高三物理鲁科版氢原子光谱与能级结构PPT优秀课件
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高中物理第2章原子结构第3节玻尔的原子模型第4节氢原子光谱与能级结构课件鲁科版选修3
跃迁 假设 定频率的光子能量 hν，假如，原子从定态 E2 跃迁到
定态 E1，辐射的光子能量为 hν＝E2－E1
基本 内容
假设
原子的不同能量状态对应于电子的不同运行轨道．原
子的能量状态是不连续的，电子不能在任意半径的轨 轨道 道上运行，只有轨道半径 r 跟电子动量 mev 的乘积满 假设 足下式 mevr＝n2hπ(n＝1，2，3，…)这些轨道才是可
对玻尔原子模型的理解 1.轨道量子化：轨道半径只能够是一些不连续的、某些分立的 数值． 模型中保留了卢瑟福的核式结构，但他认为核外电子的轨道是 不连续的，它们只能在某些可能的、分立的轨道上运动，而不 是像行星或卫星那样，能量大小可以是任意的量值．例如，氢 原子的电子最小轨道半径为 r1＝0.053 nm，其余可能的轨道半 径还有 0.212 nm、0.477 nm、…不可能出现介于这些轨道半径 之间的其他值．这样的轨道形式称为轨道量子化．
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________(选填“越大”或“越小”)．已知氢原 子的基态能量为 E1(E1<0)，电子质量为 m，基态氢原子中的电 子吸收一频率为 ν 的光子被电离后，电子速度大小为 ________(普朗克常量为 h)． [思路点拨] 根据玻尔原子理论与能量守恒定律求解．
得到了氢原子的能级结构图(如图所示)．
n＝∞————————E∞＝0 ⋮
n＝5 ————————E5＝－0.54 eV n＝4 ————————E4＝－0.85 eV n＝3 ————————E3＝－1.51 eV n＝2 ————————E2＝－3.4 eV n＝1 ————————E1＝－13.6 eV
4.原子跃迁时需注意的几个问题 (1)注意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氢原 子，这些原子的核外电子跃迁时就会有各种情况出现．
定态 E1，辐射的光子能量为 hν＝E2－E1
基本 内容
假设
原子的不同能量状态对应于电子的不同运行轨道．原
子的能量状态是不连续的，电子不能在任意半径的轨 轨道 道上运行，只有轨道半径 r 跟电子动量 mev 的乘积满 假设 足下式 mevr＝n2hπ(n＝1，2，3，…)这些轨道才是可
对玻尔原子模型的理解 1.轨道量子化：轨道半径只能够是一些不连续的、某些分立的 数值． 模型中保留了卢瑟福的核式结构，但他认为核外电子的轨道是 不连续的，它们只能在某些可能的、分立的轨道上运动，而不 是像行星或卫星那样，能量大小可以是任意的量值．例如，氢 原子的电子最小轨道半径为 r1＝0.053 nm，其余可能的轨道半 径还有 0.212 nm、0.477 nm、…不可能出现介于这些轨道半径 之间的其他值．这样的轨道形式称为轨道量子化．
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________(选填“越大”或“越小”)．已知氢原 子的基态能量为 E1(E1<0)，电子质量为 m，基态氢原子中的电 子吸收一频率为 ν 的光子被电离后，电子速度大小为 ________(普朗克常量为 h)． [思路点拨] 根据玻尔原子理论与能量守恒定律求解．
得到了氢原子的能级结构图(如图所示)．
n＝∞————————E∞＝0 ⋮
n＝5 ————————E5＝－0.54 eV n＝4 ————————E4＝－0.85 eV n＝3 ————————E3＝－1.51 eV n＝2 ————————E2＝－3.4 eV n＝1 ————————E1＝－13.6 eV
4.原子跃迁时需注意的几个问题 (1)注意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氢原 子，这些原子的核外电子跃迁时就会有各种情况出现．
高中物理选修3-5课件-第十八章氢原子光谱(22张)-PPT优秀课件
15
高中物理选修3-5课件：第十八章 第3节 氢原子光谱(共22张PPT)
课前自主梳理
课堂互动探究
课堂小结
高中物理选修3-5课件：第十八章 第3节 氢原子光谱(共22张PPT)
氢原子光谱的实验规律与经典电磁理论的困难 [要点归纳] 1.氢原子光谱：氢原子光谱呈现分立的明线条纹，在可见光区内，由右向左，相邻
光谱发射光谱连线续状谱谱 吸收光谱
光谱和光谱分析
9
