184第四节--玻尔的原子模型.ppt

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1、第1页 第1页 共 68 页 第四节第四节 玻尔的原子模型玻尔的原子模型第2页 第2页 共 68 页 知识梳理图知识梳理图 第3页 第3页 共 68 页 第4页 第4页 共 68 页 第5页 第5页 共 68 页 【知识点知识点】 1.玻尔原子模型的内容玻尔原子模型的内容2.玻尔理论对氢原子光谱的解释玻尔理论对氢原子光谱的解释3.玻尔原子模型的局限性玻尔原子模型的局限性第6页 第6页 共 68 页 情景设置情景设置我们在物理我们在物理 化学中都学过原子的结构模型化学中都学过原子的结构模型,而且对原子的原而且对原子的原子核子核 电子有一定的认识电子有一定的认识,那么这么小的微观世界我们是那么这么

2、小的微观世界我们是如何认识的呢如何认识的呢?人类对它的认识发展历程又是怎样的呢人类对它的认识发展历程又是怎样的呢?第7页 第7页 共 68 页 深化探究深化探究一一 玻尔的原子模型玻尔的原子模型1.玻尔理论建立的背景和观点玻尔理论建立的背景和观点(1)经典电磁理论的困惑经典电磁理论的困惑:原子是否稳定原子是否稳定,电子绕原子核旋转电子绕原子核旋转,做的是一种变加速运动做的是一种变加速运动,因而就要向外辐射电磁波因而就要向外辐射电磁波,由于能量不断地向外辐射由于能量不断地向外辐射,使得使得电子绕核的轨道半径要减小电子绕核的轨道半径要减小,这样的电子将沿螺旋线落在这样的电子将沿螺旋线落在原子核上原

3、子核上,因而原子是不稳定的因而原子是不稳定的,而事实上原子通常是稳定而事实上原子通常是稳定的的.第8页 第8页 共 68 页 原子发光的光谱是连续谱还是线状谱原子发光的光谱是连续谱还是线状谱电子绕核运动辐射电磁波的频率对应于电子绕核运动的频率电子绕核运动辐射电磁波的频率对应于电子绕核运动的频率,当电子运动的轨道半径逐渐减小时当电子运动的轨道半径逐渐减小时,辐射电磁波的频率不辐射电磁波的频率不断增大断增大,这样大量原子发光时所发射的光应包含各种频率这样大量原子发光时所发射的光应包含各种频率的光的光,是连续光谱是连续光谱,而事实上原子发光是不连续的而事实上原子发光是不连续的,是线状谱是线状谱(2)

4、玻尔的观点玻尔的观点玻尔接受了普朗克的黑体辐射的量子论和爱因斯坦的光子的玻尔接受了普朗克的黑体辐射的量子论和爱因斯坦的光子的概念概念,将能量取分立值的观念应用到原子系统将能量取分立值的观念应用到原子系统.第9页 第9页 共 68 页 2.玻尔的原子模型玻尔的原子模型玻尔认为玻尔认为:围绕原子核运动的电子轨道半径只能是某些分立围绕原子核运动的电子轨道半径只能是某些分立的数值的数值,这种现象叫轨道量子化这种现象叫轨道量子化;不同的轨道对应着不同的不同的轨道对应着不同的原子状态原子状态,在这些状态尽管电子在做变速运动在这些状态尽管电子在做变速运动,却不辐射能却不辐射能量量,因此这些状态原子是稳定的因

5、此这些状态原子是稳定的,原子在不同状态具有不同原子在不同状态具有不同的能量的能量,所以原子的能量也是量子化的所以原子的能量也是量子化的.第10页 第10页 共 68 页 玻尔理论有三个要点玻尔理论有三个要点:(1)原子只能处于一系列不连续的能量状态中原子只能处于一系列不连续的能量状态中,在这些状态中在这些状态中原子是稳定的原子是稳定的,电子虽然绕核旋转电子虽然绕核旋转,但并不向外辐射能量但并不向外辐射能量,这这些状态叫做定态些状态叫做定态.(2)原子从一种定态原子从一种定态(E1)跃迁到另外一个定态跃迁到另外一个定态(E2)时时,它辐射它辐射(或或吸收吸收)一定频率的光子一定频率的光子,光子的

