基础课36 原子结构 氢原子光谱

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考点一
考点二
2.原子的核式结构模型 (1)α粒子散射实验结果分析 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绝大多数α粒子沿直线穿过金箔,说明原子中绝大部分是空的; 少数α粒子发生较大角度偏转,反映了原子内部集中存在着对α粒子 有斥力的正电荷;极少数α粒子甚至被“撞了回来”,反映了个别α粒 子正对着质量比α粒子大得多的物体运动时,受到该物体很大的斥 力作用。 (2)核式结构模型的局限性 卢瑟福的原子核式结构模型能够很好地解释α粒子散射实验现 象,但不能解释原子光谱是特征光谱和原子的稳定性。
电子A.该质量实太验小是,与卢α瑟粒福子建碰立撞对原α子粒核子式运结动构的影模响型不的大重,选要项依C据错误;α粒子散
射实B.该验的实现验象证是实绝了大汤多姆数孙α粒原子子穿模过型金的箔正后确,基性本上仍沿原方向前进,D错 关闭
误A 。C.α粒子与原子中的电子碰撞会发生大角度偏转 D.绝大多数的α粒子发生大角度偏转
种不同频率的光
解析 答答案案
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考点一
考点二
易错提醒跃迁中两个易混问题
1.一个氢原子和一群氢原子
(1)一个氢原子跃迁发出可能的光谱线条数最多为(n-1)。
(2)一群氢原子跃迁发出可能的光谱线条数可用下面两种方法求
解:
用数学中的组合知识求解: N=������n2
=
n(n-1) 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
关闭
根据C32=3 知,这群氢原子能够发出 3 种不同频率的光子,A 正确;由 n=3A.跃这迁群到氢原n=子1,跃辐迁射时的能光够子发能出量3最种大不,Δ同E频=(率13的.6-波1.51) eV=12.09 eV,BB.这错群误氢;从原n子=3发跃出迁的到光n子=中2 辐,能射量的最光大子为能10量.2最eV小,频率最小,则波 长最C.长从,nC=正3能确级;一跃群迁处到于n=n2=能3级能时级发的出氢的原光子波发长生最跃长迁,吸收的能量必关闭 须AC等D.于这两群能氢级原的子能能级够差吸,收D 任错意误光。子的能量而向更高能级跃迁
解析 答答案案
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考点一
考点二
2.下图是卢瑟福的α粒子散射实验装置示意图,在一个小铅盒里 放有少量的放射性元素钋,它发出的α粒子从铅盒的小孔射出,形成 很细的一束射线,射到金箔上,最后打在荧光屏上产生闪烁的光点。 下列说法正确的是( )
关闭
卢瑟福根据α粒子散射实验,提出了原子核式结构模型,选项A正确,B错误;
发 以不态能吸收而发生跃迁,B错误;因为-13.61 eV+14.0 eV>0,所以用能量为
14.C0.e用V的能光量子为照14射.0,可eV使的处光于子基照态射的,氢可原使子处电于离基,C态正确的;氢基原态氢子原电子离吸收 关闭
1A2C.D1D0.大eV量的处能于量基,会态跃的迁氢到第原3子能吸级收,会能辐量射为出13种2.1不0同eV频的率光的子光后子,,能D正辐确射。3
解析 答答案案
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考点一
考点二
氢原子的能级图和能级跃迁(师生共研) 1.氢原子的能级图 (1)氢原子的能级图如图所示。
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考点一
考点二
(2)能级图中相关量意义的说明:
相关量
意义
能级图中的横 线
表示氢原子可能的能量状态——定态
横线左端的数 字
表示量子数
横线右端的数 字
表示氢原子的能量
相邻横线间的 表示相邻的能量差,量子数越大相邻的能量差越小,
况一一画出,然后相加。
2.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,有时可能是直接
跃迁,有时可能是间接跃迁。两种情况下辐射(或吸收)光子的能量
是不同的。直接跃迁时辐射(或吸收)光子的能量等于间接跃迁时
辐射(或吸收)的所有光子的能量和。
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考点一
Leabharlann Baidu
考点二
思维训练 (多选)右图是氢原子的能级图,一群氢原子处于n=3能级,下列说 法正确的是 ( )
进行了α粒子散射
α粒子散射实验图像 (2)α粒子散射实验的结果:绝大多数α粒子穿过金箔后,基本上仍 沿原来的方向前进,但有少数α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”,如图所示。 (3)原子的核式结构模型:原子中带正电部分的体积 很小 ,但 几乎占有全部 质量 ,电子在正电体的外面运动。
值(E=Em-En),均可使原子发生能级跃迁。
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考点一
考点二
例2(2018·山东临沂期中)(多选)右图为氢原子的部分能级图。关 于氢原子能级的跃迁,下列叙述正确的是 ( )
关闭
A.用能量为10.21 eV的光子照射,可使处于基态的氢原子跃迁到 激 基态发的态氢原子吸收10.21 eV的能量,能量为-13.61 eV+10.21 eV=-3.40 eV,跃 迁到B.用第2能能量级为,A正11确.0 ;e1V1.的0 e光V的子能照量射不,可等使于处基态于与基其态他的能氢级原间子的跃能迁级到差,激所
解析 答答案案
考点一
考点二
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思维点拨 (1)如何求不同能级的能量?
