原子结构氢原子光谱

1、金版教程金版教程 高三一轮总复习高三一轮总复习 新课标新课标 物理物理 主干回顾固基础主干回顾固基础 典例突破知规律典例突破知规律 高考模拟提能训高考模拟提能训 限时规范特训限时规范特训 选考部分选考部分 选修选修3-4 选修3-5 第第1页页 金版教程金版教程 高三一轮总复习高三一轮总复习 新课标新课标 物理物理 主干回顾固基础主干回顾固基础 典例突破知规律典例突破知规律 高考模拟提能训高考模拟提能训 限时规范特训限时规范特训 考纲下载考纲下载 氢原子光谱氢原子光谱 原子原子氢原子的能级结构、能氢原子的能级结构、能结构结构 级公式级公式 原子核的组成、放射原子核的组成、放射性、原子核的衰变、

2、半性、原子核的衰变、半衰期衰期 放射性同位素放射性同位素 原子原子核力、核反应方程核力、核反应方程 核核 结合能、质量亏损结合能、质量亏损 裂变反应和聚变反应、裂变反应和聚变反应、裂变反应堆裂变反应堆 射线的危害和防护射线的危害和防护 考情上线考情上线 1. 理解玻尔理论对氢原子光谱的解释，掌理解玻尔理论对氢原子光谱的解释，掌握氢原子的能级公式并能灵活应用，用氢握氢原子的能级公式并能灵活应用，用氢原子能级图求解原子的能级跃迁问题是高原子能级图求解原子的能级跃迁问题是高考的热点考的热点 2. 原子核式结构的发现，原子核的组成，原子核式结构的发现，原子核的组成，放射性、半衰期等仍会是高考命题的重点

3、放射性、半衰期等仍会是高考命题的重点 3. 了解放射性同位素的应用，了解核力的了解放射性同位素的应用，了解核力的特点特点 4. 书写核反应方程，能区分核反应的种类书写核反应方程，能区分核反应的种类并根据质能方程求解核能问题在高考中命并根据质能方程求解核能问题在高考中命题率较高题率较高 5. 裂变反应、聚变反应的应用，射线的危裂变反应、聚变反应的应用，射线的危害和应用等知识与现代科技联系密切害和应用等知识与现代科技联系密切 选修3-5 第第2页页 金版教程金版教程 高三一轮总复习高三一轮总复习 新课标新课标 物理物理 主干回顾固基础主干回顾固基础 典例突破知规律典例突破知规律 高考模拟提能训高考

4、模拟提能训 限时规范特训限时规范特训 第第1讲讲 原子结构原子结构 氢原子光谱氢原子光谱 选修3-5 第第3页页 金版教程金版教程 高三一轮总复习高三一轮总复习 新课标新课标 物理物理 主干回顾固基础主干回顾固基础 典例突破知规律典例突破知规律 高考模拟提能训高考模拟提能训 限时规范特训限时规范特训 01主干回顾固基础 选修3-5 第第4页页 金版教程金版教程 高三一轮总复习高三一轮总复习 新课标新课标 物理物理 主干回顾固基础主干回顾固基础 典例突破知规律典例突破知规律 高考模拟提能训高考模拟提能训 限时规范特训限时规范特训 知识点知识点1 氢原子光谱氢原子光谱 汤姆孙汤姆孙 通过对通过对1

5、. 电子的发现：电子的发现：1897年，英国物理学家年，英国物理学家 _阴极射线的研究发现了电子阴极射线的研究发现了电子 选修3-5 第第5页页 金版教程金版教程 高三一轮总复习高三一轮总复习 新课标新课标 物理物理 主干回顾固基础主干回顾固基础 典例突破知规律典例突破知规律 高考模拟提能训高考模拟提能训 限时规范特训限时规范特训 2. 原子的核式结构原子的核式结构 (1) 粒子散射实验现象：粒子散射实验现象： 绝大多数绝大多数粒子穿过金箔后，基本上仍沿原来的方向前进，粒子穿过金箔后，基本上仍沿原来的方向前进，被撞被撞 但但少少数数粒粒子子发发生生了了大大角角度度偏偏转转，极极少少数数粒粒子子

6、甚甚至至_ _了回来了回来 ，如图所示，如图所示 选修3-5 第第6页页 金版教程金版教程 高三一轮总复习高三一轮总复习 新课标新课标 物理物理 主干回顾固基础主干回顾固基础 典例突破知规律典例突破知规律 高考模拟提能训高考模拟提能训 限时规范特训限时规范特训 (2)卢瑟福的原子核式结构模型：在原子中有一个很小的卢瑟福的原子核式结构模型：在原子中有一个很小的质量质量 都集中在都集中在核，叫原子核，原子的所有核，叫原子核，原子的所有_正电荷正电荷 和几乎所有和几乎所有_原子核里，带负电的电子在核外绕核旋转原子核里，带负电的电子在核外绕核旋转 15 10(3)原子核的尺度：原子核直径的数量级为原子

7、核的尺度：原子核直径的数量级为_ m，原子直，原子直径的数量级为径的数量级为_1010 m. 质子质子 和中子组成的，原子核和中子组成的，原子核(4)原子核的组成：原子核是由原子核的组成：原子核是由_的电荷数等于核内的质子数的电荷数等于核内的质子数 选修3-5 第第7页页 金版教程金版教程 高三一轮总复习高三一轮总复习 新课标新课标 物理物理 主干回顾固基础主干回顾固基础 典例突破知规律典例突破知规律 高考模拟提能训高考模拟提能训 限时规范特训限时规范特训 3. 氢原子光谱氢原子光谱 (1)光谱光谱 波长波长 (频率频率)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，

