选修3-5第二章第二节.ppt

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1、栏目栏目导引导引 第二章第二章 近代物理近代物理第二节原子结构氢原子光谱第二节原子结构氢原子光谱第一页，编辑于星期五：二十一点 四分。栏目栏目导引导引 第二章第二章 近代物理近代物理基础梳理自学导引基础梳理自学导引一、原子结构一、原子结构1电子的发现：电子的发现：1897年，英国物理学年，英国物理学家家_发现了电子，明确电子是发现了电子，明确电子是原子的组成部分，揭开了研究原子结原子的组成部分，揭开了研究原子结构的序幕构的序幕汤姆孙汤姆孙第二页，编辑于星期五：二十一点 四分。栏目栏目导引导引 第二章第二章 近代物理近代物理2原子的核式结构原子的核式结构( 1 ) 1 9 0 91 9 11年

2、， 英 国 物 理 学 家年 ， 英 国 物 理 学 家_进行了进行了粒子散射实验，提出粒子散射实验，提出了核式结构模型了核式结构模型(2)粒子散射实验粒子散射实验卢瑟福卢瑟福第三页，编辑于星期五：二十一点 四分。栏目栏目导引导引 第二章第二章 近代物理近代物理实验装置：如图实验装置：如图221所示所示图图221第四页，编辑于星期五：二十一点 四分。栏目栏目导引导引 第二章第二章 近代物理近代物理实验结果：实验结果：粒子穿过金箔后，绝大多粒子穿过金箔后，绝大多数沿数沿_前进，少数发生前进，少数发生_偏偏转，极少数偏转角度大于转，极少数偏转角度大于90，甚至被，甚至被弹回弹回直线直线大角度大角度

3、第五页，编辑于星期五：二十一点 四分。栏目栏目导引导引 第二章第二章 近代物理近代物理(3)核式结构模型：原子中心有一个很小核式结构模型：原子中心有一个很小的核，叫做原子核，原子的全部的核，叫做原子核，原子的全部_和几乎全部和几乎全部_都集中在原都集中在原子核里，带负电的子核里，带负电的_在核外空间绕在核外空间绕核旋转核旋转正电荷正电荷质量质量电子电子第六页，编辑于星期五：二十一点 四分。栏目栏目导引导引 第二章第二章 近代物理近代物理二、氢原子光谱与玻尔理论二、氢原子光谱与玻尔理论1光谱的分类光谱的分类第七页，编辑于星期五：二十一点 四分。栏目栏目导引导引 第二章第二章 近代物理近代物理第八

4、页，编辑于星期五：二十一点 四分。栏目栏目导引导引 第二章第二章 近代物理近代物理3玻尔理论玻尔理论(1)轨道：原子的不同能量状态跟电子轨道：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，因此电子的原子的定态是不连续的，因此电子的可能轨道也是可能轨道也是_的的不连续不连续第九页，编辑于星期五：二十一点 四分。栏目栏目导引导引 第二章第二章 近代物理近代物理(2)定态：原子只能处于一系列定态：原子只能处于一系列_的的能量状态中，在这些能量状态中原子是能量状态中，在这些能量状态中原子是_的，电子虽然绕核运动，但并的，电子虽然绕核运动，但并

5、不向外辐射能量不向外辐射能量不连续不连续稳定稳定第十页，编辑于星期五：二十一点 四分。栏目栏目导引导引 第二章第二章 近代物理近代物理(3)跃迁：原子从一种定态跃迁到另一跃迁：原子从一种定态跃迁到另一种定态时，它种定态时，它_或或_一定频一定频率的光子率的光子,光子的能量由这两个定态的光子的能量由这两个定态的能量差决定即能量差决定即h_.(h是普是普朗克常量，朗克常量，h6.6261034 Js)辐射辐射吸收吸收EmEn第十一页，编辑于星期五：二十一点 四分。栏目栏目导引导引 第二章第二章 近代物理近代物理第十二页，编辑于星期五：二十一点 四分。栏目栏目导引导引 第二章第二章 近代物理近代物理

