高考物理總復(fù)習(xí) 第12章 第1課時(shí) 原子結(jié)構(gòu) 能級(jí)課件.ppt
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第1課時(shí) 原子結(jié)構(gòu) 能級(jí),【導(dǎo)學(xué)目標(biāo)】 1.理解玻爾理論對(duì)氫原子光譜的解釋.2.掌握氫原子的能級(jí)公式并能靈活應(yīng)用,會(huì)用氫原子能級(jí)圖求解原子的能級(jí)躍遷問(wèn)題.,一、原子的核式結(jié)構(gòu)模型 [基礎(chǔ)導(dǎo)引] 判斷下列說(shuō)法的正誤: (1)湯姆孫首先發(fā)現(xiàn)了電子,并測(cè)定了電子電荷量,且提出了“棗糕”式原子模型( ) (2)盧瑟福做α粒子散射實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)α粒子絕大多數(shù)穿過(guò),只有少數(shù)發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn)( ),(3)α粒子散射實(shí)驗(yàn)說(shuō)明了原子的正電荷和絕大部分質(zhì)量集中在一個(gè)很小的核上( ) (4)盧瑟福提出了原子“核式結(jié)構(gòu)”模型,并解釋了α粒子發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn)的原因( ) 【答案】(1) (2)√ (3)√ (4)√,(1)α粒子散射實(shí)驗(yàn)的結(jié)果 絕大多數(shù)α粒子穿過(guò)金箔后,基本上仍沿原來(lái)的方向前進(jìn),但______α粒子發(fā)生了大角度偏轉(zhuǎn),________α粒子的偏轉(zhuǎn)超過(guò)了90,有的甚至被撞了回來(lái),如圖1所示. (2)盧瑟福的原子核式結(jié)構(gòu)模型 在原子的中心有一個(gè)很小的核,叫_______,原子的所有正電荷和幾乎________都集中在原子核里,帶負(fù)電的_____在核外繞核旋轉(zhuǎn). (3)原子核的尺度:原子核直徑的數(shù)量級(jí)為_(kāi)_______m,原子直徑的數(shù)量級(jí)約為_(kāi)_______m.,少數(shù),極少數(shù),原子核,所有質(zhì)量,電子,10-15,10-10,二、氫原子光譜 [基礎(chǔ)導(dǎo)引] 對(duì)原子光譜,下列說(shuō)法不正確的是( ) A.原子光譜是不連續(xù)的 B.由于原子都是由原子核和電子組成的,所以各種原子的原子光譜是相同的 C.各種原子的原子結(jié)構(gòu)不同,所以各種原子的原子光譜也不相同 D.分析物質(zhì)發(fā)光的光譜,可以鑒別物質(zhì)中含哪些元素,【答案】B 【解析】原子光譜為線狀譜,A正確;各種原子都有自己的特征譜線,故B錯(cuò)、C對(duì);根據(jù)各種原子的特征譜線進(jìn)行光譜分析可鑒別物質(zhì)組成,D正確.,[知識(shí)梳理] 1.線狀譜、連續(xù)譜、吸收譜的產(chǎn)生 (1)線狀譜:由稀薄氣體或金屬蒸氣所發(fā)出的光譜為線狀光譜,不同元素的譜線不同,又稱(chēng)為原子的特征譜線. (2)連續(xù)譜:由熾熱固體、液體及高壓氣體發(fā)光所發(fā)射的光譜均為連續(xù)光譜. (3)吸收譜:連續(xù)光譜中某波長(zhǎng)的光波被吸收后出現(xiàn)的暗線.太陽(yáng)光譜就是典型的吸收光譜. 2.光譜分析:利用每種原子都有自己的特征譜線可以用來(lái)鑒別物質(zhì)和確定物質(zhì)的組成成分,且靈敏度很高.在發(fā)現(xiàn)和鑒別化學(xué)元素上有著重大的意義.,特別提醒 1.光譜的分類(lèi),三、玻爾原子模型、能級(jí) [基礎(chǔ)導(dǎo)引] 玻爾在他提出的原子模型中所作的假設(shè)有________. ①原子處在具有一定能量的定態(tài)中,雖然電子繞核運(yùn)動(dòng),但不向外輻射能量 ②原子的不同能量狀態(tài)與電子沿不同的圓軌道繞核運(yùn)動(dòng)相對(duì)應(yīng),而電子的可能軌道的分布是不連續(xù)的 ③電子從一個(gè)軌道躍遷到另一個(gè)軌道時(shí),輻射(或吸收)一定頻率的光子 ④電子躍遷時(shí)輻射的光子的頻率等于電子繞核做圓周運(yùn)動(dòng)的頻率,①②③,[知識(shí)梳理] 1.