8、获得光的_和强度分布的记录，即光谱和强度分布的记录，即光谱 (2)光谱分类光谱分类 亮线亮线 ，这样的光谱叫做线状谱，这样的光谱叫做线状谱 有些光谱是一条条的有些光谱是一条条的_光带光带 ，这样的光谱叫做连续谱，这样的光谱叫做连续谱 有的光谱是连在一起的有的光谱是连在一起的_选修3-5 第第8页页 金版教程金版教程 高三一轮总复习高三一轮总复习 新课标新课标 物理物理 主干回顾固基础主干回顾固基础 典例突破知规律典例突破知规律 高考模拟提能训高考模拟提能训 限时规范特训限时规范特训 (3)光谱分析光谱分析 特征谱线特征谱线 可以用来鉴别物质和可以用来鉴别物质和利用每种原子都有自己的利用每种原子

9、都有自己的 _确定物质的组成成分，且灵敏度很高在发现和鉴别化学元素确定物质的组成成分，且灵敏度很高在发现和鉴别化学元素上有着重大的意义上有着重大的意义 选修3-5 第第9页页 金版教程金版教程 高三一轮总复习高三一轮总复习 新课标新课标 物理物理 主干回顾固基础主干回顾固基础 典例突破知规律典例突破知规律 高考模拟提能训高考模拟提能训 限时规范特训限时规范特训 (4)氢原子光谱氢原子光谱 氢原子光谱线是最早发现、研究的光谱线，这些光谱线可氢原子光谱线是最早发现、研究的光谱线，这些光谱线可用一个统一的公式表示：用一个统一的公式表示： 111R(22) mn式中式中m1,2,3，对每一个对每一个m

10、，有，有nm1，m2，m3，构成一个谱线系构成一个谱线系 特别提醒特别提醒 氢原子光谱是线状的、不连续的，波长只能是氢原子光谱是线状的、不连续的，波长只能是分立的值分立的值. 选修3-5 第第10页页 金版教程金版教程 高三一轮总复习高三一轮总复习 新课标新课标 物理物理 主干回顾固基础主干回顾固基础 典例突破知规律典例突破知规律 高考模拟提能训高考模拟提能训 限时规范特训限时规范特训 知识点知识点2 氢原子的能级结构、能级公式氢原子的能级结构、能级公式 1. 玻尔理论玻尔理论 (1)定态：原子只能处于一系列定态：原子只能处于一系列_不连续的能量状态不连续的能量状态中，在这些能量状态中原子是中

11、，在这些能量状态中原子是_稳定的，电子虽然绕核运稳定的，电子虽然绕核运动，但并不向外辐射能量动，但并不向外辐射能量 选修3-5 第第11页页 金版教程金版教程 高三一轮总复习高三一轮总复习 新课标新课标 物理物理 主干回顾固基础主干回顾固基础 典例突破知规律典例突破知规律 高考模拟提能训高考模拟提能训 限时规范特训限时规范特训 (2)跃迁：原子从一种定态跃迁到另一种定态时，它辐射或跃迁：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EmEn .(h是普朗克常量，是普朗克常量，h6.631034

12、J s) 定，即定，即h_(3)轨道：原子的不同能量状态跟电子在不同的圆周轨道绕轨道：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核运动相对应原子的定态是_不连续的不连续的 ，因此电子的可能轨，因此电子的可能轨不连续的不连续的 道也是道也是_选修3-5 第第12页页 金版教程金版教程 高三一轮总复习高三一轮总复习 新课标新课标 物理物理 主干回顾固基础主干回顾固基础 典例突破知规律典例突破知规律 高考模拟提能训高考模拟提能训 限时规范特训限时规范特训 2. 能级能级 能量值能量值 原子量子化的原子量子化的_3. 基态和激发态基态和激发态 基态基态 ，其他能量较高的状态叫，

13、其他能量较高的状态叫原子能量最低的状态叫原子能量最低的状态叫_激发态激发态 选修3-5 第第13页页 金版教程金版教程 高三一轮总复习高三一轮总复习 新课标新课标 物理物理 主干回顾固基础主干回顾固基础 典例突破知规律典例突破知规律 高考模拟提能训高考模拟提能训 限时规范特训限时规范特训 4. 氢原子的能级和轨道半径氢原子的能级和轨道半径 12E1 n(1)氢原子的能级公式：氢原子的能级公式：En_ (n1,2,3，)，其，其中中E1为基态能量，其数值为为基态能量，其数值为E1_13.6 eV . 2rn(2)氢原子的半径公式：氢原子的半径公式：rn_ (n1,2,3，)，其中，其中r11 为

14、基态半径，又称玻尔半径，其数值为为基态半径，又称玻尔半径，其数值为r10.531010 m. 选修3-5 第第14页页 金版教程金版教程 高三一轮总复习高三一轮总复习 新课标新课标 物理物理 主干回顾固基础主干回顾固基础 典例突破知规律典例突破知规律 高考模拟提能训高考模拟提能训 限时规范特训限时规范特训 5. 氢原子的能级图氢原子的能级图 能级图如图所示能级图如图所示 选修3-5 第第15页页 金版教程金版教程 高三一轮总复习高三一轮总复习 新课标新课标 物理物理 主干回顾固基础主干回顾固基础 典例突破知规律典例突破知规律 高考模拟提能训高考模拟提能训 限时规范特训限时规范特训 一、基础知识

15、题组一、基础知识题组 1. 散射实验散射实验2011上海高考上海高考卢瑟福利用卢瑟福利用粒子轰击金箔粒子轰击金箔的实验研究原子结构，正确反映实验结果的示意图是的实验研究原子结构，正确反映实验结果的示意图是( ) 选修3-5 第第16页页 金版教程金版教程 高三一轮总复习高三一轮总复习 新课标新课标 物理物理 主干回顾固基础主干回顾固基础 典例突破知规律典例突破知规律 高考模拟提能训高考模拟提能训 限时规范特训限时规范特训 解析：解析：卢瑟福利用卢瑟福利用粒子轰击金箔的实验研究原子结构，即粒子轰击金箔的实验研究原子结构，即粒子散射实验，实验结果显示：绝大多数粒子散射实验，实验结果显示：绝大多数粒

16、子穿过金箔后基粒子穿过金箔后基本上仍沿原来的方向前进，但是有少数本上仍沿原来的方向前进，但是有少数 粒子发生了较大角度的粒子发生了较大角度的偏转，极少数偏转，极少数粒子的偏转角超过粒子的偏转角超过90，有的几乎达到，有的几乎达到180，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”所以能正确反映该实验结所以能正确反映该实验结果的是选项果的是选项D. 答案：答案：D 选修3-5 第第17页页 金版教程金版教程 高三一轮总复习高三一轮总复习 新课标新课标 物理物理 主干回顾固基础主干回顾固基础 典例突破知规律典例突破知规律 高考模拟提能训高考模拟提能训 限时规范特训限时规范特训 2.

