《理化生选修》ppt课件

1、第1讲原子构造氢原子光谱考点考点1 1原子构造原子构造1.1.电子的发现：英国物理学家电子的发现：英国物理学家_发现了电子发现了电子. .2.2.粒子散射实验粒子散射实验1909190919111911年，英国物理学家年，英国物理学家_和他的助手进展了用和他的助手进展了用粒粒子轰击金箔的实验，实验发现绝大多数子轰击金箔的实验，实验发现绝大多数粒子穿过金箔后根本粒子穿过金箔后根本上仍沿上仍沿_方向前进，但有少数方向前进，但有少数粒子发生了大角度偏转，偏粒子发生了大角度偏转，偏转的角度甚至大于转的角度甚至大于9090，也就是说它们几乎被，也就是说它们几乎被“撞了回来撞了回来. .汤姆孙汤姆孙卢瑟福

2、卢瑟福原来原来3.3.原子的核式构造模型原子的核式构造模型在原子中心有一个很小的核，原子全部的在原子中心有一个很小的核，原子全部的_和几乎全部和几乎全部_都集中在核里，带负电的电子在核外空间绕核旋转都集中在核里，带负电的电子在核外空间绕核旋转. .质量质量正电荷正电荷1.1.认识原子构造的线索认识原子构造的线索气体放电的研讨气体放电的研讨 阴极射线阴极射线 发现电子发现电子 汤姆孙的汤姆孙的“枣糕模型枣糕模型 卢瑟福核式构造模卢瑟福核式构造模型型 玻尔模型玻尔模型. .粒子散射实验粒子散射实验氢原子光谱的研讨氢原子光谱的研讨2.2.三种原子模型的对比三种原子模型的对比实验根底实验根底 构造差别

3、构造差别 胜利和局限胜利和局限 “枣糕枣糕模型模型 电子的电子的发现发现 带正电物质均匀分带正电物质均匀分布在原子内，电子布在原子内，电子镶嵌其中镶嵌其中 解释了一些实验现解释了一些实验现象，无法阐明象，无法阐明粒粒子散射实验子散射实验核式结核式结构模型构模型 粒子粒子散射实散射实验验 全部正电荷和几乎全全部正电荷和几乎全部质量集中在核里，部质量集中在核里，电子绕核旋转电子绕核旋转 胜利解释了胜利解释了粒子散射粒子散射实验，无法解释原子的实验，无法解释原子的稳定性与原子光谱的分稳定性与原子光谱的分立特征立特征 玻尔的玻尔的原子原子模型模型 氢原子光谱氢原子光谱的研讨的研讨 在核式构造模型根底在

4、核式构造模型根底上，引入量子化观念上，引入量子化观念 胜利解释了氢原子光胜利解释了氢原子光谱，无法解释较复杂谱，无法解释较复杂的原子光谱的原子光谱考点考点2 2 氢原子光谱与玻尔实际氢原子光谱与玻尔实际1.1.光谱光谱(1)(1)光谱光谱: :用光栅或棱镜可以把光按波长展开，获得光的用光栅或棱镜可以把光按波长展开，获得光的_ _ ( (频率频率) )和强度分布的记录，即光谱和强度分布的记录，即光谱. .(2)(2)光谱分类光谱分类. .有些光谱是一条条的有些光谱是一条条的_，这样的光谱叫做线状谱，这样的光谱叫做线状谱. .有的光谱是连在一同的有的光谱是连在一同的_，这样的光谱叫做延续谱，这样的

5、光谱叫做延续谱. .波长波长亮线亮线光带光带(3)(3)氢原子光谱的实验规律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，其波长公式巴耳末线系是氢原子光谱在可见光区的谱线，其波长公式_，(n=3,4,5,)(n=3,4,5,)，R R是里德伯常量，是里德伯常量，R=1.10R=1.10107 m-1107 m-1，n n为量子数为量子数. .12211R()2n2.2.玻尔实际玻尔实际(1)(1)定态：原子只能处于一系列定态：原子只能处于一系列_的能量形状中，在这些的能量形状中，在这些能量形状中原子是能量形状中原子是_的，电子虽然绕核运动，但并不向外辐的，电子虽然绕核运动，

