1306氢原子能级及能级跃迁

1、考点强化： 氢原子能级及能级跃迁,1.考点精讲,2.典例剖析,3.规律方法,4.跟踪训练,选修3-5 动量守恒 波粒二相性 原子结构与原子核,5.真题演练,一、考点精讲,1.考点精讲,一、原子的核式结构 1电子的发现：英国物理学家_发现了电子 2粒子散射实验：19091911年，英国物理学家_和他的助手进行了用粒子轰击金箔的实验，实验发现绝大多数粒子穿过金箔后基本上仍沿_方向前进，但有少数粒子发生了大角度偏转，偏转的角度甚至大于90，也就是说它们几乎被“撞”了回来 3原子的核式结构模型：在原子中心有一个很小的核，原子全部的_和几乎全部_都集中在核里，带负电的电子在核外空间绕核旋转,汤姆孙,卢瑟

2、福,原来,正电荷,质量,二、氢原子光谱及能级 1光谱 (1)光谱 用光栅或棱镜可以把光按波长展开， 获得光的_ (频率)和强度分布 的记录，即光谱 (2)光谱分类 有些光谱是多条_,称为线状谱. 有些光谱是连在一块的_,称为 连续谱,波长,亮线,光带,3)氢原子光谱的实验规律 巴耳末线系是氢原子光谱在可见光区的谱线，其波长公式 ，(n3,4,5，)， R是里德伯常量，R1.10107 m1，n为量子数,2玻尔理论 (1)定态：原子只能处于一系列_的能量状态中，在这些能量状态中原子是_的，电子虽然绕核运动，但并不向外辐射能量 (2)跃迁：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

3、子，光子的能量由这两个定态的能量差决定，即h_.(h是普朗克常量，h6.631034 Js) (3)轨道：原子的不同能量状态跟电子在不同的圆周轨道绕核运动相对应原子的定态是_的， 因此电子的可能轨道也是_的,不连续,稳定,EmEn,不连续,不连续,3氢原子的能级、能级公式 (1)氢原子的能级 能级图如图所示 (2)氢原子的能级和轨道半径 氢原子的能级公式： EnE1/n2 (n1,2,3，)，其中E1为_，其数值为E113.6 eV. 氢原子的半径公式： rnn2r1 (n1,2,3，)，其中r1为_，又称玻尔半径，其数值为 r10.531010 m,基态能量,基态半径,原子物理知识结构,氢原

4、子能级及能级跃迁,1能级图中相关量意义的说明,2.定态间的跃迁满足能级差,n小n大吸收能量 hEn大En小 n大n小放出能量 hEn大En小,电离态与电离能 (1)电离态：n，E0 基态电离态：E吸0(13.6 eV)13.6 eV电离能 n2电离态：E吸0E23.4 eV (2)如吸收能量足够大，克服电离能后，获得自由的电子还携带动能,3电离,入射光子和入射电子的区别： 若是在光子的激发下引起原子跃迁，则要求光子的能量必须等于原子的某两个能级差； 若是在电子的碰撞下引起的跃迁，则要求电子的能量必须大于或等于原子的某两个能级差,易混辨析,二、典例剖析,2. 典例剖析,审题视角 1.当氢原子从高

5、能级向低能级跃迁释放的能量大于金属钾的逸出功2.22eV时，即能够从金属钾表面打出光电子. 2. 因E3-E1=12.11eV 2.22eV，能打出光电子； 因E2-E1=10.2eV 2.22eV，能打出光电子； 因E3-E2= 1.89eV 2.22eV，不能打出光电子,典例1】已知金属钾的逸出功为2.22 eV，氢原子的能级如图所示，一群处在n3能级的氢原子 向低能级跃迁时，能够从金属钾的 表面打出光电子的光波共有() A一种 B两种 C三种 D四种,解析显隐,典例2】 2013江苏单科，12C(2)根据玻尔原子结构理论,氦离子(He)的能级图如图所示.电子处在n3轨道上比处在n5轨道上

6、离氦核的距离_(选填“近”或“远”).当大量He处在n4的激发态时,由于跃迁所发射的谱线有_条,解析量子数小的轨道半径小，因此n3的轨道比n5的轨道离核近；能级跃迁发射的谱线条数为C2nC246条 答案近6,解析显隐,6,近,典例3】 (2012江苏，12C)如图所示是某原子的能级图，a、b、c为原子跃迁所发出的三种波长的光在下列该原子光谱的各选项中，谱线从左向右的波长依次增大，则正确的是(,转 解析,审题导析 1.两个能级间的能量差值越大，辐射光的频率就越大，其波长就越短 . 2.E3-E1E2-E1E3-E2,b光的能量最小,波长最长,a光的能量最大,波长最短,转 原题,三、规律方法,3.

7、规律方法,1)能级之间发生跃迁时放出(吸收)光子的频率由hEmEn求得。若求波长可由公式c求得。 (2)一个氢原子跃迁发出可能的光谱线条数最多为(n1)。 (3)一群氢原子跃迁发出可能的光谱线条数的两种求解方法,用数学中的组合知识求解：NC2n：Nn(n1)/2 利用能级图求解：在氢原子能级图中将氢原子跃迁的各种可能情况一一画出，然后相加,四、跟踪训练,4.跟踪训练,跟踪训练】 如图示为氢原子的四个能级，其中E1为基态，若氢原子A处于激发态E2，氢原子B处于激发态E3，则下列说法正确的是() A原子A可能辐射出3种频率的光子 B原子B可能辐射出3种频率的光子 C原子A能够吸收原子B发出的光子并跃迁到能级E4 D原子B能够吸收原子A发出的光子并跃迁到能级E4,解析原子A从激发态E2跃迁到E1，只辐射一种频率的光子，A错原子B从激发态E3跃迁到基态E1可能辐射三种频率的光子，B对由原子能级跃迁理论可知，原子A可能吸收原子B由E3跃迁到E2时放出的光子并跃迁到E3，但不能跃迁到E4，C错A原子发出的光子能量EE2E1大于E4E3，故原子B不可能跃迁到能级E4，D错 答案B,解析显隐,A,B,五、真题演练,5.真题演练,真题】 (2014山东卷,39)氢原子能级如图,当氢原子从n3跃迁到n2的能级时,辐射光的波长为656 nm。以下判断正确的是() A氢原子从n2跃