原子结构氢原子光谱

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1、第二节　原子结构　氢原子光谱一、原子结构1．电子的发现：1897年，英国物理学家___________发现了电子，明确电子是原子的组成部分，揭开了研究原子结构的序幕．2．原子的核式结构模型在原子中心有一个很小的核叫原子核，原子全部的正电荷和几乎全部质量都集中在原子____上，带负电的电子在核外空间绕核高速旋转．汤姆孙核二、氢原子光谱1．光谱：用光栅和棱镜可以把光按波长展开，获得光的______________和___________的记录，即光谱．2．线状谱：光谱是一条条的_______．3．连续谱：光

2、谱看起来不是一条条分立的谱线，而是连在一起的_______．4．特征谱线：不同原子的亮线位置______，说明不同原子的发光频率是_______的，因此这些亮线称为原子的特征谱线．波长(频率)成分强度分布亮线光带不同不同特征谱线三、玻尔理论、能级1．玻尔原子模型(1)轨道假设：原子中的电子在库仑引力的作用下，绕原子核做圆周运动，电子绕核运动的轨道是_______的．不连续(2)定态假设：电子在不同的轨道上运动时，原子处于不同的状态，因而具有不同的能量，即原子的能量是________的．这些不同的状态叫定

3、态．在各个定态中，原子是_______的，不向外辐射能量．(3)跃迁假设：原子从一个能量状态向另一个能量状态跃迁时要______或_____一定频率的光子，该光子的能量等于两个状态的________，即hν＝______________．不连续稳定吸收放出能级差Em－En(m>n)2．能级：在玻尔理论中，原子的各个可能状态的__________叫能级．3．基态与激发态：能量_______的状态叫基态；其他能量状态叫激发态．4．量子数：现代物理学认为原子的可能状态是不连续的，各状态的标号1,2,3…叫做量

4、子数，一般用n表示．能量值最低课堂互动讲练一、α粒子散射实验与原子核式结构模型1．卢瑟福的α粒子散射实验装置(如图15－2－1)图15－2－12．α粒子散射实验的现象图15－2－2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粒子发生了大角度偏转，极少数α粒子甚至被撞了回来．如图15－2－2所示3．建立核式结构模型的要点(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)少数α粒子发生了大角度偏转，甚至反弹回来，表明这些α粒子在原子中的某个地方受

5、到了质量、电量均比它本身大得多的物体的作用．(4)绝大多数α粒子在穿过厚厚的金原子层而运动方向没有明显变化，说明原子中绝大部分是空的．原子的质量、电量都集中在体积很小的原子核上．4．三个原子模型的对比实验基础原子结构成功和局限“枣糕”模型电子的发现原子是一个球体，正电荷均匀分布在整个球内，电子镶嵌在其中可解释一些实验现象，但无法说明α粒子散射实验核式结构型模卢瑟福的α粒子散射实验原子的中心有一个很小的核，全部正电荷和几乎全部质量集中在核内，电子在核外运动成功解释了α粒子散射实验，无法解释原子的稳定性及原

6、子光谱的分立特征玻尔的原子模型氢原子光谱的研究在核式结构模型基础上，引入量子观念成功解释了氢原子光谱及原子的稳定性，不能解释较复杂原子的光谱现象即时应用1.(2010年高考上海卷)卢瑟福提出了原子的核式结构模型，这一模型建立的基础是()A．α粒子的散射实验B．对阴极射线的研究C．天然放射性现象的发现D．质子的发现解析：选A.卢瑟福根据α粒子的散射实验的结果，提出原子的核式结构模型，所以A项正确．二、玻尔理论的理解1．玻尔理论(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，

7、电子虽然绕核运动，但并不向外辐射能量．(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＝6.63×10－34J·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的．2．玻尔模型中电子运动有关计算问题氢原子在各个不同的能量状态对应不同的电子轨道，电子绕核做圆周运动的动能和系统的电势能之和即为原子的能量，即En＝Ek＋Ep.(1)电子运

8、动的速度、周期、动能与半径的关系(2)系统的电势能变化可根据库仑力做功来判断：靠近核，库仑力对电子做正功，系统电势能减小；远离核，库仑力对电子做负功，系统电势能增加．即时应用2.氢原子在基态时的能级为E1＝－13.6eV，其电子的轨道半径为r1＝0.53×10－10m，求：(1)电子在第一条轨道上的电势能．(2)要使基态原子电离，至少要吸收多高频率的电磁波？(2)吸收光子的最低能量至少要等于氢原子的电离能量，设此光子最低频率为ν0.由hν0