6、(2)氢原子的半径公式：氢原子的半径公式：rnn2r1(n1,2,3，)，其中其中r1为基态半径，又称玻尔半径，为基态半径，又称玻尔半径，r10.531010 m.第十三页，编辑于星期五：二十一点 四分。栏目栏目导引导引 第二章第二章 近代物理近代物理2氢原子的能级图：如图氢原子的能级图：如图222.图图222第十四页，编辑于星期五：二十一点 四分。栏目栏目导引导引 第二章第二章 近代物理近代物理要点透析直击高考要点透析直击高考一、对氢原子跃迁的理解一、对氢原子跃迁的理解1原子从低能级向高能级跃迁，吸收原子从低能级向高能级跃迁，吸收一定能量的光子，当一个光子的能量一定能量的光子，当一个光子的能

7、量满足满足hE末末E初初时，才能被某一个原子时，才能被某一个原子吸收，使原子从低能级吸收，使原子从低能级E初初向高能级向高能级E末末跃跃迁，而当光子能量迁，而当光子能量h大于或小于大于或小于E末末E初初时都不能被原子吸收时都不能被原子吸收第十五页，编辑于星期五：二十一点 四分。栏目栏目导引导引 第二章第二章 近代物理近代物理2原子从高能级向低能级跃迁，以光子原子从高能级向低能级跃迁，以光子的形式向外辐射能量，所辐射的光子能量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恰等于发生跃迁时的两能级间的能量差第十六页，编辑于星期五：二十一点 四分。栏目栏目导引导引 第二章第二

8、章 近代物理近代物理3当光子能量大于或等于当光子能量大于或等于13.6 eV时时,也可以也可以被氢原子吸收被氢原子吸收,使氢原子电离；当氢原子吸使氢原子电离；当氢原子吸收的光子能量大于收的光子能量大于13.6 eV,氢原子电离后，氢原子电离后，电子具有一定的初动能电子具有一定的初动能第十七页，编辑于星期五：二十一点 四分。栏目栏目导引导引 第二章第二章 近代物理近代物理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(例如自例如自由电子由电子)的能量而被激发由于实物粒子的的能量而被激发由于实物粒子的动能可全部或部分地被原子吸收，所以只动能可全部或部分地被原子吸收，所以只要入射粒子的能量大于或

9、等于两能级的能要入射粒子的能量大于或等于两能级的能量差值量差值(EEmEn)，均可使原子发生能，均可使原子发生能级跃迁级跃迁第十八页，编辑于星期五：二十一点 四分。栏目栏目导引导引 第二章第二章 近代物理近代物理特别提醒：特别提醒：原子在各能级间跃迁时，所吸原子在各能级间跃迁时，所吸收的光子的能量只能等于两能级间的能级收的光子的能量只能等于两能级间的能级差差. .原子电离时所吸收的光子的能量满原子电离时所吸收的光子的能量满足足EEEn.第十九页，编辑于星期五：二十一点 四分。栏目栏目导引导引 第二章第二章 近代物理近代物理即时应用即时应用1.氢原子的能级如图氢原子的能级如图223所示，已知所示

10、，已知可见光的光子能量范围约为可见光的光子能量范围约为1.62 eV3.11 eV.下列说法错误的是下列说法错误的是()图图223第二十页，编辑于星期五：二十一点 四分。栏目栏目导引导引 第二章第二章 近代物理近代物理A处于处于n3能级的氢原子可以吸收任意能级的氢原子可以吸收任意频率的紫外线，并发生电离频率的紫外线，并发生电离B大量氢原子从高能级向大量氢原子从高能级向n3能级跃能级跃迁时，发出的光具有显著的热效应迁时，发出的光具有显著的热效应第二十一页，编辑于星期五：二十一点 四分。栏目栏目导引导引 第二章第二章 近代物理近代物理C大量处于大量处于n4能级的氢原子向低能能级的氢原子向低能级跃迁

11、时，可能发出级跃迁时，可能发出6种不同频率的光种不同频率的光D大量处于大量处于n4能级的氢原子向低能级能级的氢原子向低能级跃迁时，可能发出跃迁时，可能发出3种不同频率的光种不同频率的光第二十二页，编辑于星期五：二十一点 四分。栏目栏目导引导引 第二章第二章 近代物理近代物理第二十三页，编辑于星期五：二十一点 四分。栏目栏目导引导引 第二章第二章 近代物理近代物理从高能级跃迁到从高能级跃迁到n3能级释放能量最多能级释放能量最多为为1.51 eV1.62 eV，此光为红外线具，此光为红外线具有显著热效应，故有显著热效应，故B项不选故选项不选故选D.第二十四页，编辑于星期五：二十一点 四分。栏目栏目