17、玻尔理论的跃迁假说玻尔理论的跃迁假说2011四川高考四川高考氢原子从能级氢原子从能级m跃迁到能级跃迁到能级n时辐射红光的频率为时辐射红光的频率为1，从能级，从能级n跃迁到能级跃迁到能级k时吸收紫光的频率为时吸收紫光的频率为2，已知普朗克常量为，已知普朗克常量为h，若氢原子从能，若氢原子从能级级k跃迁到能级跃迁到能级m，则，则( ) A吸收光子的能量为吸收光子的能量为h1h2 B辐射光子的能量为辐射光子的能量为h1h2 C吸收光子的能量为吸收光子的能量为h2h1 D辐射光子的能量为辐射光子的能量为h2h1 选修3-5 第第18页页 金版教程金版教程 高三一轮总复习高三一轮总复习 新课标新课标 物

18、理物理 主干回顾固基础主干回顾固基础 典例突破知规律典例突破知规律 高考模拟提能训高考模拟提能训 限时规范特训限时规范特训 解析：解析：由跃迁假设及题意可知，由跃迁假设及题意可知，h1EmEn，h2EkEn，红光频率，红光频率1小于紫光频率小于紫光频率2，所以能级，所以能级k的能量大于能级的能量大于能级m的能量，故从能级的能量，故从能级k跃迁到能级跃迁到能级m需要辐射光子，选项需要辐射光子，选项A、C错误；错误；h3EkEm，由以上各式可得由以上各式可得h3h2h1，选项选项D正确，正确，B错误错误 答案：答案：D 选修3-5 第第19页页 金版教程金版教程 高三一轮总复习高三一轮总复习 新课

19、标新课标 物理物理 主干回顾固基础主干回顾固基础 典例突破知规律典例突破知规律 高考模拟提能训高考模拟提能训 限时规范特训限时规范特训 3. 跃迁假设和光电效应跃迁假设和光电效应右图为氢原子能右图为氢原子能级的示意图，现有大量的氢原子处于级的示意图，现有大量的氢原子处于n4的激的激发态，当向低能级跃迁时辐射出若干不同频率发态，当向低能级跃迁时辐射出若干不同频率的光关于这些光下列说法正确的是的光关于这些光下列说法正确的是( ) A. 最容易表现出衍射现象的光是由最容易表现出衍射现象的光是由n4能级跃迁到能级跃迁到n1能级产生的能级产生的 B. 频率最小的光是由频率最小的光是由n2能级跃迁到能级跃

20、迁到n1能级产生的能级产生的 C. 这些氢原子总共可辐射出这些氢原子总共可辐射出3种不同频率的光种不同频率的光 D. 用用n2能级跃迁到能级跃迁到n1能级辐射出的光照射逸出功能级辐射出的光照射逸出功为为6.34 eV的金属铂能发生光电效应的金属铂能发生光电效应 选修3-5 第第20页页 金版教程金版教程 高三一轮总复习高三一轮总复习 新课标新课标 物理物理 主干回顾固基础主干回顾固基础 典例突破知规律典例突破知规律 高考模拟提能训高考模拟提能训 限时规范特训限时规范特训 解析：解析： 大量氢原子从大量氢原子从n4的激发态向低能级跃迁时能辐射的激发态向低能级跃迁时能辐射出出6种不同频率的光；频率

21、最高的是由种不同频率的光；频率最高的是由n4能级跃迁到能级跃迁到n1能级的光，其波长最短，最难表现出衍射现象；频率最小的光能级的光，其波长最短，最难表现出衍射现象；频率最小的光是由是由n4能级跃迁到能级跃迁到n3能级产生的；能级产生的； 从从n2能级跃迁到能级跃迁到n1能级辐射出的光子能量能级辐射出的光子能量 hE2E13.40(13.6) eV10.2 eV6.34 eV，能发生光电效应，选项，能发生光电效应，选项D正确正确 答案：答案：D 选修3-5 第第21页页 金版教程金版教程 高三一轮总复习高三一轮总复习 新课标新课标 物理物理 主干回顾固基础主干回顾固基础 典例突破知规律典例突破知

22、规律 高考模拟提能训高考模拟提能训 限时规范特训限时规范特训 4. 玻尔跃迁假设玻尔跃迁假设如图所示为氢原子最低的四个能级，当一如图所示为氢原子最低的四个能级，当一群氢原子处于群氢原子处于n4的能级上向低能级跃迁时：的能级上向低能级跃迁时： (1)有可能放出有可能放出_种能量的光子种能量的光子 (2)在哪两个能级间跃迁时，所放出光子波长最长？波长是在哪两个能级间跃迁时，所放出光子波长最长？波长是多少？多少？ 选修3-5 第第22页页 金版教程金版教程 高三一轮总复习高三一轮总复习 新课标新课标 物理物理 主干回顾固基础主干回顾固基础 典例突破知规律典例突破知规律 高考模拟提能训高考模拟提能训

23、限时规范特训限时规范特训 n? ?n1? ?4? ?41? ?解析：解析：(1) N6. 22(2)由题图知，氢原子由第四能级向第三能级跃迁时，能级由题图知，氢原子由第四能级向第三能级跃迁时，能级差最小，辐射的光子波长最长差最小，辐射的光子波长最长 c由由hE4E3，得：，得：hE4E3， 选修3-5 第第23页页 金版教程金版教程 高三一轮总复习高三一轮总复习 新课标新课标 物理物理 主干回顾固基础主干回顾固基础 典例突破知规律典例突破知规律 高考模拟提能训高考模拟提能训 限时规范特训限时规范特训 所以所以 6.6310 310hc19 m E4E30.85? ?1.51? ?1.6101.

