氢原子光谱导学案文档格式.doc
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物质直接发出的光通过分光后产生的光谱。
它可分为连续光谱和明线光谱(线状光谱)。
①连续光谱:
由连续分布的一切波长的光(单色光)组成的光谱。
炽热的固体、液体和高压气体的发射光谱是连续光谱。
如电灯丝发出的光、炽热的钢水发出的光都是连续光谱。
②明线光谱:
只含有一些不连续的亮线的光谱。
它是由游离状态的原子发射的,因此也叫原子光谱。
稀薄气体或金属的蒸气的发射的光谱就是明线光谱。
实验证明,每种元素的原子都有一定特征的明线光谱。
(2)吸收光谱:
高温物体发出的白光通过温度较低的物质时,某些波长的光被该物质吸收后产生的光谱。
这种光谱的特点是在连续光谱的背景上由若干条暗线组成的。
【例1】对原子光谱,下列说法正确的是( )
A.原子光谱是不连续的
B.由于原子都是由原子核和电子组成的,所以各种原子的原子光谱是相同的
C.各种原子的原子结构不同,所以各种原子的原子光谱也不相同
D.分析物质发光的光谱,可以鉴别物质中含哪些元素
【例2】.太阳的连续光谱中有许多暗线,它们对应着某些元素的特征谱线。
产生这些暗线的原因是由于( )
A.太阳表面大气层中缺少相应的元素
B.太阳内部缺少相应的元素
C.太阳表面大气层中存在着相应的元素
D.太阳内部存在着相应的元素
【知识要点2】
1.由玻尔的原子理论可知,电子的轨道是________的。
电子在这些轨道上绕核的转动是稳定的,________电磁辐射。
2.由玻尔的原子理论可知,原子的能量是量子化的。
这些量子化的能量值叫做________。
原子中这些具有确定能量的稳定状态,称为________。
3.基态和激发态:
能量____________的状态叫做基态,________的状态叫做激发态。
4.按照玻尔的观点,当电子从能量较高的定态轨道(其能量记为Em)跃迁到能量较低的定态轨道(能量记为En,m>
n)时,会放出能量为________的光子,这个光子的能量由前后两个能级的________决定,即hν=________,这个式子称为频率条件,又称辐射条件。
反之,当电子吸收光子时会从较低的能量态跃迁到较高的能量态,________的光子的能量同样由频率条件决定。
5.当原子处于不同的状态时,电子在各处出现的概率是________的。
如果用疏密不同的点子表示电子在各个位置出现的概率,画出图来,就像云雾一样,可以形象地称做________。
6.玻尔原子理论的基本假设
1).轨道量子化与定态假设的内容
(1)轨道量子化:
玻尔认为在库仑力的作用下,原子中的电子围绕原子核做圆周运动,服从经典力学规律,但是电子的轨道半径不是任意的,只有当半径的大小符合一定条件时,这样的轨道才是可能的,即电子的轨道是量子化的。
电子在这些轨道上绕核的转动是稳定的,不产生电磁辐射。
(2)能量量子化:
当电子在不同的轨道上运动时,原子处于不同的状态,原子在不同的状态中具有不同的能量,所以原子的能量也是量子化的。
这些量子化的能量值叫做能级。
(3)定态:
原子具有确定能量的稳定状态,称为定态。
能量最低的状态叫做基态,其他的状态叫做激发态。
2).频率条件
(1)电子从能量较高的定态轨道(其能量记为Em)跃迁到能量较低的定态轨道(能量记为En)时,会放出能量为hν的光子(h是普朗克常量),这个光子的能量由前后两个能级的能量差决定,即hν=Em-En(m>
n)。
这个式子被称为频率条件,又称辐射条件。
(2)当电子吸收光子时会从较低的能量态跃迁到较高的能量态,吸收的光子的能量同样由频率条件决定。
【典型例题】
【例1】关于玻尔的原子模型理论,下面说法正确的是( )
A.原子可以处于连续的能量状态中
B.原子的能量状态不是连续的
C.原子中的核外电子绕核做加速运动一定向外辐射能量
D.原子中的电子绕核运动的轨道半径是连续的
【例3】一群处于基态的氢原子吸收某种光子后,向外辐射了ν1、ν2、ν3三种频率的光子,且ν1>ν2>ν3,则 ( )
A.被氢原子吸收的光子的能量为hν1
B.被氢原子吸收的光子的能量为hν2
C.ν1=ν2+ν3
D.hν1=hν2+hν3
【例4】关于玻尔的原子模型,下列说法中正确的是( )
A.它彻底否定了卢瑟福的核式结构学说