课前自主梳理
课堂互动探究
课堂小结
2.几种光谱的比较
比较 光谱
产生条件
光谱形式及应用
稀薄气体发光形成的 一些不连续的明线组成，不同元素的明线光
线状光谱
光谱
谱不同(又叫特征光谱)，可用于光谱分析
炽热的固体、液体和 连续光谱
高压气体发光形成的
连续分布，一切波长的光都有
课堂小结
高中物理选修3-5课件：第十八章 第3节 氢原子光谱(共22张PPT)
[精典示例] [例 2] (多选)巴耳末通过对氢原子光谱的研究总结出巴耳末公式1λ＝R(212－n12)，n＝
3，4，5，…对此，下列说法正确的是( ) A.巴耳末依据核式结构理论总结出巴耳末公式 B.巴耳末公式反映了氢原子发光的连续性 C.巴耳末依据氢原子光谱的分析总结出巴耳末公式 D.巴耳末公式反映了氢原子发光的分立性，其波长的分立值并不是人为规定的 解析 巴耳末公式是根据氢原子光谱总结出来的。氢原子光谱的不连续性反映了氢 原子发光的分立性，即辐射波长的分立特征，选项C、D正确。 答案 CD
第3节 氢原子光谱
学习目标
核心提炼
1.了解光谱、连续谱和线状谱等概念。 3个概念——光谱
2.知道氢原子光谱的实验规律。 3.知道经典物理学的困难在于无法解释原子的稳定性和光 线状谱
氢原子光谱课件(高三物理)
高中物理课件
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课堂合作探究
KETANG HEZUO TANJIU
二、氢原子光谱的实验规律
1.研究光谱的意义 光是由原子内部电子的运动产生的,因此光谱研究是探索原子结构 的重要途径。 2.巴耳末公式 从氢气放电管可以得到氢原子光谱,在可见光区的氢光谱符合巴耳
末公式,用波长的倒数写出的公式为1λ=R(212 − n12),n=3,4,5,…式中的 R 为
里德伯常量,实验值为 R=1.10×107 m-1。可以看出,n 只能取正整数,不能 连续取值,波长也只能是分立的值。
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分立特征。
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预习交流 3
随着原子核式结构模型的建立与氢原子光谱规律的研究,经典理 论出现了哪些困难?
答案:(1)在核式结构模型中,电子绕原子核做圆周运动,电子具有加 速度。根据经典电磁理论,电子加速运动时,要向外辐射电磁波,要辐射 能量。这样,能量就会不断减少,轨道半径会越来越小,最终电子会坠入 原子核中,原子将不复存在!
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预习交流 2
氢原子光谱中的紫外、红外区的谱线系有什么规律? 答案:氢原子光谱中的紫外、红外区的谱线满足与巴耳末类似的公 式。 (1)莱曼系(在紫外区)。
1λ=R(112 − n12),n=2,3,4,…
(2)帕邢系(在近红外区)。
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二、氢原子光谱的实验规律
1.研究光谱的意义 光是由原子内部电子的运动产生的,因此光谱研究是探索原子结构 的重要途径。 2.巴耳末公式 从氢气放电管可以得到氢原子光谱,在可见光区的氢光谱符合巴耳
末公式,用波长的倒数写出的公式为1λ=R(212 − n12),n=3,4,5,…式中的 R 为
里德伯常量,实验值为 R=1.10×107 m-1。可以看出,n 只能取正整数,不能 连续取值,波长也只能是分立的值。
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分立特征。
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预习交流 3
随着原子核式结构模型的建立与氢原子光谱规律的研究,经典理 论出现了哪些困难?
答案:(1)在核式结构模型中,电子绕原子核做圆周运动,电子具有加 速度。根据经典电磁理论,电子加速运动时,要向外辐射电磁波,要辐射 能量。这样,能量就会不断减少,轨道半径会越来越小,最终电子会坠入 原子核中,原子将不复存在!
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预习交流 2
氢原子光谱中的紫外、红外区的谱线系有什么规律? 答案:氢原子光谱中的紫外、红外区的谱线满足与巴耳末类似的公 式。 (1)莱曼系(在紫外区)。
1λ=R(112 − n12),n=2,3,4,…
(2)帕邢系(在近红外区)。
高考物理氢光谱和能级(PPT)4-4