24、8810 m. 答案：答案：(1)6 (2)第四能级向第三能级第四能级向第三能级 1.8810 m 63486选修3-5 第第24页页 金版教程金版教程 高三一轮总复习高三一轮总复习 新课标新课标 物理物理 主干回顾固基础主干回顾固基础 典例突破知规律典例突破知规律 高考模拟提能训高考模拟提能训 限时规范特训限时规范特训 二、规律方法题组二、规律方法题组 5. 光谱分析光谱分析以下说法正确的是以下说法正确的是( ) A. 进行光谱分析可以用连续光谱，也可以用吸收光谱进行光谱分析可以用连续光谱，也可以用吸收光谱 B. 光谱分析的优点是非常灵敏而且迅速光谱分析的优点是非常灵敏而且迅速 C. 分析某

25、种物质的化学组成可以使这种物质发出的白光分析某种物质的化学组成可以使这种物质发出的白光通过另一种物质的低温蒸气取得吸收光谱进行分析通过另一种物质的低温蒸气取得吸收光谱进行分析 D. 摄下月球的光谱可以分析出月球上有哪些元素摄下月球的光谱可以分析出月球上有哪些元素 选修3-5 第第25页页 金版教程金版教程 高三一轮总复习高三一轮总复习 新课标新课标 物理物理 主干回顾固基础主干回顾固基础 典例突破知规律典例突破知规律 高考模拟提能训高考模拟提能训 限时规范特训限时规范特训 解析：解析：进行光谱分析不能用连续光谱，只能用明线光谱或进行光谱分析不能用连续光谱，只能用明线光谱或吸收光谱，故吸收光谱，

26、故A错；光谱分析的优点是灵敏而迅速，错；光谱分析的优点是灵敏而迅速，B正确；正确；分析某种物质组成可用白光照射其低温蒸气产生的吸收光谱进分析某种物质组成可用白光照射其低温蒸气产生的吸收光谱进行分析，不是使其发出白光通过另一种物质，故行分析，不是使其发出白光通过另一种物质，故C错；月球不错；月球不能发光，它只能反射太阳光，故其光谱为太阳光谱，不是月球能发光，它只能反射太阳光，故其光谱为太阳光谱，不是月球的光谱，不能用来分析月球上的元素，的光谱，不能用来分析月球上的元素，D错错 答案：答案：B 选修3-5 第第26页页 金版教程金版教程 高三一轮总复习高三一轮总复习 新课标新课标 物理物理 主干回

27、顾固基础主干回顾固基础 典例突破知规律典例突破知规律 高考模拟提能训高考模拟提能训 限时规范特训限时规范特训 6. (多选多选)有关氢原子光谱的说法正确的是有关氢原子光谱的说法正确的是( ) A. 氢原子的发射光谱是连续谱氢原子的发射光谱是连续谱 B. 氢原子光谱说明氢原子只发出特定频率的光氢原子光谱说明氢原子只发出特定频率的光 C. 氢原子光谱说明氢原子能级是分立的氢原子光谱说明氢原子能级是分立的 D. 氢原子光谱线的频率与氢原子能级的能量差无关氢原子光谱线的频率与氢原子能级的能量差无关 选修3-5 第第27页页 金版教程金版教程 高三一轮总复习高三一轮总复习 新课标新课标 物理物理 主干回

28、顾固基础主干回顾固基础 典例突破知规律典例突破知规律 高考模拟提能训高考模拟提能训 限时规范特训限时规范特训 解析：解析：氢原子由高能级向低能级跃迁时，会发出某些特定氢原子由高能级向低能级跃迁时，会发出某些特定频率的光，形成相应频率的光谱线，是非连续谱线，频率的光，形成相应频率的光谱线，是非连续谱线，A错，错，B E对光谱线的频率对光谱线的频率，其中，其中 E为原子能级的能量差，说为原子能级的能量差，说h明频率明频率与能量差与能量差 E有关，有关，D错，氢原子光谱的不连续性，错，氢原子光谱的不连续性，说明其原子能级也是不连续的，即分立的，说明其原子能级也是不连续的，即分立的，C对，故应选择对，

29、故应选择B、C. 答案：答案：BC 选修3-5 第第28页页 金版教程金版教程 高三一轮总复习高三一轮总复习 新课标新课标 物理物理 主干回顾固基础主干回顾固基础 典例突破知规律典例突破知规律 高考模拟提能训高考模拟提能训 限时规范特训限时规范特训 光谱和光谱分析光谱和光谱分析 名称名称 特点特点 线性谱线性谱 连续谱连续谱 带状谱带状谱 吸收谱吸收谱 连续光谱通过物质连续光谱通过物质时在连续谱背景上时在连续谱背景上出现一些暗线出现一些暗线 含有一些不含有一些不一些连续分布的一些连续分布的连续的亮线连续的亮线光线或包含一切光线或包含一切的光谱的光谱 波长的光谱波长的光谱 由单原子气由单原子气由

