2014-2015学年高二物理教科版选修3-5课件：第二章 原子结构 章末总结 .ppt

1、第二章 原子结构章末总结网络构建区原子结构电子的发现汤姆孙的发现：阴极射线为电子发现的意义：原子可以再分原子模型汤姆孙枣糕模型卢瑟福核式结构模型玻尔原子结构模型能量量子化轨道量子化能级跃迁：h电子流EnEm(mEEn时，电离后电子还具有一定的动能.(3)吸收光子跃迁与电子碰撞跃迁的不同电子碰撞原子核时，只要电子的动能大于或等于某两个能级能量差就可引起原子的激发跃迁.但由于电子的动能不是一份一份的，因此撞击时可把部分动能传给原子，剩余的部分自身保留.例2有一群氢原子处于量子数n4的激发态中，其能发出几种频率的光子？其中最高频率、最低频率各为多少？若有一个氢原子处于量子数n4的激发态时，最多能发出

2、几种频率的光子？解析一群氢原子向低能级跃迁时，各种跃迁方式都会发生，即可以从n4的激光态跃迁到n3、n2、n1的各能级；再从n3的激发态跃迁到n2、n1的各能级；再从n2的激发态跃迁到n1的基态.故有N6种频率的光子产生.如图所示为跃迁示意图.最高频率的光子满足h10.85 eV(13.6 eV)12.75 eV2.041018 J13.11015 Hz.最低频率的光子满足h20.85 eV(1.51 eV)0.66 eV1.0561019 J，21.61014 Hz.一个氢原子从n4的激发态时最多能发出413种频率的光子.答案 6种 3.11015 Hz1.61014 Hz3种例3当用具有1

3、.87 eV能量的光子照射n3激发态的氢原子时，氢原子()A.不会吸收这个光子B.吸收该光子后被电离，电离后的动能为0.36 eVC.吸收该光子后被电离，电离后电子的动能为零D.吸收该光子后不会被电离解析E31.51 eV，即处于n3激发态的氢原子吸收大于或等于1.51 eV能量的光子后即会发生电离，所以具有1.87 eV能量的光子能被吸收，且电离后电子动能Ek(1.871.51)eV0.36 eV.可见选项B正确.答案 B例4 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.调高电子的能量再次进行观测，发现光谱线的数目比原来增加了5条.用n表示两次观测中最高激发态

4、的量子数之差，E表示调高后电子的能量.根据氢原子的能级图(如图1所示)可以判断，n和E的可能值为()图1A.n1,13.22 eVE13.32 eVB.n2,13.22 eVE13.32 eVC.n1,12.75 eVE13.06 eVD.n2,12.75 eVE13.06 eV解析由于原子发光时光谱线的数目为C，调高电子的能量后光谱线的数目为C，由C C 5得n4，m2和n6，m5，故存在两种可能性.又由于是电子轰击，故电子的能量必须大于或等于某两个能级间的能量差，当n2时应满足13.6 eV0.85 eVE13.6 eV0.54 eV，即D对；当n1时应满足13.6 eV0.38 eVEr

5、b，则在此过程中()A.原子要辐射一系列频率的光子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1234567解析因为电子是从高能级向低能级跃迁，所以应放出光子，因此B、C错误.“直接”从一能级跃迁至另一能级，只对应某一能级差，故只能辐射某一频率的光子.答案 D12345673.已知氢原子的基态能量为13.6 eV，当一群处于量子数为n3的激发态的氢原子发生跃迁时，可能辐射的光子能量是()A.1.5 eVB.12.09 eVC.1.89 eV、12.09 eVD.1.89 eV、10.2 eV、12.09 eVD12345674.关于氢原子能级的跃迁，下

6、列叙述中正确的是()A.用能量为20.75 eV的X射线照射，可使处于基态的氢原子电离出自由电子B.用能量为10.2 eV的光子照射，可使处于基态的氢原子跃迁到激发态C.用能量为11.0 eV的光子照射，可使处于基态的氢原子跃迁到激发态D.用能量为12.5 eV的光子照射，可使处于基态的氢原子跃迁到激发态1234567解析 氢原子的电离能E0(13.6)eV13.6 eV20.75 eV所以可使氢原子电离，A正确.由hEnE1得En1hE110.2 eV(13.6)eV3.4 eVEn211.0 eV(13.6)eV2.6 eVEn312.5 eV(13.6)eV1.1 eV1234567由E

7、得，只有En13.4 eV对应于n2能级的状态.由于电子绕核运动时吸收光子只能吸收恰好为两能级之差的能量的光子，所以只有B可使氢原子从基态跃迁到激发态.答案 AB12345675.汞原子的能级图如图2所示，现让一束单色光照射到大量处于基态的汞原子上，汞原子只发出三种不同频率的单色光.那么，关于入射光的能量，下列说法正确的是()A.可能大于或等于7.7 eVB.可能大于或等于8.8 eVC.一定等于7.7 eVD.包含2.8 eV、4.9 eV、7.7 eV三种图21234567解析汞原子发出三种不同频率的单色光说明汞原子一定吸收能量从基态跃迁到n3的激发态上，其能级差为EE3E17.7 eV，

8、故C正确.答案 C12345676.(2014山东39(1)氢原子能级如图3所示，当氢原子从n3跃迁到n2的能级时，辐射光的波长为656 nm.以下判断正确的是_(双选，填正确答案标号).a.氢原子从n2跃迁到n1的能级时，辐射光的波长大于656 nm图31234567b.用波长为325 nm的光照射，可使氢原子从n1跃迁到n2的能级c.一群处于n3能级上的氢原子向低能级跃迁时最多产生3种谱线d.用波长为633 nm的光照射，不能使氢原子从n2跃迁到n3的能级1234567解析能级间跃迁辐射的光子能量等于两能级间的能级差，能级差越大，辐射的光子频率越大，波长越小，a错误；由EmEnh可知，b错

9、误，d正确；根据C 3可知，辐射的光子频率最多3种，c正确.答案 cd12345677.处于n3的氢原子能够自发地向低能级跃迁，问：(1)跃迁过程中电子动能和原子能量如何变化？解析电子从高能级向低能级跃迁时，半径变小，由于则Ek mv2，由此可知动能增大；在此过程中，原子向外辐射光子，因此原子能量减少.答案 电子动能增大，原子能量减少1234567(2)可 能 辐 射 的 光 子 波 长 是 多 少？(普 朗 克 常 量 h6.631034 Js)解析 原子的可能跃迁及相应波长：从n3到n2跃迁时E31.51 eV，E23.4 eV由hh EnEm得6.58107 m1234567从n3到n1跃迁时E113.60 eV2 m1.03107 m从n2到n1跃迁时3 m1.22107 m.答案 6.58107 m1.03107 m1.22107 m1234567