氢光谱、能级
一、玻尔的原子理论——三条假设 二、氢原子能级及氢光谱
三. 几个重要的关系式 四. 玻尔理论的局限性 五、氢原子中的电子云
055. 08年佛山市教学质量检测（二）2 gk006. 2008年高考物理广东卷 6 gk009. 2008年高考理综山东卷38(1) 054. 08年北京市海淀区一模试卷13 035. 广东茂名市2007年第二次模考 4 064. 08年福建省十大名校高考模拟试题 5 039. 08年深圳市第一次调研考试2 066. 珠海市2008年高考模拟考试 2 018. 湖南省师大附中07—08学年第一次月考 4 052. 2008年北京东城区第一次模拟试题17 057. 广东省汕头市2008年模拟考试6 065. 08年南京一中第三次模拟13(3) gk015. 2008年高考理综四川延考区卷 20 067. 广州市重点中学07～08学年度第三次质检 2
【疤拉】?ɑ同“疤瘌”。 【疤拉眼儿】?ɑ同“疤瘌眼儿”。 【疤瘌】?ɑ名疤。也作疤拉。 【疤瘌眼儿】?ɑ〈口〉名①眼皮上有疤的眼睛。②眼皮上有疤的 人。‖也作疤拉眼儿。 【捌】数“八”的大写。参看页〖数字〗。 【笆】用竹片或树的枝条编成的片为半球形。 【笆篱】〈方〉名篱笆。 【笆篱子】?〈方〉名监狱。 【笆篓】名用树条或竹篾等编成的器物，多用来背东西。 【粑】〈方〉名饼类 食物：糍～｜糖～｜糯米～。 【粑粑】〈方〉名饼类食物：玉米～。 【鲃】（?）名鱼，体侧扁或略呈圆筒形，生活在淡水中，种类很多。 【拔】①动把固 定或隐藏在其他物体里的东西往外拉；抽出：～草｜～剑｜～刺｜～了一颗牙◇～了祸根。②动吸出（度气等）：～度｜～火｜～罐子。③挑选（多指人
才）：选～。④动向高提：～嗓子。⑤超出；高出：海～｜出类～萃。⑥动夺取；攻克（据点、城池等）：连～敌军三个据点。⑦〈方〉动把东西放在凉水 里使变凉：把西瓜放在冰水里～一～。⑧（）名姓。 【拔除】动拔掉；除去：～杂草｜～敌军据点。 【拔刀相助】形容见义勇为，打抱不平。 【拔地而起】 形容山峰、建筑物等陡然矗立在地面上。 【拔份】（～儿）〈方〉动抬高身份；出风头：他学武术是为了增进健康，不是为了～。 【拔高】∥动①提高：～ 嗓子唱。②有意抬高某些人物或作品等的地位：这部作品对主人公过分～，反而失去了真实性。 【拔罐子】?一种治疗方法，在小罐内点火燃烧片刻，把罐 口扣在皮肤上，造成局部充血，以调理气血。常用于治疗感冒、头痛、哮喘、腰背疼痛等。有的地区说拔火罐儿（）。 【拔河】∥动一种体育运动，人数相 等的两队队员，分别握住长绳两端，向相反方向用力拉绳，把绳上系着标志的一点拉过规定界线为胜。 【拔火罐儿】〈方〉拔罐子。 【拔火罐儿】名一种上
一、玻尔的原子理论——三条假设 二、氢原子能级及氢光谱
三. 几个重要的关系式 四. 玻尔理论的局限性 五、氢原子中的电子云
055. 08年佛山市教学质量检测（二）2 gk006. 2008年高考物理广东卷 6 gk009. 2008年高考理综山东卷38(1) 054. 08年北京市海淀区一模试卷13 035. 广东茂名市2007年第二次模考 4 064. 08年福建省十大名校高考模拟试题 5 039. 08年深圳市第一次调研考试2 066. 珠海市2008年高考模拟考试 2 018. 湖南省师大附中07—08学年第一次月考 4 052. 2008年北京东城区第一次模拟试题17 057. 广东省汕头市2008年模拟考试6 065. 08年南京一中第三次模拟13(3) gk015. 2008年高考理综四川延考区卷 20 067. 广州市重点中学07～08学年度第三次质检 2
【疤拉】?ɑ同“疤瘌”。 【疤拉眼儿】?ɑ同“疤瘌眼儿”。 【疤瘌】?ɑ名疤。也作疤拉。 【疤瘌眼儿】?ɑ〈口〉名①眼皮上有疤的眼睛。②眼皮上有疤的 人。‖也作疤拉眼儿。 【捌】数“八”的大写。参看页〖数字〗。 【笆】用竹片或树的枝条编成的片为半球形。 【笆篱】〈方〉名篱笆。 【笆篱子】?〈方〉名监狱。 【笆篓】名用树条或竹篾等编成的器物，多用来背东西。 【粑】〈方〉名饼类 食物：糍～｜糖～｜糯米～。 【粑粑】〈方〉名饼类食物：玉米～。 【鲃】（?）名鱼，体侧扁或略呈圆筒形，生活在淡水中，种类很多。 【拔】①动把固 定或隐藏在其他物体里的东西往外拉；抽出：～草｜～剑｜～刺｜～了一颗牙◇～了祸根。②动吸出（度气等）：～度｜～火｜～罐子。③挑选（多指人