30、炽热的固体、由炽热的固体、体或金属蒸体或金属蒸液体、高压气体液体、高压气体气产生气产生 产生产生 霓虹灯、日霓虹灯、日白炽灯、蜡烛的白炽灯、蜡烛的光灯光谱光灯光谱 光谱光谱 能能 不能不能 不能不能 由一系列光由一系列光谱带组成谱带组成 由分子辐射由分子辐射连续谱的光连续谱的光波通过物质波通过物质样品时产生样品时产生 产生产生 实例实例 能否光能否光谱分析谱分析 太阳光谱太阳光谱 能能 选修3-5 第第29页页 金版教程金版教程 高三一轮总复习高三一轮总复习 新课标新课标 物理物理 主干回顾固基础主干回顾固基础 典例突破知规律典例突破知规律 高考模拟提能训高考模拟提能训 限时规范特训限时规范特

31、训 02典例突破知规律 选修3-5 第第30页页 金版教程金版教程 高三一轮总复习高三一轮总复习 新课标新课标 物理物理 主干回顾固基础主干回顾固基础 典例突破知规律典例突破知规律 高考模拟提能训高考模拟提能训 限时规范特训限时规范特训 考点考点1 氢原子能级图及原子跃迁深化氢原子能级图及原子跃迁深化 考点解读：考点解读： 1能级图中相关量意义的说明能级图中相关量意义的说明 相关量相关量 能级图中的横线能级图中的横线 横线左端的数字横线左端的数字“1,2,3” 横线右端的数字横线右端的数字 “13.6，3.4” 相邻横线间的距离相邻横线间的距离 意义意义 表示氢原子可能的能量状态表示氢原子可能

32、的能量状态定态定态 表示量子数表示量子数 表示氢原子的能量表示氢原子的能量 表示相邻的能量差，量子数越大相邻的能量表示相邻的能量差，量子数越大相邻的能量差越小，距离越小差越小，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，原子表示原子由较高能级向较低能级跃迁，原子跃迁的条件为跃迁的条件为hEmEn 选修3-5 第第31页页 金版教程金版教程 高三一轮总复习高三一轮总复习 新课标新课标 物理物理 主干回顾固基础主干回顾固基础 典例突破知规律典例突破知规律 高考模拟提能训高考模拟提能训 限时规范特训限时规范特训 氢原子的能级图如图所示氢原子的能级图如图所示 选修3-5 第第

33、32页页 金版教程金版教程 高三一轮总复习高三一轮总复习 新课标新课标 物理物理 主干回顾固基础主干回顾固基础 典例突破知规律典例突破知规律 高考模拟提能训高考模拟提能训 限时规范特训限时规范特训 知能拓展知能拓展 (1)由能级图可知，由能级图可知， 由于电子的轨道半径不同，由于电子的轨道半径不同，氢原子的能级不连续，这种现象叫能量量子化氢原子的能级不连续，这种现象叫能量量子化(2)原子的能量原子的能量包括：原子的原子核与电子所具有的电势能和电子运动的动包括：原子的原子核与电子所具有的电势能和电子运动的动能能(3)原子从基态跃迁到激发态时要吸收能量，而从激发态跃原子从基态跃迁到激发态时要吸收能

34、量，而从激发态跃迁到基态则以光子的形式向外放出能量无论是吸收能量还是迁到基态则以光子的形式向外放出能量无论是吸收能量还是放出能量，这个能量值不是任意的，而是等于原子发生跃迁的放出能量，这个能量值不是任意的，而是等于原子发生跃迁的这两个能级间的能量差这两个能级间的能量差. Eh，为发出光子的频率为发出光子的频率(4) n1对应于基态，对应于基态，n对应于原子的电离对应于原子的电离 选修3-5 第第33页页 金版教程金版教程 高三一轮总复习高三一轮总复习 新课标新课标 物理物理 主干回顾固基础主干回顾固基础 典例突破知规律典例突破知规律 高考模拟提能训高考模拟提能训 限时规范特训限时规范特训 2.

35、 对原子跃迁条件对原子跃迁条件hEmEn的说明的说明 (1)原子跃迁条件原子跃迁条件hEmEn只适用于光子和原子作用而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使原子在各定态之间跃迁的情况 (2)当光子能量大于或等于当光子能量大于或等于13.6 eV时，也可以被处于基态时，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量大于子能量大于13.6 eV时，氢原子电离后，电子具有一定的初动时，氢原子电离后，电子具有一定的初动能能 选修3-5 第第34页页 金版教程金版教程 高三一轮总复习高三一轮总复习 新课标

36、新课标 物理物理 主干回顾固基础主干回顾固基础 典例突破知规律典例突破知规律 高考模拟提能训高考模拟提能训 限时规范特训限时规范特训 (3)原子还可吸收外来实物粒子原子还可吸收外来实物粒子(例如自由电子例如自由电子)的能量而被的能量而被激发由于实物粒子的动能可全部或部分被原子吸收，所以只激发由于实物粒子的动能可全部或部分被原子吸收，所以只要入射粒子的能量大于或等于两能级的能量差值要入射粒子的能量大于或等于两能级的能量差值(EEmEn)，均可使原子发生能级跃迁均可使原子发生能级跃迁 选修3-5 第第35页页 金版教程金版教程 高三一轮总复习高三一轮总复习 新课标新课标 物理物理 主干回顾固基础主

37、干回顾固基础 典例突破知规律典例突破知规律 高考模拟提能训高考模拟提能训 限时规范特训限时规范特训 3跃迁中两个易混问题跃迁中两个易混问题 (1)一群原子和一个原子一群原子和一个原子 氢原子核外只有一个电子，这个电子在某个时刻只能处在氢原子核外只有一个电子，这个电子在某个时刻只能处在某一个可能的轨道上，在某段时间内，由某一轨道跃迁到另一某一个可能的轨道上，在某段时间内，由某一轨道跃迁到另一个轨道时，可能的情况只有一种，但是如果容器中盛有大量的个轨道时，可能的情况只有一种，但是如果容器中盛有大量的氢原子，这些原子的核外电子跃迁时就会有各种情况出现了氢原子，这些原子的核外电子跃迁时就会有各种情况出