12、导引导引 第二章第二章 近代物理近代物理第二十五页，编辑于星期五：二十一点 四分。栏目栏目导引导引 第二章第二章 近代物理近代物理3电势能：通过库仑力做功判断电势能电势能：通过库仑力做功判断电势能的增减的增减当轨道半径减小时，库仑力做正功，当轨道半径减小时，库仑力做正功，电势能减小；反之电势能减小；反之,轨道半径增大时轨道半径增大时,电电势能增加势能增加第二十六页，编辑于星期五：二十一点 四分。栏目栏目导引导引 第二章第二章 近代物理近代物理即时应用即时应用2(2011高考江苏卷高考江苏卷)按照玻尔原子理论按照玻尔原子理论，氢原子中的电子离原子核越远，氢，氢原子中的电子离原子核越远，氢原子的能

13、量原子的能量_(选填选填“越大越大”或或“越小越小”)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，基态氢原子中，基态氢原子中的电子吸收一频率为的电子吸收一频率为的光子被电离后，电的光子被电离后，电子速度大小为子速度大小为_(普朗克常量为普朗克常量为h)第二十七页，编辑于星期五：二十一点 四分。栏目栏目导引导引 第二章第二章 近代物理近代物理第二十八页，编辑于星期五：二十一点 四分。栏目栏目导引导引 第二章第二章 近代物理近代物理题型探究讲练互动题型探究讲练互动原子结构与原子结构与粒子散射实粒子散射实验验例例1 (1)卢瑟福和他的助手做卢瑟福和他的助手做

14、粒子轰击粒子轰击金箔实验，获得了重要发现关于金箔实验，获得了重要发现关于粒子粒子散射实验的结果，下列说法正确的是散射实验的结果，下列说法正确的是()第二十九页，编辑于星期五：二十一点 四分。栏目栏目导引导引 第二章第二章 近代物理近代物理A证明了质子的存在证明了质子的存在B证明了原子核是由质子和中子组成证明了原子核是由质子和中子组成的的C证明了原子的全部正电荷和几乎全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部质量都集中在一个很小的核里D说明了原子中的电子只能在某些轨说明了原子中的电子只能在某些轨道上运动道上运动第三十页，编辑于星期五：二十一点 四分。栏目栏目导引导引 第二章第

15、二章 近代物理近代物理(2)(2011高考上海卷高考上海卷)卢瑟福利用卢瑟福利用粒子轰粒子轰击金箔的实验研究原子结构，正确反映实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验结果的示意图是()图图224第三十一页，编辑于星期五：二十一点 四分。栏目栏目导引导引 第二章第二章 近代物理近代物理【解析解析】(1)粒子散射实验发现了原子粒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内存在一个集中了全部正电荷和几乎全部质量的核数年后卢瑟福发现核内有部质量的核数年后卢瑟福发现核内有质子并预测核内存在中子，所以质子并预测核内存在中子，所以C对，对，A、B错玻尔发现了电子轨道量子化，错玻尔

16、发现了电子轨道量子化，D错错第三十二页，编辑于星期五：二十一点 四分。栏目栏目导引导引 第二章第二章 近代物理近代物理(2)粒子散射的原因是原子核对其有库仑斥粒子散射的原因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，由于明显，当正好击中原子核时，由于粒子粒子质量较小而反弹质量较小而反弹【答案答案】(1)C(2)D第三十三页，编辑于星期五：二十一点 四分。栏目栏目导引导引 第二章第二章 近代物理近代物理氢原子能级跃迁与光谱氢原子能级跃迁与光谱线问题线问题例例2 (1)氢原子的部分能级氢原子的部分能级如图如图225所示，已知

17、可所示，已知可见光的光子能量在见光的光子能量在1.62 eV到到3.11 eV之间由此可推知之间由此可推知，氢原子，氢原子()图图225第三十四页，编辑于星期五：二十一点 四分。栏目栏目导引导引 第二章第二章 近代物理近代物理A从高能级向从高能级向n1能级跃迁时发出的光能级跃迁时发出的光的波长比可见光的短的波长比可见光的短B从高能级向从高能级向n2能级跃迁时发出的光能级跃迁时发出的光均为可见光均为可见光C从高能级向从高能级向n3能级跃迁时发出的光能级跃迁时发出的光的频率比可见光的高的频率比可见光的高D从从n3能级向能级向n2能级跃迁时发出的能级跃迁时发出的光为可见光光为可见光第三十五页，编辑于