6、但并不向外辐射能量射能量. .(2)(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子，光子的能量由这两个定态的能量差决议，即一定频率的光子，光子的能量由这两个定态的能量差决议，即hv=_.(hhv=_.(h是普朗克常量，是普朗克常量，h=6.63h=6.6310-34 Js)10-34 Js)(3)(3)轨道：原子的不同能量形状跟电子在不同的圆周轨道绕核运轨道：原子的不同能量形状跟电子在不同的圆周轨道绕核运动相对应动相对应. .原子的定态是原子的定态是_，因此电子的能够轨道也是，因此电子的能够轨道也是_._.不延续不延

7、续稳定稳定Em-EnEm-En不延续的不延续的不延续的不延续的1.1.对原子跃迁条件对原子跃迁条件hv=Em-Enhv=Em-En的阐明的阐明原子跃迁条件原子跃迁条件hv=Em-Enhv=Em-En只适用于光子和原子作用而使原子在各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定态之间跃迁的情况. .对于光子和原子作用而使氢原子电离时，对于光子和原子作用而使氢原子电离时，只需入射光的能量只需入射光的能量E13.6 eVE13.6 eV，氢原子就能吸收光子的能量，氢原子就能吸收光子的能量，对于实物粒子与原子作用使氢原子激发时，实物粒子的能量大对于实物粒子与原子作用使氢原子激发时，实物粒子的

8、能量大于或等于能级差即可于或等于能级差即可. .2.2.氢原子跃迁时电子动能、电势能与原子能量的变化氢原子跃迁时电子动能、电势能与原子能量的变化(1)(1)原子能量原子能量: : 随随n n增大而增大，其中增大而增大，其中E1=-13.6 eV.E1=-13.6 eV.(2)(2)电子动能电子动能: :电子绕氢原子核运动时静电力提供向心力电子绕氢原子核运动时静电力提供向心力, ,即即 随随r r增大而减小增大而减小. .(3)(3)电势能电势能: :经过库仑力做功判别电势能的增减经过库仑力做功判别电势能的增减. .当轨道半径减小时当轨道半径减小时, ,库仑力做正功库仑力做正功, ,电势能减小电

9、势能减小; ;反之反之, ,轨道半径轨道半径增大时增大时, ,电势能添加电势能添加. .1nknpn2EEEE,n222kn2nevkekm,E,rr2r所以考点考点3 3 氢原子的能级、能级公式氢原子的能级、能级公式1.1.氢原子的能级和轨道半径氢原子的能级和轨道半径(1)(1)氢原子的能级公式：氢原子的能级公式：En= _(n=1,2,3En= _(n=1,2,3，)，其中，其中E1E1为基为基态能量，其数值为态能量，其数值为E1= _.E1= _.(2)(2)氢原子的半径公式：氢原子的半径公式：rn= _(n=1,2,3rn= _(n=1,2,3，)，其中，其中r1r1为基为基态半径，又

10、称玻尔半径，其数值为态半径，又称玻尔半径，其数值为r1=0.53r1=0.5310-10m.10-10m.121En-13.6 eV-13.6 eVn2r1n2r12.2.氢原子的能级图氢原子的能级图能级图如下图能级图如下图. .1.1.能级图中相关量意义的阐明能级图中相关量意义的阐明相相 关关 量量意义意义能级图中的横线能级图中的横线表示氢原子可能的能量状态表示氢原子可能的能量状态定态定态横线左端的数字横线左端的数字“1 1，2 2，3”3”表示量子数表示量子数横线右端的数字横线右端的数字“-13.6,-13.6,-3.4”-3.4”表示氢原子的能量表示氢原子的能量相邻横线间的距离相邻横线间