38、现了 一群氢原子处于量子数为一群氢原子处于量子数为n的激发态时，可能辐射出的光的激发态时，可能辐射出的光n? ?n1? ?2谱线条数为谱线条数为NCn. 2选修3-5 第第36页页 金版教程金版教程 高三一轮总复习高三一轮总复习 新课标新课标 物理物理 主干回顾固基础主干回顾固基础 典例突破知规律典例突破知规律 高考模拟提能训高考模拟提能训 限时规范特训限时规范特训 (2)直接跃迁与间接跃迁直接跃迁与间接跃迁 原子从一种能量状态跃迁到另一种能量状态时，有时可能原子从一种能量状态跃迁到另一种能量状态时，有时可能是直接跃迁，有时可能是间接跃迁两种情况下辐射是直接跃迁，有时可能是间接跃迁两种情况下辐

39、射(或吸收或吸收)光子的能量是不同的直接跃迁时辐射光子的能量是不同的直接跃迁时辐射(或吸收或吸收)光子的能量等光子的能量等于间接跃迁时辐射于间接跃迁时辐射(或吸收或吸收)的所有光子的能量和的所有光子的能量和 选修3-5 第第37页页 金版教程金版教程 高三一轮总复习高三一轮总复习 新课标新课标 物理物理 主干回顾固基础主干回顾固基础 典例突破知规律典例突破知规律 高考模拟提能训高考模拟提能训 限时规范特训限时规范特训 典例透析典例透析 如图所示为氢原子的能级示意图，一群氢原子处于如图所示为氢原子的能级示意图，一群氢原子处于 n3的的激发态，在向较低能级跃迁的过程中向外发出光子，用这些光激发态，

40、在向较低能级跃迁的过程中向外发出光子，用这些光照射逸出功为照射逸出功为2.49 eV的金属钠，说法正确的是的金属钠，说法正确的是( ) 选修3-5 第第38页页 金版教程金版教程 高三一轮总复习高三一轮总复习 新课标新课标 物理物理 主干回顾固基础主干回顾固基础 典例突破知规律典例突破知规律 高考模拟提能训高考模拟提能训 限时规范特训限时规范特训 A. 这群氢原子能发出三种频率不同的光，其中从这群氢原子能发出三种频率不同的光，其中从n3跃迁跃迁到到n2所发出的光波长最短所发出的光波长最短 B. 这群氢原子能发出两种频率不同的光，其中从这群氢原子能发出两种频率不同的光，其中从 n3跃迁跃迁到到n

41、1所发出的光频率最小所发出的光频率最小 C. 金属钠表面所发出的光电子的最大初动能为金属钠表面所发出的光电子的最大初动能为9.60 eV D. 金属钠表面所发出的光电子的最大初动能为金属钠表面所发出的光电子的最大初动能为11.11 eV 解题探究解题探究 (1)如何求出辐射的光谱线条数？如何求出辐射的光谱线条数？ 提示：提示：可利用数学中的组合知识求解可利用数学中的组合知识求解 选修3-5 第第39页页 金版教程金版教程 高三一轮总复习高三一轮总复习 新课标新课标 物理物理 主干回顾固基础主干回顾固基础 典例突破知规律典例突破知规律 高考模拟提能训高考模拟提能训 限时规范特训限时规范特训 (2

42、)分析能级图的特点：分析能级图的特点： 量子数越大：量子数越大：_. 量子数越小：量子数越小：_. 提示：提示：对应的能级差越小对应的能级差越小 对应的能级差越大对应的能级差越大 (3)辐射出的光子的波长与光的频率有什么关系？辐射出的光子的波长与光的频率有什么关系？ 提示：提示：成反比成反比 (4)如何求光电子的最大初动能？如何求光电子的最大初动能？ 提示：提示：用爱因斯坦光电效应方程用爱因斯坦光电效应方程 EkmaxhW. 选修3-5 第第40页页 金版教程金版教程 高三一轮总复习高三一轮总复习 新课标新课标 物理物理 主干回顾固基础主干回顾固基础 典例突破知规律典例突破知规律 高考模拟提能

43、训高考模拟提能训 限时规范特训限时规范特训 尝试解答尝试解答 选选C. 这群氢原子能发出这群氢原子能发出2C33种频率不同的光，其中从种频率不同的光，其中从n3跃迁到跃迁到n2所发出的光子能量最小，所发出的光子能量最小，频率最低，频率最低，波长最长，波长最长，选选项项A、B均错；其中从均错；其中从n3跃迁到跃迁到n1的光子能量最大，为的光子能量最大，为 E|E3E1|12.09 eV， 照射到金属钠表面发出的光电子的最照射到金属钠表面发出的光电子的最大初动能为大初动能为Ekmax EW09.60 eV. 选修3-5 第第41页页 金版教程金版教程 高三一轮总复习高三一轮总复习 新课标新课标 物

44、理物理 主干回顾固基础主干回顾固基础 典例突破知规律典例突破知规律 高考模拟提能训高考模拟提能训 限时规范特训限时规范特训 解答氢原子能级图与原子跃迁问题的注意事项解答氢原子能级图与原子跃迁问题的注意事项 (1)能级之间跃迁时放出的光子频率是不连续的能级之间跃迁时放出的光子频率是不连续的 (2)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hEmEn求得若求波长可由公式求得若求波长可由公式c求得求得 (3)一个氢原子跃迁发出可能的光谱线条数最多为一个氢原子跃迁发出可能的光谱线条数最多为(n1) 选修3-5 第第42页页 金版教程金版教程 高三一轮总复习高三一轮

45、总复习 新课标新课标 物理物理 主干回顾固基础主干回顾固基础 典例突破知规律典例突破知规律 高考模拟提能训高考模拟提能训 限时规范特训限时规范特训 (4)一群氢原子跃迁发出可能的光谱线条数的两种求解方一群氢原子跃迁发出可能的光谱线条数的两种求解方2n? ?n1? ?2 法用数学中的组合知识求解：法用数学中的组合知识求解：NCn. 利用能级图求解：在氢原子能级图中将氢原子跃迁的各利用能级图求解：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，然后相加种可能情况一一画出，然后相加 选修3-5 第第43页页 金版教程金版教程 高三一轮总复习高三一轮总复习 新课标新课标 物理物理 主干回顾固基础

