2019-2020年高中物理 2.4能级导学案新人教版选修3-5

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1、2019-2020年高中物理2.4能级导学案新人教版选修3-5姓名：学号：班级：知识与技能目标：1．了解玻尔原子理论的主要内容。2．了解能级、能量量子化以及基态、激发态的概念。教学重、难点：玻尔原子理论的基本假设〖导学过程〗（一）复习提问1．α粒子散射实验的现象是什么？2．原子核式结构学说的内容是什么？3．卢瑟福原子核式结构学说与经典电磁理论的矛盾？为了解决上述矛盾，丹麦物理学家玻尔，在1913年提出了自己的原子结构假说。（二）进行新课1．玻尔的原子理论（1）能级（定态）假设：（2）跃迁假设：（3）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

2、，因此电子的可能轨道的分布也是不连续的。（针对原子核式模型提出，是能级假设的补充）2.玻尔根据经典电磁理论和牛顿力学计算出氢原子的电子的各条可能轨道半径和电子在各条轨道上运动时的能量（包括动能和势能）公式：轨道半径：n=1，2，3……能量：n=1，2，3……式中r1、E1、分别代表第一条（即离核最近的）可能轨道的半径和电子在这条轨道上运动时的能量，rn、En分别代表第n条可能轨道的半径和电子在第n条轨道上运动时的能量，n是正整数，叫量子数。3．氢原子的能级图（1）氢原子的大小：氢原子的电子的各条可能轨道的半径rn：rn=n2r1，r1代表第一条（离核最近的一条）可能轨道的半径r1=0.53

3、×10-10m例：n=2，r2=m（2）氢原子的能级：①原子在各个定态时的能量值En称为原子的能级。它对应电子在各条可能轨道上运动时的能量En（包括动能和势能）En=E1/n2n=1，2，3，······E1代表电子在第一条可能轨道上运动时的能量E1=-13.6eV注意：计算能量时取离核无限远处的电势能为零，电子带负电，在正电荷的场中为负值，电子的动能为电势能绝对值的一半，总能量为负值。例：n=2，E2=eV，n=3，E3=-1.51eV，n=4，E4=eV，……氢原子的能级图如图所示。4．玻尔理论对氢光谱的解释（1）基态和激发态基态：。激发态：。（2）原子发光：原子从基态向激发态跃迁的过

4、程是吸收能量的过程。原子从较高的激发态向较低的激发态或基态跃迁的过程，是辐射能量的过程，这个能量以光子的形式辐射出去，吸收或辐射的能量恰等于发生跃迁的两能级之差。说明：氢原子中只有一个核外电子，这个电子在某个时刻只能在某个可能轨道上，或者说在某个时间内，由某轨道跃迁到另一轨道——可能情况只有一种。可是，通常容器盛有的氢气，总是千千万万个原子在一起，这些原子核外电子跃迁时，就会有各种情况出现了。但是这些跃迁不外乎是能级图中表示出来的那些情况。课后练习1．氢原子从基态跃迁到激发态时，下列论述中正确的是（）　　A．动能变大，势能变小，总能量变小　　B．动能变小，势能变大，总能量变大　　C．动能变

5、大，势能变大，总能量变大D．动能变小，势能变小，总能量变小2．下列叙述中，哪些符合玻尔理论（）　　A．电子可能轨道的分布是不连续的　　B．电子从一条轨道跃迁到另一个轨道上时，原子将辐射或吸收一定的能量　　C．电子的可能轨道上绕核做加速运动，不向外辐射能量　　D．电子没有确定的轨道，只存在电子云3．大量原子从n=5的激发态向低能态跃迁时，产生的光谱线数是（）　　A．4条B．10条C．6条D．8条　4．对玻尔理论的评论和议论，正确的是（）A．玻尔理论的成功，说明经典电磁理论不适用于原子系统，也说明了电磁理论不适用于电子运动　　B．玻尔理论成功地解释了氢原子光谱的规律，为量子力学的建立奠定了基础

6、　　C．玻尔理论的成功之处是引入量子观念D．玻尔理论的成功之处，是它保留了经典理论中的一些观点，如电子轨道的概念5．氢原核外电子分别在第1、2条轨道上运动时，其有关物理量的关系是（）　　A．半径r1＞r2　　B．电子转动角速度ω1＞ω2　　C．电子转动向心加速度a1＞a2　　D．总能量E1＞E2　　6．根据玻尔理论，氢原子核外电子在第一条轨道和第2条轨道运行时（）　　A．轨道半径之比为1∶4　　B．轨道能级的绝对值之比为2∶1　　C．运行周期之比为1∶8　　D．电子动能之比为1∶4　　7．已知氢原子基态能量为-13.6eV，下列说法中正确的有（）　　A．用波长为600nm的光照射时，可使稳

7、定的氢原子电离　　B．用光子能量为10.2eV的光照射时，可能使处于基态的氢原子电离　　C．氢原子可能向外辐射出11eV的光子　　D．氢原子可能吸收能量为1.89eV的光子　　8．氢原子从能级A跃迁到能级B，吸收频率1的光子，从能级A跃迁到能级C释放频率2的光子，若2＞1则当它从能级C跃迁到能级B将（）　　A．放出频率为2-1的光子　　B．放出频率为2+1的光子　　C．吸收频率为2-1的光子　　D．吸收频率为2+1的光子