11、的距离表示相邻的能量差，量子数越大相邻表示相邻的能量差，量子数越大相邻的能量差越小的能量差越小, ,距离越小距离越小带箭头的竖线带箭头的竖线表示原子由较高能级向较低能级跃迁，表示原子由较高能级向较低能级跃迁，原子跃迁的条件为原子跃迁的条件为h hv v=E=Em m-E-En n2.2.关于光谱线条数的两点阐明关于光谱线条数的两点阐明(1)(1)一群氢原子跃迁发出能够的光谱线条数为一群氢原子跃迁发出能够的光谱线条数为 (2)(2)一个氢原子跃迁发出能够的光谱线条数最多为一个氢原子跃迁发出能够的光谱线条数最多为(n-1).(n-1).2nn n1NC.2 原子构造与原子构造与粒子散射实验粒子散射

12、实验【例证【例证1 1】(1)(1)卢瑟福和他的助手做卢瑟福和他的助手做粒子轰击金箔实验，获得粒子轰击金箔实验，获得了重要发现了重要发现. .关于关于粒子散射实验的结果，以下说法正确的选项粒子散射实验的结果，以下说法正确的选项是是( )( )A.A.证明了质子的存在证明了质子的存在B.B.证明了原子核是由质子和中子组成的证明了原子核是由质子和中子组成的C.C.证明了原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在一个很小证明了原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在一个很小的核里的核里D.D.阐明了原子中的电子只能在某些轨道上运动阐明了原子中的电子只能在某些轨道上运动(2)(2)英国物理学家卢瑟福用英国物

13、理学家卢瑟福用粒子轰击金箔，发现了粒子轰击金箔，发现了粒子的散粒子的散射景象射景象. .以下图中，以下图中，O O表示金原子核的位置，那么能正确表示该实表示金原子核的位置，那么能正确表示该实验中经过金原子核附近的验中经过金原子核附近的粒子的运动轨迹的是图中的粒子的运动轨迹的是图中的( )( )【解题指南】解答此题时，应把握以下两点：【解题指南】解答此题时，应把握以下两点：(1)(1)明确明确粒子散射实验的结果与结论粒子散射实验的结果与结论. .(2)(2)了解了解粒子散射实验的分析图粒子散射实验的分析图. .【自主解答】【自主解答】(1)(1)选选C.C.粒子散射实验发现了原子内存在一个集中粒

14、子散射实验发现了原子内存在一个集中了全部正电荷和几乎全部质量的核了全部正电荷和几乎全部质量的核.C.C对，对，A A、B B错错. .玻尔发现了电子玻尔发现了电子轨道量子化，轨道量子化，D D错错. .(2)(2)选选B.B.粒子散射的缘由是原子核对其有库仑斥力的作用，离核粒子散射的缘由是原子核对其有库仑斥力的作用，离核越近，斥力越大，偏转越明显，当正好击中原子核时，由于越近，斥力越大，偏转越明显，当正好击中原子核时，由于粒粒子质量较小而反弹子质量较小而反弹.B.B图正确图正确. .【总结提升】解答此题的关键在于弄清【总结提升】解答此题的关键在于弄清粒子散射实验结果与粒子散射实验结果与所得结论

15、及实验时所得结论及实验时粒子的能够轨迹粒子的能够轨迹. .对易错选项及错误缘由详对易错选项及错误缘由详细分析如下细分析如下: :易错角度易错角度错误原因错误原因(2)(2)易错选易错选A A只注意到了只注意到了粒子受库仑力排斥会发生偏转，粒子受库仑力排斥会发生偏转，且离且离O O点越近，所受库仑力越大，偏转越明显，点越近，所受库仑力越大，偏转越明显，但忽视了所受斥力的方向与偏转方向间的关但忽视了所受斥力的方向与偏转方向间的关系系(2)(2)易错选易错选C C误认为只要不是正碰，轨迹向一侧偏就行，误认为只要不是正碰，轨迹向一侧偏就行，忽略了忽略了粒子离原子核越近，所受库仑斥力粒子离原子核越近，所