46、主干回顾固基础 典例突破知规律典例突破知规律 高考模拟提能训高考模拟提能训 限时规范特训限时规范特训 变式训练变式训练 (多选多选)氢原子的部分能级如图所示已知可见光的光子氢原子的部分能级如图所示已知可见光的光子能量在能量在1.62 eV到到3.11 eV之间由此可推知，氢原子之间由此可推知，氢原子( ) 选修3-5 第第44页页 金版教程金版教程 高三一轮总复习高三一轮总复习 新课标新课标 物理物理 主干回顾固基础主干回顾固基础 典例突破知规律典例突破知规律 高考模拟提能训高考模拟提能训 限时规范特训限时规范特训 A. 从高能级向从高能级向n1能级跃迁时发出的光的波长比可见光能级跃迁时发出的

47、光的波长比可见光的短的短 B. 从高能级向从高能级向n2能级跃迁时发出的光均为可见光能级跃迁时发出的光均为可见光 C. 从高能级向从高能级向n3能级跃迁时发出的光的频率比可见光能级跃迁时发出的光的频率比可见光的高的高 D. 从从n3能级向能级向n2能级跃迁时发出的光为可见光能级跃迁时发出的光为可见光 选修3-5 第第45页页 金版教程金版教程 高三一轮总复习高三一轮总复习 新课标新课标 物理物理 主干回顾固基础主干回顾固基础 典例突破知规律典例突破知规律 高考模拟提能训高考模拟提能训 限时规范特训限时规范特训 解析：解析： 从高能级向从高能级向n1能级跃迁时放出的光子的能量最小能级跃迁时放出的

48、光子的能量最小值值 EE2E13.4 eV(13.6) eV10.2 eV3.11 eV，则，则hc由由 可判断，可判断， 从高能级向从高能级向n1能级跃迁时最大波长比可见能级跃迁时最大波长比可见 E光的最小波长还小，因此选项光的最小波长还小，因此选项A正确；从高能级向正确；从高能级向n2能级能级跃迁时放出的光子的能量范围是：跃迁时放出的光子的能量范围是：1.89 eV E3.40 eV，与，与可见光光子的能量有不重合的范围，故选项可见光光子的能量有不重合的范围，故选项B错误；错误； 选修3-5 第第46页页 金版教程金版教程 高三一轮总复习高三一轮总复习 新课标新课标 物理物理 主干回顾固基

49、础主干回顾固基础 典例突破知规律典例突破知规律 高考模拟提能训高考模拟提能训 限时规范特训限时规范特训 从高能级向从高能级向n3能级跃迁时，能级跃迁时， 放出的光子能量范围为：放出的光子能量范围为：0.66 eV E1.51 eV，比可见光光子的能量小，由，比可见光光子的能量小，由 E h 可知可知这些光子的频率均小于可见光的频率，这些光子的频率均小于可见光的频率， 故选项故选项C错误；错误；从从n3能级向能级向n2能级跃迁时放出的光子的能量为能级跃迁时放出的光子的能量为 E1.89 eV，在在可见光光子能量范围之内，故选项可见光光子能量范围之内，故选项D正确正确 答案：答案：AD 选修3-5

50、 第第47页页 金版教程金版教程 高三一轮总复习高三一轮总复习 新课标新课标 物理物理 主干回顾固基础主干回顾固基础 典例突破知规律典例突破知规律 高考模拟提能训高考模拟提能训 限时规范特训限时规范特训 考点考点2 与能级有关的能量问题与能级有关的能量问题拓展拓展 考点解读：考点解读： 1. 原子从低能级向高能级跃迁的能量情况原子从低能级向高能级跃迁的能量情况 吸收一定能量的光子，吸收一定能量的光子， 当一个光子的能量满足当一个光子的能量满足hE末末E初初时，才能被某一个原子吸收，使原子从低能级时，才能被某一个原子吸收，使原子从低能级E初初向高能级向高能级E跃迁，而当光子能量跃迁，而当光子能量

51、h大于或小于大于或小于E末末E初初时都不能被原子时都不能被原子末末吸收吸收 选修3-5 第第48页页 金版教程金版教程 高三一轮总复习高三一轮总复习 新课标新课标 物理物理 主干回顾固基础主干回顾固基础 典例突破知规律典例突破知规律 高考模拟提能训高考模拟提能训 限时规范特训限时规范特训 2. 原子从高能级向低能级跃迁的能量情况原子从高能级向低能级跃迁的能量情况 以光子的形式向外辐射能量，所辐射的光子能量恰等于发以光子的形式向外辐射能量，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生跃迁时的两能级间的能量差 3. 电离时的能量电离时的能量 当光子能量大于或等于原子所处的能级绝对值时，可以

52、被当光子能量大于或等于原子所处的能级绝对值时，可以被氢原子吸收，使氢原子电离，多余的能量作为电子的初动能氢原子吸收，使氢原子电离，多余的能量作为电子的初动能 选修3-5 第第49页页 金版教程金版教程 高三一轮总复习高三一轮总复习 新课标新课标 物理物理 主干回顾固基础主干回顾固基础 典例突破知规律典例突破知规律 高考模拟提能训高考模拟提能训 限时规范特训限时规范特训 4. 氢原子跃迁时电子动能、氢原子跃迁时电子动能、电势能与原子能量的变化规律电势能与原子能量的变化规律 E1(1)原子能量变化规律：原子能量变化规律：EnEknEpn2，随，随n增大而增增大而增n大，随大，随n的减小而减小，其中