玻爾原子模型 (1)軌道假設(shè):原子中的電子在庫(kù)侖引力的作用下,繞原子核做圓周運(yùn)動(dòng),電子繞核運(yùn)動(dòng)的可能軌道是__________的. (2)定態(tài)假設(shè):電子在不同的軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí),原子處于不同的狀態(tài),因而具有不同的能量,即原子的能量是__________的.這些具有確定能量的穩(wěn)定狀態(tài)稱(chēng)為定態(tài),在各個(gè)定態(tài)中,原子是________的,不向外輻射能量. (3)躍遷假設(shè):原子從一個(gè)能量狀態(tài)向另一個(gè)能量狀態(tài)躍遷時(shí)要________或________一定頻率的光子,光子的能量等于兩個(gè)狀態(tài)的________.,不連續(xù),不連續(xù),穩(wěn)定,吸收,放出,能量差,2.能級(jí):在玻爾理論中,原子各個(gè)可能狀態(tài)的________叫能級(jí). 3.基態(tài)和激發(fā)態(tài):原子能量________的狀態(tài)叫基態(tài),其他能量(相對(duì)于基態(tài))較高的狀態(tài)叫激發(fā)態(tài). 4.量子數(shù):現(xiàn)代物理學(xué)認(rèn)為原子的可能狀態(tài)是________的,各狀態(tài)可用正整數(shù)1,2,3,…表示,叫作量子數(shù),一般用n表示.,能量值,最低,不連續(xù),5.氫原子的能級(jí)和軌道半徑 (1)氫原子半徑公式 rn=________r1(n=1,2,3,…),其中r1為基態(tài)半徑,也稱(chēng)為玻爾半徑,r1=___________m. (2)氫原子能級(jí)公式 En=________E1(n=1,2,3,…),其中E1為氫原子基態(tài)的能量值,E1=________ eV.,n2,0.5310-10,-13.6,例1 (1)盧瑟福和他的助手做α粒子轟擊金箔實(shí)驗(yàn),獲得了重要發(fā)現(xiàn),關(guān)于α粒子散射實(shí)驗(yàn)的結(jié)果,下列說(shuō)法正確的是( ) A.證明了質(zhì)子的存在 B.證明了原子核是由質(zhì)子和中子組成的 C.證明了原子的全部正電荷和幾乎全部質(zhì)量都集中在一個(gè)很小的核里 D.說(shuō)明了原子中的電子只能在某些軌道上運(yùn)動(dòng),考點(diǎn)一 原子結(jié)構(gòu)與α粒子散射實(shí)驗(yàn),跟蹤訓(xùn)練1 在盧瑟福進(jìn)行的α粒子散射實(shí)驗(yàn)中,少數(shù)α粒子發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn)的原因是( ) A.正電荷在原子中是均勻分布的 B.原子的正電荷和絕大部分質(zhì)量集中在一個(gè)很小的核上 C.原子中存在著帶負(fù)電的電子 D.原子核中有中子存在 【答案】B 【解析】α粒子散射實(shí)驗(yàn)證明了原子的核式結(jié)構(gòu)模型,盧瑟福認(rèn)為只有原子的幾乎全部質(zhì)量和正電荷都集中在原子中心的一個(gè)很小的區(qū)域,才有可能使α粒子發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn),選項(xiàng)B正確.,【考點(diǎn)解讀】 1.氫原子的能級(jí)圖(如圖2所示),考點(diǎn)二 氫原子能級(jí)圖及原子躍遷問(wèn)題,(1)能級(jí)圖中的橫線表示氫原子可能的能量狀態(tài)——定態(tài). (2)橫線左端的數(shù)字“1,2,3,…”表示量子數(shù),右端的數(shù)字“-13.6,-3.40,…”表示氫原子的能級(jí). (3)相鄰橫線間的距離,表示相鄰的能級(jí)差,量子數(shù)越大,相鄰的能級(jí)差越?。?(4)帶箭頭的豎線表示原子由較高能級(jí)向較低能級(jí)躍遷,原子躍遷條件為:hν=Em-En. 特別提醒 能級(jí)越高,量子數(shù)越大,軌道半徑越大,電子的動(dòng)能越小,但原子的能量肯定隨能級(jí)的升高而變大.,(3)原子躍遷條件hν=Em-En只適用于光子和原子作用而使原子在各定態(tài)之間躍遷的情況.