke2/(2r)E1/n20，表明氢原子核外电子处于束缚态，欲使氢原子电离，外界必须对系统至少补充ke2/(2r)的能量，原子的能级越低，需要的电离能就越大,课堂互动讲练,如图2132所示，大量氢原子处于能级n4的激发态，当它们向各较低能级跃迁时，对于多种可能的跃迁，下面说法中正确的是( ),图2132,A最多只能放出4种不同频率的光子 B从n4能级跃迁到n1能级放出的光子波长最长 C从n4能级跃迁到n1能级放出的光子频率最高 D从n4能级跃迁到n3能级放出的光子波长等于从n2能级跃迁到n1能级放出的光子波长,【答案】 C,根据玻尔理论，在氢原子中，量子数n越大，则( ) A原子轨道半径越小 B核外电子速度越小 C原子能级的能量越小 D原子的电势能越小,【答案】 B 【点评】 核外电子受到原子核的静电引力作用做匀速圆周运动，静电力提供向心力，库仑定律、电场力做功与电势能变化关系仍然适用其不同点在于在轨迹变化时需吸收或辐射一定频率的光子,变式训练2 氢原子核外电子由一个轨道向另一个轨道跃迁时，可能发生的情况是( ) A原子吸收光子，电子的动能增大，原子的电势能增大，原子的能量增大 B原子放出光子，电子的动能减小，原子的电势能减小，原子的能量减小 C原子吸收光子，电子的动能减小，原子的电势能增大，原子的能量增大 D原子放出光子，电子的动能增大，原子的电势能减小，原子的能量减小,解析：选CD.氢原子核外电子由一个轨道跃迁到另一个轨道可能有两种情况：一是由较高能级向较低能级跃迁，即原子核外的电子由距核较远处跃迁到距核较近处，要放出光子，原子的能量(电子和原子核共有的电势能与电子动能之和，也即能级)要减小，原子的电势能