才）：选～。④动向高提：～嗓子。⑤超出；高出：海～｜出类～萃。⑥动夺取；攻克（据点、城池等）：连～敌军三个据点。⑦〈方〉动把东西放在凉水 里使变凉：把西瓜放在冰水里～一～。⑧（）名姓。 【拔除】动拔掉；除去：～杂草｜～敌军据点。 【拔刀相助】形容见义勇为，打抱不平。 【拔地而起】 形容山峰、建筑物等陡然矗立在地面上。 【拔份】（～儿）〈方〉动抬高身份；出风头：他学武术是为了增进健康，不是为了～。 【拔高】∥动①提高：～ 嗓子唱。②有意抬高某些人物或作品等的地位：这部作品对主人公过分～，反而失去了真实性。 【拔罐子】?一种治疗方法，在小罐内点火燃烧片刻，把罐 口扣在皮肤上，造成局部充血，以调理气血。常用于治疗感冒、头痛、哮喘、腰背疼痛等。有的地区说拔火罐儿（）。 【拔河】∥动一种体育运动，人数相 等的两队队员，分别握住长绳两端，向相反方向用力拉绳，把绳上系着标志的一点拉过规定界线为胜。 【拔火罐儿】〈方〉拔罐子。 【拔火罐儿】名一种上
高考物理氢光谱和能级(PPT)4-2
经比较细致，他只需对外界宣布他发现了一种氢元素并给它起一个名称就行了。但卡文迪什受了“燃素说”的影响，坚持认为水是一种元素，不承认自己无 意中发现了一种新元素。 后来拉瓦锡听说了这件事，他重复了卡文迪什的实验，认为水不是一种元素而是氢和氧的化合物。在77年，他正式提出“氢”是一 种元素，因为氢燃烧后的产物是水，便用拉丁文把它命名为“水的生成者”。 [] 年月，英国爱丁堡大学科学家利用钻石对顶砧制造出某种极端高压状态，从 而生成“第五状态氢”，即氢的固体金属状态。这种状态的氢通常存在于大型行星或太阳内核之中，分子分离成单原子，电子的行为特征像金属电子一样。 [] 含量分布编辑 氢的原子光谱 氢的原子光谱 在地球上和地球大气中只存在极稀少的游离状态氢。在地壳里，如果按质量计算，氢只占总质量的%，而如果 按原子百分数计算，则占7%。氢在自然界中分布很广，水便是氢的“仓库”——氢在水中的质量分数为%；泥土中约有.%的氢；石油、天然气、动植物体也 含氢。在空气中，氢气倒不多，约占总体积的一千万分之五。在整个宇宙中，按原子百分数来说，氢却是最多的元素。据研究，在太阳的大气中，按原子百 分数计算，氢占.7%。在宇宙空间中，氢原子的数目比其他所有元素原子的总和约大倍。 [] 物化属性编辑 元素简介 氢是原子序数为的化学元素，化学符号 为H (Hydrogenium)，在元素周期表中位于第一位。其原子质量为.7 4u，是最轻的元素，也是宇宙中含量最多的元素，大约占据宇宙质量的7%。
迪什非常喜欢化学实验，有一次实验中，他不小心把一个铁片掉进了盐酸中，他正在为自己的粗心而懊恼时，却发现盐酸溶液中有气泡产生，这个情景一下 子吸引了他。他又做了几次实验，把一定量的锌和铁投到充足的盐酸和稀硫酸中（每次用的硫酸和盐酸的质量是不同的），发现所产生的气体量是固定不变 的。这说明这种新的气体的产生与所； 幼小衔接班加盟 幼小衔接班加盟 ； 用酸的种类没有关系，与酸的浓度也没有关系。 卡文迪什用排 水法收集了新气体，他发现这种气体不能帮助蜡烛的燃烧，也不能帮助动 氢气 氢气 物的呼吸，如果把它和空气混合在一起，一遇火星就会爆炸。卡文迪什 经过多次实验终于发现了这种新气体与普通空气混合后发生爆炸的极限。他在论文中写道：如果这种可燃性气体的含量在 .%以下或%以上，点火时虽然会燃 烧，但不会发出震耳的爆炸声。 随后不久他测出了这种气体的比重，接着又发现这种气体燃烧后的产物是水，无疑这种气体就是氢气了。卡文迪什的研究已
迪什非常喜欢化学实验，有一次实验中，他不小心把一个铁片掉进了盐酸中，他正在为自己的粗心而懊恼时，却发现盐酸溶液中有气泡产生，这个情景一下 子吸引了他。他又做了几次实验，把一定量的锌和铁投到充足的盐酸和稀硫酸中（每次用的硫酸和盐酸的质量是不同的），发现所产生的气体量是固定不变 的。这说明这种新的气体的产生与所； 幼小衔接班加盟 幼小衔接班加盟 ； 用酸的种类没有关系，与酸的浓度也没有关系。 卡文迪什用排 水法收集了新气体，他发现这种气体不能帮助蜡烛的燃烧，也不能帮助动 氢气 氢气 物的呼吸，如果把它和空气混合在一起，一遇火星就会爆炸。卡文迪什 经过多次实验终于发现了这种新气体与普通空气混合后发生爆炸的极限。他在论文中写道：如果这种可燃性气体的含量在 .%以下或%以上，点火时虽然会燃 烧，但不会发出震耳的爆炸声。 随后不久他测出了这种气体的比重，接着又发现这种气体燃烧后的产物是水，无疑这种气体就是氢气了。卡文迪什的研究已
鲁科版物理选修3-5课件：第2章 第4节 氢原子光谱与能级结构
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2．根据巴耳末公式，指出氢原子光谱巴耳末线系的最长波长和最短波长所
对应的 n，并计算其波长． 【解析】 对应的 n 越小，波长越长，故当 n＝3 时，氢原子发光所对应的
波长最长．
当 n＝3 时，λ11＝1.10×107×212－312m－1 解得 λ1＝6.55×10－7 m.
