2017秋高中物理第三章原子结构之谜3.4原子的能级结构课件粤教版选修3_52017091626.ppt
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1、第四节 原子的能级结构,目标导航,预习导引,目标导航,预习导引,二,一,一、能级结构猜想 1.能级:原子内部不连续的能量. 2.跃迁:原子从一个能级变化到另一个能级的过程. 3.跃迁公式:h=Em-En. Em、En分别为原子跃迁前后的能级,为原子辐射或吸收的光谱的频率.,答案:能级结构的猜想是针对线状谱提出的.,目标导航,二,一,预习导引,目标导航,二,一,预习导引,(2)原子辐射光子的能量等于两能级间的能量差. (3)因能级的不连续性,致使能级间的跃迁产生不连续的谱线. (4)从不同的高能级跃迁到某一特定能级就形成一个线系.如:n3的能级跃迁到n=2的能级形成巴耳末系;n4的能级跃迁到n=
2、3的能级形成帕邢系等.,荧光物质在紫外线照射下能够发出可见光,应如何解释这种现象呢?,答案:紫外线光子能量较大,荧光物质的原子吸收紫外线后,跃迁到了较高的能级,在向低能级跃迁时,可能先跃迁到比基态稍高能级,发出光子,再跃迁到基态,又发出光子,发出光子的能量低于紫外线光子能量,属于可见光.,迁移应用,典题例解,一,二,知识精要,思考探究,一、玻尔原子理论的基本假设 1.第一条假设能级(定态)假设 原子只能处于一系列不连续的能量状态中,在这些状态中原子是稳定的,电子虽然绕核运动,但并不向外辐射能量.这些状态叫定态.(本假设是针对原子稳定性提出的) (1)基态:在正常状态下,原子处于最低能级,这时电
3、子在离核最近的轨道上运动,这种定态叫基态. (2)激发态:原子处于较高能级时,电子在离核较远的轨道上运动,这种定态叫激发态.除基态以外的定态都叫激发态.,迁移应用,典题例解,一,二,知识精要,思考探究,2.第二条假设轨道量子化假设,原子的不同能量状态跟电子沿不同的圆形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的分布也是不连续的,如图所示.轨道半径rn=n2r1(n=1,2,3),式中r1代表第一条(即离核最近的)可能轨道的半径,rn代表第n条可能轨道的半径. 例如:氢原子的电子绕核运动时,其最小半径是0.5310-10 m,不可再小,电子还可能在半径是2.1210-10 m、
4、4.7710-10 m等的轨道上运行,但轨道半径不可能是介于这些数值中间的某个值.,迁移应用,典题例解,一,二,知识精要,思考探究,3.第三条假设跃迁假设 原子从一种定态(设能量为En)跃迁到另一种定态(设能量为Em)时,它辐射(或吸收)一定频率的光子,光子的能量由这两种定态的能量差决定,即h=Em-En,这个式子称为频率条件公式,也叫辐射条件公式,h为普郎克常量,为光子的频率.,知识精要,迁移应用,一,二,思考探究,典题例解,何为跃迁?跃迁遵循的规律是什么?,答案: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,光子的能量由这两种定态的能量差决定,即高能级 Em 低能级En.可
5、见,电子如果从一个轨道到另一个轨道,不是以螺旋线的形式改变半径大小的,而是从一个轨道上“跳跃”到另一个轨道上.玻尔将这种现象叫做电子的跃迁.,知识精要,迁移应用,一,二,典题例解,思考探究,【例1】 (多选)关于玻尔理论,以下论断中正确的是 ( ) A.原子的不同定态对应于电子沿不同的圆形轨道绕核运动 B.当原子处于激发态时,原子向外辐射能量 C.只有当原子处于基态时,原子才不向外辐射能量 D.不论当原子处于何种定态时,原子都不向外辐射能量,解析:据玻尔理论第三条假设知A正确;根据玻尔理论第一、二条假设知不论原子处于何种定态,原子都不向外辐射能量,原子只有从一个定态跃迁到另一个定态时,才辐射或
6、吸收能量,所以B、C错误,D正确. 答案:AD,迁移应用,典题例解,一,二,知识精要,思考探究,(多选)玻尔在他提出的原子模型中所作的假设有 ( ) A.原子处在具有一定能量的定态中,虽然电子做加速运动,但不向外辐射能量 B.原子的不同能量状态与电子沿不同的圆轨道绕核运动相对应,而电子的可能轨道的分布是不连续的 C.电子从一个轨道跃迁到另一个轨道时,辐射(或吸收)一定频率的光子 D.电子跃迁时辐射的光子的频率等于电子绕核做圆周运动的频率,答案:ABC 解析:选项中前三项都是玻尔提出来的假设,其核心是原子定态概念的引入与能级跃迁学说的提出,也就是“量子化”概念;原子的不同能量状态与电子绕核运动不
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