16、受库仑斥力越大，偏转越明显越大，偏转越明显 能级跃迁与光谱线能级跃迁与光谱线【例证【例证2 2】如下图为氢原子最低的四个能级，当氢原子在这些能】如下图为氢原子最低的四个能级，当氢原子在这些能级间跃迁时：级间跃迁时：(1)(1)有能够放出多少种能量的光子？有能够放出多少种能量的光子？(2)(2)在哪两个能级间跃迁时，所放出光子波长最长？波长是多少？在哪两个能级间跃迁时，所放出光子波长最长？波长是多少？【解题指南】求解此题应把握以下两点：【解题指南】求解此题应把握以下两点：(1)(1)根据辐射出的光谱线条数，可知能放出多少种能量的光子根据辐射出的光谱线条数，可知能放出多少种能量的光子. .(2)(

17、2)用用hv=Em-Enhv=Em-En和和c=vc=v求波长求波长.【自主解答】【自主解答】(1)(1)(2)(2)氢原子由第氢原子由第4 4能级向第能级向第3 3能级跃迁时，能量差最小，辐射的光能级跃迁时，能量差最小，辐射的光子波长最长子波长最长. .由由hv=E4-E3hv=E4-E3得：得：所以所以1.881.8810-6 m.10-6 m.答案：答案：(1)6(1)6种种 (2) (2)第第4 4能级向第能级向第3 3能级跃迁能级跃迁1.881.8810-6 m10-6 mn n144 1N6.22种种43chEE43hcEE 348196.63 103 10m0.851.511.6

18、 10 【总结提升】解答能级跃迁与光谱线问题的本卷须知【总结提升】解答能级跃迁与光谱线问题的本卷须知(1)(1)能级之间跃迁时放出的光子频率是不延续的能级之间跃迁时放出的光子频率是不延续的. .(2)(2)一个氢原子，向低能级跃迁时能够发出的光子种数最多为一个氢原子，向低能级跃迁时能够发出的光子种数最多为n-1,n-1,而一群氢原子向低能级跃迁时能够发出的光子种数最多为而一群氢原子向低能级跃迁时能够发出的光子种数最多为(3)(3)能级之间发生跃迁时放出能级之间发生跃迁时放出( (吸收吸收) )光子的频率由光子的频率由hv=Em-Enhv=Em-En求求得得. .假设求波长可由公式假设求波长可由

19、公式c=vc=v求得求得. .2nC . 与能级有关的能量问题与能级有关的能量问题【例证【例证3 3】(10(10分分)(1)(1)能量为能量为EiEi的光子照射基态氢原子，刚好可的光子照射基态氢原子，刚好可使该原子中的电子成为自在电子使该原子中的电子成为自在电子. .这一能量这一能量EiEi称为氢的电离能称为氢的电离能. .现用一频率为现用一频率为v v的光子从基态氢原子中击出了一电子，该电子的光子从基态氢原子中击出了一电子，该电子在远离核以后速度的大小为在远离核以后速度的大小为_(_(用光子频率用光子频率v v、电子质量、电子质量m m、氢原子的电离能氢原子的电离能EiEi和普朗克常量和普

20、朗克常量h h表示表示).).(2)(2)氢原子在基态时轨道半径氢原子在基态时轨道半径r1=0.53r1=0.5310-10 m10-10 m，能量，能量E1=-13.6 eVE1=-13.6 eV，求氢原子处于基态时：，求氢原子处于基态时：电子的动能；电子的动能；原子的电势能；原子的电势能；用波长是多少的光照射可使其电离？用波长是多少的光照射可使其电离？【解题指南】根据能量守恒求【解题指南】根据能量守恒求(1).(1).求解求解(2)(2)可关注以下三点：可关注以下三点：(1)(1)由库仑力提供向心力求电子的动能；由库仑力提供向心力求电子的动能；(2)(2)由氢原子的能量为电子的动能和电势能