53、的减小而减小，其中E113.6 eV. 选修3-5 第第50页页 金版教程金版教程 高三一轮总复习高三一轮总复习 新课标新课标 物理物理 主干回顾固基础主干回顾固基础 典例突破知规律典例突破知规律 高考模拟提能训高考模拟提能训 限时规范特训限时规范特训 (2)电子动能变化规律：电子动能变化规律： 从公式上判断电子绕氢原子核运动时静电力提供向心从公式上判断电子绕氢原子核运动时静电力提供向心veke力，即力，即k2m ，所以，所以Ekn，随，随r增大而减小增大而减小 rr2 rn从库仑力做功上判断，当轨道半径增大时，库仑引力做从库仑力做功上判断，当轨道半径增大时，库仑引力做负功，故电子动能减小反之

54、，当轨道半径减小时，库仑引力负功，故电子动能减小反之，当轨道半径减小时，库仑引力做正功，故电子的动能增大做正功，故电子的动能增大 222选修3-5 第第51页页 金版教程金版教程 高三一轮总复习高三一轮总复习 新课标新课标 物理物理 主干回顾固基础主干回顾固基础 典例突破知规律典例突破知规律 高考模拟提能训高考模拟提能训 限时规范特训限时规范特训 (3)原子的电势能的变化规律：原子的电势能的变化规律： 通过库仑力做功判断，当轨道半径增大时，库仑引力做通过库仑力做功判断，当轨道半径增大时，库仑引力做负功，原子的电势能增大反之，当轨道半径减小时，库仑引负功，原子的电势能增大反之，当轨道半径减小时，

55、库仑引力做正功，原子的电势能减小力做正功，原子的电势能减小 利用原子能量公式利用原子能量公式EnEknEpn判断，判断，当轨道半径增大当轨道半径增大时，原子能量增大，电子动能减小，故原子的电势能增大反时，原子能量增大，电子动能减小，故原子的电势能增大反之，当轨道半径减小时，原子能量减小，电子动能增大，故原之，当轨道半径减小时，原子能量减小，电子动能增大，故原子的电势能减小子的电势能减小 选修3-5 第第52页页 金版教程金版教程 高三一轮总复习高三一轮总复习 新课标新课标 物理物理 主干回顾固基础主干回顾固基础 典例突破知规律典例突破知规律 高考模拟提能训高考模拟提能训 限时规范特训限时规范特

56、训 典例透析典例透析 (1)2011江苏高考江苏高考按照玻尔原子理论，氢原子中的电子离按照玻尔原子理论，氢原子中的电子离原子核越远，氢原子的能量原子核越远，氢原子的能量_(选填选填“越大越大”或或“越越小小”)已知氢原子的基态能量为已知氢原子的基态能量为E1(E10)，电子质量为，电子质量为m，基，基态氢原子中的电子吸收一频率为态氢原子中的电子吸收一频率为 的光子被电离后，电子速度的光子被电离后，电子速度大小为大小为_ (普朗克常量为普朗克常量为h) 选修3-5 第第53页页 金版教程金版教程 高三一轮总复习高三一轮总复习 新课标新课标 物理物理 主干回顾固基础主干回顾固基础 典例突破知规律典

57、例突破知规律 高考模拟提能训高考模拟提能训 限时规范特训限时规范特训 (2)氢原子在基态时轨道半径氢原子在基态时轨道半径r10.531013.6 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？ 10 m，能量，能量E1解题探究解题探究 (1)电子吸收光子的能量使氢原子电离的过程电子吸收光子的能量使氢原子电离的过程中满足的规律是什么？中满足的规律是什么？ 提示：提示：满足能量守恒满足能量守恒 选修3-5 第第54页页 金版教程金版教程 高三一轮总复习高三一轮总复习 新课标新

58、课标 物理物理 主干回顾固基础主干回顾固基础 典例突破知规律典例突破知规律 高考模拟提能训高考模拟提能训 限时规范特训限时规范特训 (2)分析电子的动能和原子的电势能的求解方法：分析电子的动能和原子的电势能的求解方法： 电电 子子 的的 动动 能能 ：_ _. 原原 子子 的的 电电 势势 能能 ：_ _. 提示：提示：库仑力提供向心力库仑力提供向心力 氢原子的能级为动能与电氢原子的能级为动能与电势能之和势能之和 选修3-5 第第55页页 金版教程金版教程 高三一轮总复习高三一轮总复习 新课标新课标 物理物理 主干回顾固基础主干回顾固基础 典例突破知规律典例突破知规律 高考模拟提能训高考模拟提

59、能训 限时规范特训限时规范特训 尝试解答尝试解答 (1)越大越大 2? ?hE1? ? m8(2)13.6 eV 27.2 eV 9.1410 m (1)氢原子中的电子离原子核越远，则量子数氢原子中的电子离原子核越远，则量子数n越大，由氢越大，由氢E1原子的能级公式原子的能级公式En2(E10)可知氢原子的能量越大可知氢原子的能量越大 n12由能量守恒得由能量守恒得 m v hE1 2可得可得v2? ?hE1? ? m选修3-5 第第56页页 金版教程金版教程 高三一轮总复习高三一轮总复习 新课标新课标 物理物理 主干回顾固基础主干回顾固基础 典例突破知规律典例突破知规律 高考模拟提能训高考模

60、拟提能训 限时规范特训限时规范特训 (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v1，则：，则： ek2.所以电子动能所以电子动能 r1r112keEk1 m v1 22 r1910? ?1.610? ?. 1019 eV13.6 eV20.5310 1.610因为因为E1Ek1Ep1， 所以所以Ep1E1Ek113.6 eV13.6 eV27.2 eV. 91922m v122选修3-5 第第57页页 金版教程金版教程 高三一轮总复习高三一轮总复习 新课标新课标 物理物理 主干回顾固基础主干回顾固基础 典例突破知规律典例突破知规律 高考模拟提能训高考模拟提能训 限时