6、能量由这两个定态的能量差光子的能量由这两个定态的能量差决定决定.即即h=E2-E1可见可见,电子从一个轨道到另一个轨道不是以螺旋线的形状改变电子从一个轨道到另一个轨道不是以螺旋线的形状改变半径的半径的,而是从一个轨道而是从一个轨道“跳跃跳跃”到另一个轨道到另一个轨道,玻尔将这玻尔将这种现象称为跃迁种现象称为跃迁.第11页 第11页 共 68 页 (3)原子的不同能量状态对应于电子不同的轨道原子的不同能量状态对应于电子不同的轨道,原子定态的原子定态的不连续性不连续性,因而与之对应的电子轨道也是不连续的因而与之对应的电子轨道也是不连续的.这种轨这种轨道的不连续叫做轨道的量子化道的不连续叫做轨道的量

7、子化.第12页 第12页 共 68 页 3.能级能级在玻尔原子模型中在玻尔原子模型中,原子的可能状态是不连续的原子的可能状态是不连续的,因此各状态因此各状态对应的能量也是不连续的对应的能量也是不连续的,这些能量值叫做能级这些能量值叫做能级.各状态的标号各状态的标号1 2 3叫做量子数叫做量子数,通常用通常用n表示表示,能量最能量最低的状态叫做基态低的状态叫做基态,其他状态叫做激发态其他状态叫做激发态.基态和激发态的基态和激发态的能量分别用能量分别用E1 E2 E3代表代表.第13页 第13页 共 68 页 二二 玻尔原子模型对氢原子光谱的解释玻尔原子模型对氢原子光谱的解释对氢原子而言对氢原子而

8、言,核外一个电子绕核运行时核外一个电子绕核运行时,若半径不同若半径不同,则对应则对应着的原子能量也不同着的原子能量也不同,若使原子电离若使原子电离,外界必须对原子做功外界必须对原子做功,使电子摆脱它与原子核之间的库仑力的束缚使电子摆脱它与原子核之间的库仑力的束缚,所以原子电所以原子电离后的能量比原子其他状态的能量都高离后的能量比原子其他状态的能量都高,我们把原子电离我们把原子电离后的能量记为后的能量记为0,则其他状态下的能量值就是负值则其他状态下的能量值就是负值.第14页 第14页 共 68 页 原子各能级的关系为原子各能级的关系为En= (n=1,2,3)对氢原子而言对氢原子而言,基态能量基

9、态能量:E1=-13.6 eV则其他各激发态的能级为则其他各激发态的能级为:E2=-3.4 eV E3=-1.5 eV12En第15页 第15页 共 68 页 1.能级图能级图:下图为氢原子的能级图下图为氢原子的能级图第16页 第16页 共 68 页 2.光子的发射和吸收光子的发射和吸收(1)能级的跃迁能级的跃迁根据玻尔原子模型根据玻尔原子模型,原子只能处于一系列的不连续的能量状态原子只能处于一系列的不连续的能量状态中中,这些状态分基态和激发态两种这些状态分基态和激发态两种.其中原子处于基态时是其中原子处于基态时是稳定的稳定的,原子处于激发态时是不稳定的原子处于激发态时是不稳定的.当原子处于激

10、发态当原子处于激发态时会自发地向较低能级跃迁时会自发地向较低能级跃迁,经过一次或几次跃迁到基态经过一次或几次跃迁到基态.第17页 第17页 共 68 页 说明说明:原子能级跃迁时原子能级跃迁时,处于激发态的原子可能经一次跃迁处于激发态的原子可能经一次跃迁回到基态回到基态;也可能由较高能级的激发态跃迁到较低能级的也可能由较高能级的激发态跃迁到较低能级的激发态激发态,最后回到基态最后回到基态.一个原子由较高能级回到基态一个原子由较高能级回到基态,到底到底发生几次跃迁是不确定的发生几次跃迁是不确定的.物质中含有大量的原子物质中含有大量的原子,各个原子的跃迁方式也是不统一的各个原子的跃迁方式也是不统一

11、的,有些原子经一次跃迁到基态有些原子经一次跃迁到基态;有些原子可能经几次跃迁才有些原子可能经几次跃迁才回到基态回到基态.第18页 第18页 共 68 页 (2)光子的发射光子的发射原子从较高的能级跃迁到较低能级要辐射能量原子从较高的能级跃迁到较低能级要辐射能量,该能量以光子该能量以光子的形式放出的形式放出,而光子的频率由下式决定而光子的频率由下式决定h=Em-En由上式可以看出由上式可以看出,能级差越大能级差越大,放出光子的频率就越高放出光子的频率就越高,而原子而原子的能级值是不连续的的能级值是不连续的.所以两个定态的能级差也是不连续所以两个定态的能级差也是不连续的的,从而原子发光形成的光谱也