尔理论还预言了当时尚未发现的氢原子的其他光谱线系，这些线系后来相继被发
现，也都跟玻尔理论的预言相符．
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2．局限性及原因 (1)局限性：成功地解释了氢原子光谱的实验规律，但不能解释稍复杂原子 的光谱现象． (2)原因：保留了经典粒子的观念，把电子的运动仍然看作经典力学描述下 的轨道运动．
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1．一群氢原子由 n＝3 能级自发跃迁至低能级发出的谱线中属于巴尔末线 系的有________条．
【解析】 在氢原子光谱中，电子从较高能级跃迁到 n＝2 能级发光的谱线属于巴尔末线系．因此只有由 n＝3 能级跃迁至 n＝2 能级的 1 条谱线属巴尔末 线系．
【答案】 1
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[核心点击]
1．成功方面
(1)运用经典理论和量子化观念确定了氢原子的各个定态的能量并由此画出
能级图．
(2)处于激发态的氢原子向低能级跃迁辐射出光子，辐射光子的能量与实际
符合的很好，由于能级是分立的，辐射光子的波长也是不连续的．
(3)不仅成功地解释了氢光谱的巴尔末系，计算出了里德伯常数，而且，玻
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[后思考] 氢原子光谱有什么特征，不同区域的特征光谱满足的规律是否相同？ 【提示】 氢原子光谱是分立的线状谱．它在可见光区的谱线满足巴耳末 公式，在红外和紫外光区的其他谱线也都满足与巴耳末公式类似的关系式．
鲁科版高中物理选修3-5课件 氢原子光谱与能级结构课件1
【解析】 (1)谱线对应的 n 越小，波长越长，故当 n＝
动 探
究
3,4 时，氢原子发光所对应的波长最长．
教 学
当 n＝3 时，λ11＝1.10×107×(212－312) m－1
当 堂
方
双
案 设
解得 λ1＝6.5×10－7 m.
基 达
计
标
当 n＝4 时，λ12＝1.10×107×(212－412) m－1
教
课
学
教
玻尔理论对氢光谱的解释
堂 互
法
动
分
析
1.基本知识
探 究
项目
内容
教 学
冲破了能量____连__续__变__化_______的束缚，认为能量
当 堂
方
双
案 设
成功之处 是____量__子__化______的
基 达
计
标
根据量子化能量计算光的_发__射__频率和_吸__收__频率
利用经典力学的方法推导电子轨道半径，是一种
动 探 究
(2)其中波长最长的光对应的光子能量是多少？
教
当
学 方 案
【审题指导】
巴尔末公式1λ＝R(212－n12)是反映可见光
堂 双 基
设
达
计 范围内氢原子发光规律的，n 越小对应的波长越长，光子能 标
课 量由 E＝hcλ确定．
前
课
自
时
主
作
导
业
学
菜单
LK·物理 选修 3-5
教
课
学
堂
教
互
法 分 析
探 究
原子的发光，A、D 错误；巴尔末公式是由当时已知的可见
高三物理：2.4《氢原子的光谱与能级结构》课件(鲁科版选修3-5)
第4节 氢原子的光谱与能级结构
ks5u精品课件
一、光谱
复色光经过色散系统（如棱镜、光栅）分光后，被色散 开的单色光按波长（或频率）大小而依次排列的图案
ks5u精品课件
观察光谱实验
1. 实 验
ks5u精品课件
玻璃管充进氢气
连续光谱经过氢气的光谱
ks5u精品课件
2. 氢原子的光谱图
(紫绿色） Hδ
E1 hc
1 (n2
1 22
)
n=6
n=5 n=4
E4= -0.85ev
n=3
E3= -1.51ev
n=2
Hα Hβ
Hγ Hδ
E2= -3.4ev
n=1
E1= -13.6ev
Hδ Hγ Hβ
410.1nm
486.1nm
434.0nm
Hα
652.2nm
λ/nm
ks5u精）
434.0nm
Hβ (蓝绿色）
486.1nm
1.几种特定频率的光
2.光谱是分立的亮线
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Hα (红色）
652.2nm
λ/nm
原子光谱
每一种光谱-------印记
每一种原子都有自己特定的原子光谱，不同原子，其原子 光谱均不同
ks5u精品课件
巴尔末的研究氢原子光谱
（可见光区）
（里德伯常数：R=1.09677581×107m-1)
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R E1 hc
巴尔末公式
N > 6 的符合巴耳末公式的光谱线（大部分在紫外区） 巴尔末系
人们把一系列符合巴耳末公式的光谱线统称为巴耳末系 适用区域： 可见光区、紫外线区
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一、光谱
复色光经过色散系统（如棱镜、光栅）分光后，被色散 开的单色光按波长（或频率）大小而依次排列的图案
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观察光谱实验