(2)光子使氢原子发生跃迁与电子使氢原子发生跃迁有什么不同? 提示 (1)用公式 En=������������21求。 (2)吸收的光子能量只能是两能级之差;由于电子的动能可全部或
部分被原子吸收,所以只要电子的能量大于或等于两能级的能量差
距离
距离越小
带箭头的竖线
表示原子由较高能级向较低能级跃迁,原子跃迁的 条件为 hν=Em-En
考点一
考点二
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2.电离
电离态:n=∞,E=0
基态→电离态:E吸>0-(-13.6 eV)=13.6 eV。 激发态→电离态:E吸>0-En=|En|。 若吸收能量足够大,克服电离能后,获得自由的电子还携带动能。
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考点一
考点二
例 1(2018·山东滕州一中模拟)根据玻尔假设,若规定无穷远处 的能量为 0,则量子数为 n 的氢原子的能量 En=En12,E1 为基态的能量, 经计算为-13.6 eV,现规定氢原子处于基态时的能量为 0,则( )
A.量子数 n=2 时能级的能量为 0 量 原 子量 量 须 原 量 得为 子子 为 子 等 子 能BCD-从数于 从 量 数 -191...15���量若若激两 基 跃 0���nn6E1==1的子要采发能 态 迁23高数使时用 时态级 跃 到速氢,,能间 迁 向n能能n=电=原量的 到低3级级4子子时第 为能能激的的轰从 能级-级发能能491击E基级0差 能跃态量量1的而态 的时 级迁,为为由跃 高跃能,,的-才 吸E数���迁速9���2迁量1过能 收=学,到B电���到为程1���被 的2组错激子E第-中吸 光81合误发轰=9E可收 子14公 2;1态击基2能释能,×式根,而态根(级放量-C据1跃的据���2,3出���为则,.Δ求迁氢6E1需E1e51得原到m0=V6���-要���E1E种这)子激,=nmC吸=-不些-吸发3E正h收.同nν氢4收态,确可的得e频原的,V这知 ;光原采,率子能A些,子子使用从 的量 错氢能获氢能激 光必 误关关;闭闭 发C 态向低能级跃迁的过程中可释放出 6 种不同频率的光子,D 错误。
= m-1,
n为量子数。
4.光谱分析:利用每种原子都有自己的 线状 谱线,可以用来鉴
别物质和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。
知识点一
知识点二
知识点三
考点三
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氢原子的能级公式、能级图
1.定态:原子只能处于一系列 不连续 的能量状态中,在这些
能量状态中原子是 稳定 的,电子虽然绕核运动,但并不向外辐
基础课36 原子结构 氢原子光谱
知识点一
知识点二
知识点三
考点三
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原子结构 1.电子的发现 英国物理学家汤姆孙在研究阴极射线时发现了 电子 原子的“枣糕模型”。
,提出了
知识点一
知识点二
知识点三
2.原子的核式结构 (1)1909—1911年,英籍物理学家 实验,提出了核式结构模型。
卢瑟福
考点三
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的。
知识点一
知识点二
知识点三
4.氢原子的能级、能级公式 (1)氢原子的能级图(如图所示)
考点三
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(2)氢原子的能级和轨道半径
①氢原子的能级公式:En=
1 n2
E1(n=1,2,3,…),其中E1为基态能量,其
数值为E1=-13.6 eV。
②氢原子的轨道半径公式:rn=n2r1(n=1,2,3,…),其中r1为基态半径,
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 一定频率的光子,光子的能量由这两个定态的能量差决定,
即hν=
Em-En
。(h是普朗克常量,h=6.626×10-34 J·s)
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。原子的定态是不连续的,因此电子的可能轨道也是不__连__续__
又称玻尔半径,其数值为r1=0.53×10-10 m。
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考点一
考点二
原子的核式结构(自主悟透) 1.α粒子散射实验 (1)α粒子散射实验装置
(2)α粒子散射实验的结果: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粒子穿过金箔后发生了大角度偏转,极 少数α粒子甚至被“撞了回来”。
解析 答答案案
知识点一
知识点二
知识点三
考点三
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氢原子光谱 1.光谱:用光栅或棱镜可以把光按波长展开,获得光的 波长 (频 率)和强度分布的记录,即光谱。 2.光谱分类
连续
吸收
特征
知识点一
知识点二
知识点三
考点三
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3.氢原子光谱的实验规律
巴R耳21末2 -线���1���2系是氢原(n子=3光,4谱,5,在…可),R见是光里区德的伯谱常线量,其, R波=1长.1公0×式101λ7
考点一
考点二
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思维训练 1.在卢瑟福α粒子散射实验中,金箔中的原子核可以看作静止不 动,下列各图画出的是其中两个α粒子经历金箔散射过程的径迹,正 确的是( )
关闭
金箔中的原子核与α粒子都带正电,α粒子接近原子核过程中受到斥力而 不是引力作用,A、D错误;由原子核对α粒子的斥力作用及物体做曲线运 关闭 动C 的条件,知曲线轨迹的凹侧应指向受力一方,选项B错,C对。