12、是不连续的从而原子发光形成的光谱也是不连续的,只能发出一系只能发出一系列不连续的光谱线列不连续的光谱线,这与事实是相吻合的这与事实是相吻合的.第19页 第19页 共 68 页 (3)光子吸收光子吸收光子的吸收是光子发射的逆过程光子的吸收是光子发射的逆过程,原子从低能级跃迁到高能级原子从低能级跃迁到高能级要吸收光子要吸收光子.吸收光子的频率也是由吸收光子的频率也是由h=Em-En决定决定.所以吸所以吸收光子的频率也是不连续的收光子的频率也是不连续的,与原子发光时的辐射光子的与原子发光时的辐射光子的频率是一一对应的频率是一一对应的.第20页 第20页 共 68 页 说明说明:原子若是吸收光子的能量

13、而被激发原子若是吸收光子的能量而被激发,其光子的能量必其光子的能量必须等于两个能级的能量差须等于两个能级的能量差,否则不能被吸收否则不能被吸收,不存在激发到不存在激发到n=2时时,能量有余能量有余,而被激发到而被激发到n=3时能量不足时能量不足,则可激发到则可激发到n=2的问题的问题.即吸收光子是选择性吸收即吸收光子是选择性吸收.原子还可以吸收电子原子还可以吸收电子(自由电子自由电子)的能量而被激发的能量而被激发,只要入射只要入射电子的能量大于或等于两能级的差值电子的能量大于或等于两能级的差值(E=Em-En),均可使原均可使原子能级发生跃迁子能级发生跃迁.第21页 第21页 共 68 页 三

14、三 玻尔理论的局限性玻尔理论的局限性玻尔理论只能解释氢原子光谱玻尔理论只能解释氢原子光谱,而对外层电子较多的原子而对外层电子较多的原子,理理论和实际相差很多论和实际相差很多,玻尔理论不再成立玻尔理论不再成立,取而代之的是量子取而代之的是量子力学力学.量子力学是彻底的量子理论量子力学是彻底的量子理论.这不但能解释玻尔理论这不但能解释玻尔理论所能解释的现象所能解释的现象,而且能够解释大量玻尔理论所不能解释而且能够解释大量玻尔理论所不能解释的现象的现象.玻尔理论的三点假设玻尔理论的三点假设,在量子力学中也变成了从理在量子力学中也变成了从理论上推导出来的直接结果论上推导出来的直接结果,建立在量子力学的

15、原子理论认建立在量子力学的原子理论认为为,核外电子的运动规律服从统计规律核外电子的运动规律服从统计规律,而没有固定的轨道而没有固定的轨道,我们只能知道它们在核外某处出现的概率大小我们只能知道它们在核外某处出现的概率大小. 第22页 第22页 共 68 页 结果发现电子在某些地方出现的概率较大结果发现电子在某些地方出现的概率较大,在另一些地方出现在另一些地方出现的概率较小的概率较小,电子频繁地出现在这些概率大的地方电子频繁地出现在这些概率大的地方,我们可我们可以想象那里有一团以想象那里有一团“电子云电子云”包围着原子核包围着原子核,这些电子云这些电子云形成许多层形成许多层,在不同层中运动的电子具

16、有不同的能量在不同层中运动的电子具有不同的能量,因而因而形成了原子的定态和能级形成了原子的定态和能级.这样量子力学就根本抛弃了从这样量子力学就根本抛弃了从经典物理引用来的电子轨道的概念经典物理引用来的电子轨道的概念,所谓玻尔理论中的电所谓玻尔理论中的电子轨道子轨道,只不过是电子云中电子出现概率最大的地方只不过是电子云中电子出现概率最大的地方.第23页 第23页 共 68 页 从而我们就清楚的知道玻尔理论的成功之处在于引入了从而我们就清楚的知道玻尔理论的成功之处在于引入了“量量子子”的观念的观念;不成功的原因是过多地保留了经典的物理理不成功的原因是过多地保留了经典的物理理论论.第24页 第24页

17、 共 68 页 典例分析典例分析一一 有关玻尔的原子模型的问题有关玻尔的原子模型的问题第25页 第25页 共 68 页 例例1:玻尔在他提出的原子模型中所做的假设有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原子处在具有一定能量的定态中,虽然电子做加速运动虽然电子做加速运动,但但不向外辐射能量不向外辐射能量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应,而电子的可能轨道的分布是不连续的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电子从一个轨道跃迁到另一个轨道时,辐射辐射(或吸收或