1. 实 验
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玻璃管充进氢气
连续光谱经过氢气的光谱
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2. 氢原子的光谱图
(紫绿色） Hδ
E1 hc
1 (n2
1 22
)
n=6
n=5 n=4
E4= -0.85ev
n=3
E3= -1.51ev
n=2
Hα Hβ
Hγ Hδ
E2= -3.4ev
n=1
E1= -13.6ev
Hδ Hγ Hβ
410.1nm
486.1nm
434.0nm
Hα
652.2nm
λ/nm
ks5u精）
434.0nm
Hβ (蓝绿色）
486.1nm
1.几种特定频率的光
2.光谱是分立的亮线
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Hα (红色）
652.2nm
λ/nm
原子光谱
每一种光谱-------印记
每一种原子都有自己特定的原子光谱，不同原子，其原子 光谱均不同
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巴尔末的研究氢原子光谱
（可见光区）
（里德伯常数：R=1.09677581×107m-1)
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R E1 hc
巴尔末公式
N > 6 的符合巴耳末公式的光谱线（大部分在紫外区） 巴尔末系
人们把一系列符合巴耳末公式的光谱线统称为巴耳末系 适用区域： 可见光区、紫外线区
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最新2012高考物理一轮复习课件：第16章第1讲 原子结构 氢原子光谱(鲁科版
• 【答案】 2 －1.51
设备维护保养培训
主讲：集团设备部（陈海军）
学习目的
1、掌握一些基本的设备保养知识，提高“预防为主、 维修和保养并重”的意识。 让员工实现：要我保养→我要保养→我会保养 2、学会识别工作环境的需要保养点。 3、遵守设备操作与保养规程。 4、最终，贯彻“预防为主、维修和保养并重”养成 一种习惯，做到定期保养、强制进行，正确处理使 用、保养和维修的关系，不允许只用不养，只修不 养。
• 【答案】 C
• 【即时巩固1】 (2010·上海高考)卢瑟福提 出了原子的核式结构模型，这一模型建立 的基础是( )
• A．α粒子的散射实验 • B．对阴极射线的研究 • C．天然放射性现象的发现 • D．质子的发现
• 【解析】 卢瑟福根据α粒子的散射实验的 结果，提出原子的核式结构模型，所以A项 正确．
• 【解析】 本题考查氢原子能级与原子跃 迁，意在考查考生对原子跃迁规律的理解 与应用．当用频率为ν0的光照射处于基态的 氢原子时，由所发射的光谱中仅能观测到 三种频率的谱线可知，这三种频率的光子 应是氢原子从第3能级向低能级跃迁过程中 所辐射的，由能量特点可知，ν3＝ν1＋ν2， B正确．
• 【答案】 B
(4)带箭头的竖线表示原子由较高能级向较低能级跃迁， 原子跃迁条件为：hν＝Em－En.
2．光谱线 一群氢原子处于量子数为 n 的激发态时，可能辐射出的 光谱线条数：N＝C2n＝nn2－1.
• 【案例1】 卢瑟福和他的助手做α粒子轰 击金箔实验，获得了重要发现．关于α粒子 散射实验的结果，下列说法中正确的是 ()
• A．证明了质子的存在
• B．证明了原子核是由质子和中子组成的
• 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的核里
设备维护保养培训
主讲：集团设备部（陈海军）
学习目的
1、掌握一些基本的设备保养知识，提高“预防为主、 维修和保养并重”的意识。 让员工实现：要我保养→我要保养→我会保养 2、学会识别工作环境的需要保养点。 3、遵守设备操作与保养规程。 4、最终，贯彻“预防为主、维修和保养并重”养成 一种习惯，做到定期保养、强制进行，正确处理使 用、保养和维修的关系，不允许只用不养，只修不 养。
• 【答案】 C
• 【即时巩固1】 (2010·上海高考)卢瑟福提 出了原子的核式结构模型，这一模型建立 的基础是( )
• A．α粒子的散射实验 • B．对阴极射线的研究 • C．天然放射性现象的发现 • D．质子的发现
• 【解析】 卢瑟福根据α粒子的散射实验的 结果，提出原子的核式结构模型，所以A项 正确．
• 【解析】 本题考查氢原子能级与原子跃 迁，意在考查考生对原子跃迁规律的理解 与应用．当用频率为ν0的光照射处于基态的 氢原子时，由所发射的光谱中仅能观测到 三种频率的谱线可知，这三种频率的光子 应是氢原子从第3能级向低能级跃迁过程中 所辐射的，由能量特点可知，ν3＝ν1＋ν2， B正确．
• 【答案】 B
(4)带箭头的竖线表示原子由较高能级向较低能级跃迁， 原子跃迁条件为：hν＝Em－En.
2．光谱线 一群氢原子处于量子数为 n 的激发态时，可能辐射出的 光谱线条数：N＝C2n＝nn2－1.