21、之和求电势能；由氢原子的能量为电子的动能和电势能之和求电势能；(3)(3)照射光的能量大于基态能量即可使基态的氢原子电离照射光的能量大于基态能量即可使基态的氢原子电离. .【规范解答】【规范解答】(1)(1)由能量守恒得由能量守恒得 (2 (2分分) )解得电子速度为解得电子速度为 (2 (2分分) )(2)(2)设处于基态的氢原子核外电子速度为设处于基态的氢原子核外电子速度为v1v1，那么：，那么： (1 (1分分) )所以电子动能所以电子动能 (1 (1分分) )2i1mvhvE ,2i2 hvEv.m221211mvek.rr291922k11101911ke9 10(1.6 10)Em

22、veV13.6eV.22r2 0.53 101.6 10由于由于所以所以 (2 (2分分) )设用波长为设用波长为的光照射可使氢原子电离：的光照射可使氢原子电离： (1 (1分分) )所以所以 (1 (1分分) )答案：答案：(1) (2)(1) (2)13.6 eV 13.6 eV -27.2 eV-27.2 eV9.149.1410-8 m10-8 m1k1p1EE E ,11p1kEEE13.6eV 13.6eV27.2eV. 1hc0E .3488191hc6.63 103 10m9.14 10 m.E13.6 1.6 10 i2 hEm【总结提升】与能级有关的能量问题的规范求解【总结

23、提升】与能级有关的能量问题的规范求解1.1.普通解题步骤普通解题步骤(1)(1)分析知量，根据库仑力提供核外电子做圆周运动的向心力分析知量，根据库仑力提供核外电子做圆周运动的向心力列圆周运动动力学方程列圆周运动动力学方程. .(2)(2)根据处于某定态原子的能量等于电子动能与电子电势能之和根据处于某定态原子的能量等于电子动能与电子电势能之和列方程，求电势能列方程，求电势能. .(3)(3)原子发生能级跃迁时能量与吸收或放出光子原子发生能级跃迁时能量与吸收或放出光子( (或实物粒子或实物粒子) )的的能量相等，可列方程求光子的频率或相关物理量能量相等，可列方程求光子的频率或相关物理量. .2.2

24、.对氢原子能级跃迁的进一步了解对氢原子能级跃迁的进一步了解(1)(1)原子从低能级向高能级跃迁：吸收一定能量的光子，当一个原子从低能级向高能级跃迁：吸收一定能量的光子，当一个光子的能量满足光子的能量满足hv=Ehv=E末末-E-E初时，才干被某一个原子吸收，使原初时，才干被某一个原子吸收，使原子从低能级子从低能级E E初向高能级初向高能级E E末跃迁，而当光子能量末跃迁，而当光子能量hvhv大于或小于大于或小于E E末末-E-E初时都不能被原子吸收初时都不能被原子吸收. .(2)(2)原子从高能级向低能级跃迁，以光子的方式向外辐射能量，原子从高能级向低能级跃迁，以光子的方式向外辐射能量，所辐射

25、的光子能量恰等于发生跃迁时的两能级间的能量差所辐射的光子能量恰等于发生跃迁时的两能级间的能量差. .(3)(3)当光子能量大于或等于当光子能量大于或等于13.6 eV13.6 eV时，也可以被处于基态的氢时，也可以被处于基态的氢原子吸收，使氢原子电离；当处于基态的氢原子吸收的光子能原子吸收，使氢原子电离；当处于基态的氢原子吸收的光子能量大于量大于13.6 eV13.6 eV时，氢原子电离后，电子具有一定的初动能时，氢原子电离后，电子具有一定的初动能. .(4)(4)原子还可吸收外来实物粒子原子还可吸收外来实物粒子( (例如自在电子例如自在电子) )的能量而被激发的能量而被激发. .由于实物粒子

26、的动能可全部或部分被原子吸收，所以只需入射由于实物粒子的动能可全部或部分被原子吸收，所以只需入射粒子的能量大于或等于两能级的能量差值粒子的能量大于或等于两能级的能量差值(E=Em-En)(E=Em-En)，均可使原，均可使原子发生能级跃迁子发生能级跃迁. .(5)(5)跃迁时电子动能、原子势能与原子能量的变化当轨道半径减跃迁时电子动能、原子势能与原子能量的变化当轨道半径减小时，库仑引力做正功，原子的电势能减小，电子动能增大，小时，库仑引力做正功，原子的电势能减小，电子动能增大，原子能量减小原子能量减小. .反之，轨道半径增大时，原子电势能增大，电子反之，轨道半径增大时，原子电势能增大，电子动能