18、吸收)一定频一定频率的光子率的光子D.电子跃迁时辐射光子的频率等于电子绕核做圆周运动的频电子跃迁时辐射光子的频率等于电子绕核做圆周运动的频率率答案答案:ABC第26页 第26页 共 68 页 解析解析:在玻尔的原子模型中在玻尔的原子模型中,玻尔提出了的假设玻尔提出了的假设:1.电子的轨道电子的轨道是一些不连续的某些分立的值是一些不连续的某些分立的值,不同的轨道对应不同的能不同的轨道对应不同的能量值量值.2.电子在可能的轨道上虽做加速运动电子在可能的轨道上虽做加速运动,但不向外辐射但不向外辐射能量能量,状态稳定状态稳定,原子只能处于一系列不连续的能量状态原子只能处于一系列不连续的能量状态.3.原

19、子从一种定态跃迁到另一种定态时要吸收或辐射一定频原子从一种定态跃迁到另一种定态时要吸收或辐射一定频率的光子率的光子,光子的能量由这两种定态的能量差决定光子的能量由这两种定态的能量差决定,所以所以A B C选项正确选项正确.第27页 第27页 共 68 页 巩固练习巩固练习1:关于玻尔的原子模型下列说法正确的是关于玻尔的原子模型下列说法正确的是( )A.原子可以处于连续的能量状态中原子可以处于连续的能量状态中B.原子的能量状态是不连续的原子的能量状态是不连续的C.原子中的核外电子绕原子核做加速运动一定向外辐射能量原子中的核外电子绕原子核做加速运动一定向外辐射能量D.原子中的电子绕核转动的半径是连

20、续的原子中的电子绕核转动的半径是连续的答案答案:B第28页 第28页 共 68 页 二、原子的能级跃迁问题二、原子的能级跃迁问题例例2:如图所示如图所示,氢原子从氢原子从n2的某一能级跃迁到的某一能级跃迁到n=2的能级的能级,辐辐射出能量为射出能量为2.55 eV的光子的光子.问最少要给基态的氢原子提供问最少要给基态的氢原子提供多少电子伏特的能量多少电子伏特的能量,才能使它辐射上述能量的光子才能使它辐射上述能量的光子?请在请在图中画出获得该能量后的氢原子可能的辐射跃迁图图中画出获得该能量后的氢原子可能的辐射跃迁图.第29页 第29页 共 68 页 解析解析:氢原子从氢原子从n2的某一能级跃迁到

21、的某一能级跃迁到n=2的能级的能级,满足满足:h=En-E2=2.55 eV,En=h+E2=-0.85 eV.所以所以n=4.基态氢原子要跃迁到基态氢原子要跃迁到n=4的能级的能级,应提供应提供:E=E4-E1=12.75 eV.跃迁图如图所示跃迁图如图所示.第30页 第30页 共 68 页 答案答案:见解析见解析点评点评:处理氢原子辐射和吸收的问题时处理氢原子辐射和吸收的问题时,切记辐射或吸收的光切记辐射或吸收的光子的能量必须等于两个定态的能级差子的能量必须等于两个定态的能级差,不可能辐射或吸收不可能辐射或吸收两个能级差之外能量的光子两个能级差之外能量的光子;处于高能态的氢原子可能向处于高

22、能态的氢原子可能向各个低能态跃迁各个低能态跃迁,而辐射出若干可能频率的光子而辐射出若干可能频率的光子.因此画辐因此画辐射跃迁图时要注意不要漏掉射跃迁图时要注意不要漏掉.第31页 第31页 共 68 页 例例3:(2007全国高考全国高考)用大量具有一定能量的电子轰击大量处用大量具有一定能量的电子轰击大量处于基态的氢原子于基态的氢原子,观测到了一定数目的光谱线观测到了一定数目的光谱线.调高电子能调高电子能量再次进行观测量再次进行观测,发现光谱线的数目比原来增加了发现光谱线的数目比原来增加了5条条.用用n表示两次观测中最高激发态的量子数表示两次观测中最高激发态的量子数n之差之差,E表示调高表示调高

23、后电子的能量后电子的能量.根据氢原子的能级图可以判断根据氢原子的能级图可以判断,n和和E的可的可能值为能值为( )第32页 第32页 共 68 页 A.n=1,13.22 eVE13.32 eVB.n=2,13.22 eVE13.32 eVC.n=1,12.75 eVE13.06 eVD.n=2,12.75 eVE13.06 eV答案答案:AD第33页 第33页 共 68 页 解析解析:解法一解法一:由于是利用电子碰撞使氢原子从基态跃迁由于是利用电子碰撞使氢原子从基态跃迁,电子电子能量能量E大于或等于两个定态的能量差就可以使电子跃迁该大于或等于两个定态的能量差就可以使电子跃迁该能级能级,本题讨