• 【案例1】 卢瑟福和他的助手做α粒子轰 击金箔实验，获得了重要发现．关于α粒子 散射实验的结果，下列说法中正确的是 ()
• A．证明了质子的存在
• B．证明了原子核是由质子和中子组成的
• 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的核里
高三物理总复习 15.2原子结构 氢原子光谱 鲁科版
mr3n ke2
电子的动能 Ekn＝12mv2n＝k2ren2
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(2)系统的电势能变化可根据库仑力做功来判断： 靠近核，库仑力对电子做正功，系统电势能减 小；远离核，库仑力对电子做负功，系统电势 能增加．
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即时应用
2.氢原子在基态时的能级为E1＝－13.6 eV，其电子的 轨道半径为r1＝0.53×10－10 m，求： (1)电子在第一条轨道上的电势能．
一、α粒子散射实验与原子核式结构模型 1．卢瑟福的α粒子散射实验装置(如图15－2－ 1)
图15－2－1
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2．α粒子散射实验的现象
图15－2－2
绝大多数α粒子穿过金箔后，基本上仍沿原来的方 向前进，但少数α粒子发生了大角度偏转，极少数 α粒子甚至被撞了回来．如图15－2－2所示
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3．建立核式结构模型的要点 (1)核外电子不会使α粒子的速度发生明显改变． (2)汤姆孙模型不能解释α粒子的大角度散射． (3)少数α粒子发生了大角度偏转，甚至反弹回来， 表明这些α粒子在原子中的某个地方受到了质量、 电量均比它本身大得多的物体的作用． (4)绝大多数α粒子在穿过厚厚的金原子层而运动 方向没有明显变化，说明原子中绝大部分是空 的．原子的质量、电量都集中在体积很小的原子 核上．
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4．三个原子模型的对比
“枣糕” 模型
实验基础 电子的发现
核式结 卢瑟福的α粒子散射
构型模
实验
玻尔的 原子模 氢原子光谱的研究
型
原子结构
原子是一个球体， 正电荷均匀分布在 整个球内，电子镶
嵌在其中 原子的中心有一个 很小的核，全部正 电荷和几乎全部质 量集中在核内，电
子在核外运动
鲁科物理选修35同步第2章第4节氢原子光谱与能级结构PPT课件
第2章 原子结构
课 三、氢原子光谱
核
前
心
自 主
1．氢原子光谱的特点：(1)从红外区到紫外区呈
要 点
学 案
现多条具有确定___波_长____ (或频率)的谱线；(2)从
突 破
长 波 到 短 波 ， Hα ～ Hδ 等 谱 线 间 的 距 离
__越__来__越__小____，表现出明显的规律性．
课
知
堂
能
优 化
讲 练
转动而不产生电磁辐射．
训 练
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第2章 原子结构
课 跃 原子从一种定态跃迁到另一种定态时，吸收(或 核
前 自
迁
辐射)一定__频__率___的光子能量hν，例如，原子
心 要
主 学 案
假 设
从定态E2跃迁到定态E1，辐射的光子能量为 __h_ν_＝__E__2－__E__1 __.
主
点
学 来．提出了量子化的原子模型．
突
案
破
思考感悟
课
1．经典电磁理论解释原子光谱遇到的困难说明 知
堂 互
了什么？
能 优
动
化
讲 提示：这说明从宏观现象中总结出来的经典电磁 训
练 理论不适用于微观现象，必须代之以新的理论
练
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第2章 原子结构
课 前
基本
自 主
假设
内容
核 心 要 点
互
优
动
化
讲
训
练
练
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第2章 原子结构
课
光谱与氢原子光谱-新教材高中物理选择性必修第三册同步课件PPT(鲁科版)
巴耳末公式的应用方法及注意问题
堂 达
习
标
探
(1)巴耳末公式反映氢原子发光的规律特征，不能描述其他原子． 固
·
新
双
知
(2)公式中 n 只能取整数，不能连续取值，因此波长也是分立的 基
合 值．
作
课
探 究
(3)公式是在对可见光区的四条谱线分析时总结出的，在紫外区
时 分
攻 的谱线也适用．
层 作
重
业
难
(4)应用时熟记公式，当 n 取不同值时求出一一对应的波长 λ．
当
主
3．对于巴耳末公式，下列说法正确的是( )
堂
预
达
习
标
探
A．所有氢原子光谱的波长都与巴耳末公式相对应
·
固
新
双
知
B．巴耳末公式只确定了氢原子光谱的可见光部分的光的波长 基
合 作
C．巴耳末公式确定了氢原子光谱的一个线系的波长，其中既有 课
探
时
究 可见光，又有紫外光
分 层
攻
作
重 难
D．巴耳末公式确定了各种原子光谱中的光的波长
课
探
时
究
C．太阳表面大气层中存在着相应的元素
分 层
攻
作
重 难
D．太阳内部存在着相应的元素
业
返 首 页
·
32
·
自
当
主
堂
预
达
习
标
探
C [太阳光谱是太阳内部发出的光在经过太阳大气的时候，被 固
·
新
双
知 太阳大气层中的某些元素吸收而产生的，是一种吸收光谱．所以太 基
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演讲人: XXX
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B．巴尔末公式反映了氢原子发光的连续性
C．巴尔末依据对氢光谱的分析总结出巴尔末公式
D．巴尔末公式准确反映了氢原子所有光谱的波长，其波长
的分立值不是人为规定的
• 答案 C
课堂讲义
• 解析 巴尔末公式只确定了氢原子发光中的 一个线系波长，不能描述氢原子发出的各种 光的波长，也不能描述其他原子发出的光， 故D错误．巴尔末公式是由当时已知的可见光 中的部分谱线总结出来的，但它适用于整个 巴尔末线系，故A、B错误，C正确．
课堂讲义
• 借题发挥 巴尔末公式的应用方法及注意问 题
• (1)巴尔末公式反映氢原子发光的规律特征， 不能描述其他原子．
• (2)公式中n只能取整数，不能连续取值，因此 波长也只是分立的值．
• (3)公式是在对可见光区的四条谱线分析时总 结出的，在紫外区的谱线也适用．
• (4)应用时熟记公式，当n取不同值时求出一一 对应的波长λ.