27、减小，原子能量增大动能减小，原子能量增大. .1.(20211.(2021四川高考四川高考) )氢原子从能级氢原子从能级m m跃迁到能级跃迁到能级n n时辐射红光的时辐射红光的频率为频率为v1v1，从能级，从能级n n跃迁到能级跃迁到能级k k时吸收紫光的频率为时吸收紫光的频率为v2v2，已，已知普朗克常量为知普朗克常量为h h，假设氢原子从能级，假设氢原子从能级k k跃迁到能级跃迁到能级m m，那么，那么( )( )A.A.吸收光子的能量为吸收光子的能量为hv1+ hv2hv1+ hv2B.B.辐射光子的能量为辐射光子的能量为hv1+ hv2hv1+ hv2C.C.吸收光子的能量为吸收光子的

28、能量为hv2-hv1hv2-hv1D.D.辐射光子的能量为辐射光子的能量为hv2-hv1hv2-hv1【解析】选【解析】选D.D.氢原子从能级氢原子从能级m m跃迁到跃迁到n n时辐射红光，阐明能级时辐射红光，阐明能级m m高高于能级于能级n n，而从能级，而从能级n n跃迁到能级跃迁到能级k k时吸收紫光，阐明能级时吸收紫光，阐明能级k k也高也高于能级于能级n n，由于紫光频率，由于紫光频率v2v2大于红光频率大于红光频率v1,v1,所以所以hv2hv1,hv2hv1,因因此能级此能级k k要高于能级要高于能级m m，氢原子从能级，氢原子从能级k k跃迁到跃迁到m m时该当向外辐射时该当向

29、外辐射光子，光子的能量为光子，光子的能量为E=hv2-hv1,E=hv2-hv1,故故D D正确正确. .2.2.用频率为用频率为v0v0的光照射大量处于基态的氢原子，在所发射的光的光照射大量处于基态的氢原子，在所发射的光谱中仅能观测到频率分别为谱中仅能观测到频率分别为v1v1、v2v2、v3v3的三条谱线，且的三条谱线，且v3v2v1,v3v2v1,那么那么( )( )A.v0v1 B.v3=v2+v1A.v02n2的某一能级跃迁的某一能级跃迁到到n=2n=2的能级的能级, ,辐射出能量为辐射出能量为2.55 eV2.55 eV的光的光子子. .问：问：(1)(1)最少要给基态的氢原子提供多

30、少电子最少要给基态的氢原子提供多少电子伏特的能量伏特的能量, ,才干使它辐射出上述能量的才干使它辐射出上述能量的光子光子? ?(2)(2)请在图中画出获得该能量后的氢原子能够的辐射跃迁图请在图中画出获得该能量后的氢原子能够的辐射跃迁图. .【解析】【解析】(1)(1)氢原子从氢原子从n2n2的某一能级跃迁到的某一能级跃迁到n=2n=2的能级的能级, ,辐射光辐射光子的频率应满足子的频率应满足hv=En-E2=2.55 eVhv=En-E2=2.55 eVEn=hv+E2=-0.85 eV,En=hv+E2=-0.85 eV,所以所以n=4n=4基态氢原子要跃迁到基态氢原子要跃迁到n=4n=4的

31、能级的能级, ,应提供的能量应提供的能量: :E=E4-E1=12.75 eV.E=E4-E1=12.75 eV.(2)(2)辐射跃迁图如下图辐射跃迁图如下图. .答案：答案：(1)12.75 eV (2)(1)12.75 eV (2)见解析图见解析图8.8.氢原子的能级如下图，知可见光的光子能量范围约为氢原子的能级如下图，知可见光的光子能量范围约为1.621.623.11 eV3.11 eV，那么，那么(1)(1)假设用恣意频率的紫外线照射处于假设用恣意频率的紫外线照射处于n=3n=3能级的氢原子，氢原能级的氢原子，氢原子子能否电离？能否电离？(2)(2)大量氢原子从高能级向大量氢原子从高能