對(duì)于光子和原子作用而使原子電離時(shí),只要入射光的能量E≥13.6 eV,原子就能吸收.對(duì)于實(shí)物粒子與原子作用使原子激發(fā)時(shí),粒子能量大于或等于能級(jí)差即可.,A.大量處在n=3能級(jí)的氫原子向n=2能級(jí)躍遷時(shí),發(fā)出的光是紫外線 B.大量處在n=4能級(jí)的氫原子向低能級(jí)躍遷過(guò)程中會(huì)發(fā)出紅外線 C.大量處在n=4能級(jí)的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí),最容易表現(xiàn)出衍射現(xiàn)象的是由n=4向n=3能級(jí)躍遷輻射出的光子 D.用能量為10.3 eV的電子轟擊,可以使基態(tài)的氫原子受激發(fā),解析 從n=3躍遷到n=2,能量差為1.89 eV,屬于可見(jiàn)光,則A錯(cuò);從n=4躍遷到n=3,能量差小于1.61 eV,會(huì)發(fā)出紅外線,則B對(duì);從n=4躍遷到低能級(jí),到n=3時(shí)能量差最小,輻射出光子的波長(zhǎng)最大,波動(dòng)性最明顯,則C對(duì);用10.3 eV 的電子轟擊,部分動(dòng)能被基態(tài)氫原子吸收使基態(tài)的氫原子受激發(fā),則D對(duì). 答案 A,跟蹤訓(xùn)練2 某光電管的陰極為金屬鉀制成的,它的逸出功為2.21 eV,如圖4是氫原子的能級(jí)圖,一群處于n=4能級(jí)的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí),輻射的光照射到該光電管的陰極上,這束光中能使金屬鉀發(fā)生光電效應(yīng)的光譜線條數(shù)是( ) A.2條 B.4條 C.5條 D.6條 【答案】B,例3 氫原子的核外電子從距原子核較近的軌道躍遷到距原子核較遠(yuǎn)的軌道的過(guò)程中( ) A.原子要吸收光子,原子的電勢(shì)能增大,原子的能量增大 B.原子要放出光子,原子的電勢(shì)能減小,原子的能量也減小 C.原子要吸收光子,電子的動(dòng)能增大,原子的電勢(shì)能減小 D.原子要吸收光子,電子的動(dòng)能減小,原子的電勢(shì)能增大,解析 電子從距原子核較近的軌道躍遷到較遠(yuǎn)的軌道,要吸收光子,原子勢(shì)能和原子能量增大,庫(kù)侖力提供向心力,軌道越高,運(yùn)動(dòng)速度越小,動(dòng)能就越?。_選項(xiàng)為AD. 命題意圖 本題考查原子能級(jí)變化及相關(guān)問(wèn)題,意在考查學(xué)生對(duì)原子能級(jí)變化時(shí),吸收光子、電子動(dòng)能與原子電勢(shì)能變化的分析. 答案 AD,跟蹤訓(xùn)練3 如圖5所示,在氫原子能級(jí)圖中,氫原子從各個(gè)較高能級(jí)躍遷至同一較低能級(jí)時(shí),會(huì)發(fā)出一系列光譜線,形成譜線系,分別稱(chēng)為賴(lài)曼線系,巴爾末線系,帕邢線系、布喇開(kāi)線系等.在同一譜線系中,下列說(shuō)法正確的是( ),A.每一躍遷都會(huì)釋放出一個(gè)電子,使原子變?yōu)殡x子 B.各種躍遷都會(huì)釋放出不同能量的光子 C.各條譜線具有相同的頻率 D.躍遷后原子的能級(jí)是相同的 【答案】BD 【解析】本題考查氫原子光譜的相關(guān)知識(shí),意在考查考生對(duì)能級(jí)躍遷的理解.,例4 已知?dú)湓踊鶓B(tài)的能量是E1.一群處于n=4能級(jí)的氫原子自發(fā)躍遷,能釋放6種光子,求其中頻率最小的光子的能量.,19.不明確玻爾理論中能級(jí)值的意義,方法提煉 (1)氫原子核外電子處于無(wú)窮遠(yuǎn)處時(shí)的能量最高(E∞=0),處于基態(tài)時(shí)能量最低為E1=-13.6 eV,處于基態(tài)的氫原子吸收光子后躍遷到能量較高的激發(fā)態(tài),所以處于較高激發(fā)態(tài)上的能級(jí)值大于基態(tài),但都為負(fù)值. (2)對(duì)于氫原子在躍遷時(shí)輻射和吸收光子的頻率或波長(zhǎng)的計(jì)算,首先由能級(jí)的高低或軌道半徑的大小確定是吸收還是放出光子,然后由玻爾理論Em-En=hν,求ν.,- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
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