3．巴尔末公式 (1)巴尔末对氢原子光谱的谱线进行研究得到了下面的公 式： 1λ＝R(212－n12) n＝3,4,5…该公式称为巴尔末公式． (2)公式中只能取n≥3的整数，不能连续取值，波长是分立 的值．
课堂讲义
4．赖曼线系和帕邢线系：氢原子光谱除了存在巴尔末线系外， 还存在其他一些线系．例如： 赖曼线系(在紫外区)：1λ＝R112－n12(n＝2,3,4，…) 帕邢线系(在红外区)：1λ＝R312－n12(n＝4,5,6，…)
课堂讲义
借题发挥 在计算氢原子发出的某一线系的光的波长时，需首
先明确为哪一线12－n12
，n的取值只
能为整数且大于a.
课堂讲义
针对训练1
下列关于巴尔末公式
1 λ
＝R
212－n12
的理解，正确的
是
()
A．此公式是巴尔末在研究氢原子光谱特征时发现的
B．公式中n可取任意值，故氢原子光谱是连续的光谱
课堂讲义
• 【例1】 根据巴尔末公式，指出氢原子光谱 在可见光范围内最长波长和最短波长所对应 的n，并计算其波长．
• 答案 当n＝3时，波长最长为6.55×10－7 m
• 当n＝∞时，波长最短为3.64×10－7 m.
课堂讲义
解析 对应的n越小，波长越长，故当n＝3时，氢原子发光所 对应的波长最长． 当n＝3时，λ11＝1.10×107×212－312 m－1 解得λ1＝6.55×10－7 m. 当n＝∞时，波长最短，1λ＝R212－n12＝R×14， λ＝R4＝1.1×4 107 m＝3.64×10－7 m.
• 2．玻尔理论的局限性：玻尔理论解释了原光子谱
结构和氢原子 .的关系强度，但无法计算光谱
的
，对于差其别他很元大素更为复杂的光谱，
理论与实验
.
课堂讲义
• 一、氢原子光谱的实验规律 • 1．氢原子的光谱 • 从氢气放电管可以获得氢原子光谱，如图2
－4－1所示．
图2－4－1
课堂讲义
• 2．氢原子光谱的特点：在氢原子光谱图中的 可见光区内，由右向左，相邻谱线间的距离 越来越小，表现出明显的规律性．
课堂讲义
• 2．成功方面 • (1)运用经典理论和量子化观念确定了氢原
子的各个定态的能量，并由此画出了氢原子 的能级图． • (2)处于激发态的氢原子向低能级跃迁辐射 出光子，辐射光子的能量与实际符合得很好， 由于能级是分立的，辐射光子的波长是不连 续的．
课堂讲义
• (3)导出了巴尔末公式，并从理论上算出了里 德伯常量R的值，并很好地解释甚至预言了氢 原子的其他谱线系．
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第2章 原子结构
第4节 氢原子光谱与能级结构
• [目标定位] 1.知道氢原子光谱的实验规律， 了解巴尔末公式及里德伯常量.2.理解玻尔理 论对氢原子光谱规律的解释．
预习导学
• 一、氢原子光谱
• 1．氢原子光谱的特点：
• (1)从红外区到紫外区呈现多波长条具有确定
的谱线；
C．公式中n只能取不小于3的整数值，故氢原子光谱是分立
的光谱
D．公式不但适用于氢原子的光谱，也适用于其他原子的光
谱
课堂讲义
• 答案 AC • 解析 此公式是巴尔末在研究氢原子光谱在
可见光区的14条谱线中得到的，只适用于氢 原子光谱的分析，且n只能取大于等于3的整 数，则λ不能取连续值，故氢原子光谱是分立 的光谱，故A、C对，B、D错．
• (4)能够解释原子光谱，每种原子都有特定的 能级，原子发生跃迁时，每种原子都有自己 的特征谱线，即原子光谱是线状光谱，利用 光谱可以鉴别物质和确定物质的组成成分．
课堂讲义
【例 2】 氢原子光谱的巴尔末公式是1λ＝R212－n12(n＝
3,4,5，…)，对此，下列说法正确的是
()
A．巴尔末依据核式结构理论总结出巴尔末公式
越来越小
• (2)从规长律波性到短波，Hα～Hδ等谱线间的距
离
2．巴尔末公式：
1 λ
，＝表R现212－出n1明2 显的(n＝3,4,5，…．)其中R叫
做 里德伯常量 ，其值为R＝1.096 775 81×107 m－1.
预习导学
• 二、玻尔理论对氢原子光谱的解释
• 1．巴尔末系：氢原子从n≥3的能n＝级2跃迁到 的能级得到的线系．
课堂讲义
二、玻尔理论对氢原子光谱的解释 1．理论导出的氢光谱规律：按照玻尔的原子理论，氢原子的电
子从能量较高的轨道n跃迁到能量较低的轨道2时辐射出的 光子能量hν＝En－E2，又En＝EE12，E2＝E221，由此可得hν＝－ E1212－n12，由于ν＝cλ，所以上式可写作1λ＝－hEc1212－n12，此 式与巴尔末公式比较，形式完全一样．由此可知，氢光谱的 巴尔末线系是电子从n＝3,4,5，…等能级跃迁到n＝2的能级 时辐射出来的．