32、级向n n能级跃迁时，发出的光具有显著的能级跃迁时，发出的光具有显著的热效应，那么热效应，那么n n至少等于多少？至少等于多少？【解析】【解析】(1)(1)可见光能量范围为可见光能量范围为1.621.623.11 eV3.11 eV，紫外线的光子，紫外线的光子能量一定大于能量一定大于3.11 eV3.11 eV，而处于，而处于n=3n=3激发态的氢原子发生电离需激发态的氢原子发生电离需要的能量大于等于要的能量大于等于1.51 eV1.51 eV，所以恣意频率的紫外线均可使，所以恣意频率的紫外线均可使n=3n=3能级的氢原子电离能级的氢原子电离. .(2)(2)发出的光具有显著的热效应，其光子能

33、量发出的光具有显著的热效应，其光子能量E1.62 eVE1.62 eV，由能，由能级图可知，级图可知，n3,n3,即即n n至少等于至少等于3.3.答案：答案：(1)(1)能电离能电离 (2)3 (2)39.9.氢原子基态能量氢原子基态能量E1=-13.6 eVE1=-13.6 eV，电子绕核做圆周运动的半径，电子绕核做圆周运动的半径r1=0.53r1=0.5310-10 m.10-10 m.求氢原子处于求氢原子处于n=4n=4激发态时：激发态时：(1)(1)原子系统具有的能量；原子系统具有的能量；(2)(2)电子在电子在n=4n=4轨道上运动的动能；轨道上运动的动能；( (知能量关系知能量关

34、系 半半径关系径关系rn=n2r1,k=9.0rn=n2r1,k=9.0109 Nm2/C2,e=1.6109 Nm2/C2,e=1.610-19 C)10-19 C)(3)(3)假设要使处于假设要使处于n=2n=2的氢原子电离，至少要用频率多大的电磁波的氢原子电离，至少要用频率多大的电磁波照射氢原子？照射氢原子？( (普朗克常量普朗克常量h=6.63h=6.6310-34 Js)10-34 Js)n121EEn，【解题指南】此题解题思绪如下：【解题指南】此题解题思绪如下：(1)(1)根据玻尔实际求原子能量；根据玻尔实际求原子能量；(2)(2)结合圆周运动知识求电子动能；结合圆周运动知识求电子

35、动能；(3)(3)根据电离能求光子频率根据电离能求光子频率. .【解析】【解析】(1)(1)由由 得得(2)(2)由于由于rn=n2r1rn=n2r1，所以，所以r4=42r1,r4=42r1,由圆周运动知识得由圆周运动知识得所以所以 (3)(3)要使处于要使处于n=2n=2能级的氢原子电离，照射光光子的能量应能使能级的氢原子电离，照射光光子的能量应能使电子从第电子从第2 2能级跃迁到无限远处，最小频率的电磁波的光子能量能级跃迁到无限远处，最小频率的电磁波的光子能量应为应为: : 得得v=8.21v=8.211014 Hz.1014 Hz.答案：答案：(1)-0.85 eV (2)0.85 eV (3)8.21(1)-0.85 eV (2)0.85 eV (3)8.211014 Hz1014 Hzn121EEn142EE0.85eV.4 22244evkmrr291922k41019.0 101.6 101keEmvJ0.85eV.232r32 0.53 101Ehv0,4【总结提升】如何处置电子绕核运动的综合问题【总结提升】如何处置电子绕核运动的综合问题在胜利引入量子化概念的同时，玻尔实际还保管了经典的电子在胜利引入量子化概念的同时，玻尔实际还保管了经典的电子轨道，对电子绕核运动的轨道半径、速度、周期、动能、电势轨道，