B.它发展了卢瑟福的核式结构学说
C.它完全抛弃了经典的电磁理论
D.它引入了普朗克的量子理论
能级跃迁的规律及理解
1.玻尔在他提出的原子模型中所做的假设有( )
A.原子处在具有一定能量的定态中,虽然电子做变速运动,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形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
2.一个氢原子中的电子从一个半径为ra的轨道自发地直接跃迁至另一半径为rb的轨道,已知ra>rb,则在此过程中( )
A.原子发出一系列频率的光子
B.原子要吸收一系列频率的光子
C.原子要吸收某一频率的光子
D.原子要辐射某一频率的光子
3.氢原子处于量子数n=3的状态时,要使它的核外电子成为自由电子,吸收的光子能量应是( )
A.13.6eV B.3.5eV
C.1.51eV D.0.54eV
4.一群氢原子处于同一较高的激发态,它们在向较低激发态或基态跃迁的过程中( )
A.可能吸收一系列频率不同的光子,形成光谱中的若干条暗线
B.可能发出一系列频率不同的光子,形成光谱中的若干条明线
C.可能吸收频率一定的光子,形成光谱中的一条暗线
D.可能发出频率一定的光子,形成光谱中的一条明线
5.用紫外线照射一些物质时,会发生荧光效应,即物质发出可见光。
这些物质中的原子先后发生两次跃迁,其能量变化分别为ΔE1和ΔE2。
下列关于原子这两次跃迁的说法中正确的是( )
A.先向高能级跃迁,再向低能级跃迁,且|ΔE1|<
|ΔE2|
B.先向高能级跃迁,再向低能级跃迁,且|ΔE1|>
C.两次均向高能级跃迁,且|ΔE1|>
D.两次均向低能级跃迁,且|ΔE1|<
6.[2010年重庆理综]氢原子部分能级的示意图如图13-1所示。
不同色光的光子能量如下表所示。
处于某激发态的氢原子,发射的光的谱线在可见光范围内仅有2条,其颜色分别为( )
A.红、蓝-靛
B.黄、绿
C.红、紫
D.蓝-靛、紫
7.氢原子的能级如图13-2所示,已知可见光的光子能量范围约为1.62eV—3.11eV,下列说法错误的是( )
A.处于n=3能级的氢原子可以吸收任意频率的紫外线,并发生电离
B.大量氢原子从高能级向n=3能级跃迁时,发出的光具有显著的热效应
C.大量处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时,可能发出6种不同频率的光
D.大量处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时,可能发出3种不同频率的可见光
8.用能量为12.30eV的光子去照射一群处于基态的氢原子,则受到光的照射后下列关于氢原子跃迁说法正确的是( )
A.电子能跃迁到n=2的能级上去
B.电子能跃迁到n=3的能级上去
C.电子能跃迁到n=4的能级上去
D.电子不能跃迁到其他能级上去
9.氦原子被电离一个核外电子,形成类氢结构的氦离子。
已知基态的氦离子能量为E1=-54.4eV,氦离子能级的示意图如图13-3所示。
在具有下列能量的光子中,不能被基态氦离子吸收而发生跃迁的是( )
A.40.8eV
B.43.2eV
C.51.0eV
D.54.4eV
10.如图13-4所示,画出了氢原子的4个能级,并注明了相应的能量E。
处在n=4的能级的一群氢原子向低能级跃迁时,能够发出若干种不同频率的光波。
已知金属钾的逸出功为2.22eV。
在这些光波中,能够从金属钾的表面打出的光电子总共有( )
A.二种
B.三种
C.四种
D.五种
11.用大量具有一定能量的电子轰击大量处于基态的氢原子,观测到了一定数目的光谱线。
调高电子能量再次进行观测,发现光谱线的数目比原来增加了5条。
用Δn表示两次观测中最高激发态的量子数n之差,E表示调高后电子的能量。
根据氢原子的能级图(如图18-4-4所示)可以判断,
Δn和E的可能值为( )
A.Δn=1,13.22eV<
E<
13.32eV
B.Δn=2,13.22eV<
C.Δn=1,12.75eV<
13.06eV
D.Δn=2,12.75eV<
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