18、星期五：二十一点 四分。栏目栏目导引导引 第二章第二章 近代物理近代物理(2)(2010高考山东卷高考山东卷)大量氢原子处于不同大量氢原子处于不同能量激发态，发生跃迁时放出三种不同能能量激发态，发生跃迁时放出三种不同能量的光子量的光子,其能量值分别是：其能量值分别是：1.89 eV,10.2 eV,12.09 eV.跃迁发生前这些原子分布在跃迁发生前这些原子分布在_个激发态能级上，其中最高能级的能量个激发态能级上，其中最高能级的能量值是值是_eV(基态能量为基态能量为13.6 eV)第三十六页，编辑于星期五：二十一点 四分。栏目栏目导引导引 第二章第二章 近代物理近代物理第三十七页，编辑于星期

19、五：二十一点 四分。栏目栏目导引导引 第二章第二章 近代物理近代物理即即1.89 eVE3.40 eV，可见有一部分，可见有一部分光处于紫外线区域，光处于紫外线区域，B错误从高能级向错误从高能级向n3的能级跃迁时，光子能量最高值为的能级跃迁时，光子能量最高值为EE31.51 eV，比可见光光子能量，比可见光光子能量小，小，C错误从错误从n3能级向能级向n2能级跃迁能级跃迁时，光子能量时，光子能量EE3E21.89 eV，D正正确确第三十八页，编辑于星期五：二十一点 四分。栏目栏目导引导引 第二章第二章 近代物理近代物理(2)由于大量氢原子在处于不同能量激由于大量氢原子在处于不同能量激发态，发生

20、跃迁时放出三种不同能量发态，发生跃迁时放出三种不同能量的光子，可知氢原子处于最高能级是的光子，可知氢原子处于最高能级是n3，跃迁发生前这些原子分布在，跃迁发生前这些原子分布在2个激发个激发态能级上；其中最高能级的能量值是态能级上；其中最高能级的能量值是E31.51 eV.【答案答案】(1)AD(2)21.51第三十九页，编辑于星期五：二十一点 四分。栏目栏目导引导引 第二章第二章 近代物理近代物理与能级有关的能量计算与能级有关的能量计算例例3 (2010高考海南卷高考海南卷)(1)能量为能量为Ei的光的光子照射基态氢原子，刚好可使该原子子照射基态氢原子，刚好可使该原子中的电子成为自由电子这一能

21、量中的电子成为自由电子这一能量Ei称称为氢的电离能为氢的电离能第四十页，编辑于星期五：二十一点 四分。栏目栏目导引导引 第二章第二章 近代物理近代物理现用一频率为现用一频率为的光子从基态氢原子中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击出了一电子，该电子在远离核以后速度的大小为度的大小为_(用光子频率用光子频率、电子、电子质量质量m、氢原子的电离能、氢原子的电离能Ei和普朗克常和普朗克常量量h表示表示)第四十一页，编辑于星期五：二十一点 四分。栏目栏目导引导引 第二章第二章 近代物理近代物理(2)氢原子在基态时轨道半径氢原子在基态时轨道半径r10.531010m，能量，能量E11

22、3.6 eV，求氢原子处于，求氢原子处于基态时：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可使其电离？用波长是多少的光照可使其电离？第四十二页，编辑于星期五：二十一点 四分。栏目栏目导引导引 第二章第二章 近代物理近代物理第四十三页，编辑于星期五：二十一点 四分。栏目栏目导引导引 第二章第二章 近代物理近代物理第四十四页，编辑于星期五：二十一点 四分。栏目栏目导引导引 第二章第二章 近代物理近代物理因为因为E1Ek1Ep1，所以所以Ep1E1Ek113.6 eV13.6 eV27.2 eV.第四十五页，编辑于星期五：二十一点 四分。栏目栏目导引导引 第二章第二章 近代物理近代物理第四十六页，编辑于星期五：二十一点 四分。栏目栏目导引导引 第二章第二章 近代物理近代物理第四十七页，编辑于星期五：二十一点 四分。栏目栏目导引导引 第二章第二章 近代物理近代物理知能演练强化闯关知能演练强化闯关第四十八页，编辑于星期五：二十一点 四分。栏目栏目导引导引 第二章第二章 近代物理近代物理本部分内容讲解结束本部分内容讲解结束按按ESC键退出全屏播放键退出全屏播放第四十九页，编辑于星期五：二十一点 四分。