24、论起来比较复杂本题讨论起来比较复杂,首先应从选项中的电子调高首先应从选项中的电子调高以后的能量入手以后的能量入手,来判断电子调高后能量的范围从而确定来判断电子调高后能量的范围从而确定使氢原子从基态跃迁到第使氢原子从基态跃迁到第n激发态激发态,如如A选项选项,13.22 eVE13.32 eV .可以使电子从基态跃迁到可以使电子从基态跃迁到n=6的激发态的激发态,E17=13.32 eV,E16=13.22 eV,n=6的激发态能发出的激发态能发出15种频种频率的光率的光,n处于处于n=5能级时能发出能级时能发出10种频率种频率 第34页 第34页 共 68 页 的光的光,n=1故故A选项正确选

25、项正确.同理同理12.75 eVE13.06 eV时时,可以可以使基态的氢原子跃迁到使基态的氢原子跃迁到n=4的能级的能级.E14=12.75 eV,E15=13.06 eV,当氢原子处于当氢原子处于n=4的激发态的激发态,发光可以发光可以产生产生6种不同频率的光种不同频率的光,比没有调高电子能量的氢原子多比没有调高电子能量的氢原子多5条谱线条谱线,即原来氢原子所处激发态可以发出即原来氢原子所处激发态可以发出1种频率的光种频率的光.即即处于处于n=2的能级的能级,则则n=2,故故D选项正确选项正确.第35页 第35页 共 68 页 解法二解法二:当当n=1时时,调节前最高激发态的量子数调节前最

26、高激发态的量子数n,调节后最高调节后最高激发态的量子数为激发态的量子数为n+1由由C2n+1-C2n=5 这时利用数学上组合来求解即这时利用数学上组合来求解即解得解得n=5 n+1=6所以所以E6-E1EE7-E1 即即13.22 eVE13.32 eV当当n=2时时,则有则有C2n+2-C2n=5(1)(1)522nnn n第36页 第36页 共 68 页 即即解得解得n=2所以所以E4-E1EE5-E1 即即12.75 eVErb,则此过程原子要辐射则此过程原子要辐射一定频率的光子一定频率的光子D.氢原子吸收光子后氢原子吸收光子后,将从高能级向低能级跃迁将从高能级向低能级跃迁答案答案:C第

27、43页 第43页 共 68 页 解析解析:原子由能量为原子由能量为En的定态向低能级跃迁时的定态向低能级跃迁时,辐射的光子能辐射的光子能量等于能级差量等于能级差,与与En不同不同,故故A选项错误选项错误;电子沿某一轨道绕电子沿某一轨道绕核运动核运动,处于某一定态处于某一定态,不向外辐射能量不向外辐射能量,故故B选项错误选项错误;电子电子由半径大的轨道跃迁到半径小的轨道由半径大的轨道跃迁到半径小的轨道,能级降低能级降低,因而要辐因而要辐射一定频率的光子射一定频率的光子,故故C选项正确选项正确;原子吸收光子后能量增原子吸收光子后能量增加、能级升高加、能级升高,故故D选项错误选项错误.第44页 第4

28、4页 共 68 页 3.氢原子放出一个光子后电子由外轨道跃迁到内轨道氢原子放出一个光子后电子由外轨道跃迁到内轨道,根据玻根据玻尔理论氢原子的尔理论氢原子的( )A.核外电子的电势能增大核外电子的电势能增大B.氢原子的能量增大氢原子的能量增大C.核外电子的动能增大核外电子的动能增大D.核外电子的转动周期变大核外电子的转动周期变大答案答案:C第45页 第45页 共 68 页 解析解析:当电子由外轨进入到内轨时当电子由外轨进入到内轨时,库仑力做正功库仑力做正功,电势能减小电势能减小,故故A选项错误选项错误;由于电子绕核做匀速圆周运动由于电子绕核做匀速圆周运动,满足满足 则则,由此可知由此可知C选项正

29、确选项正确;由由 得得 可知可知,D选项错误选项错误,由于放出光由于放出光子能量减少子能量减少,故故B选项错误选项错误.222kemvrr22kkeEr2222()kemrrT22324mrTke第46页 第46页 共 68 页 4.欲使处于基态的氢原子激发欲使处于基态的氢原子激发,下列措施可行的是下列措施可行的是( )A.用用10.2 eV的光子照射的光子照射B.用用11 eV的光子照射的光子照射C.用用14 eV的光子照射的光子照射D.用用10 eV的光子照射的光子照射解析解析:由氢原子的能级图可算出由氢原子的能级图可算出,只有只有10.2 eV为第为第2能级与基能级与基态之间的能级差态之

30、间的能级差,而大于而大于13.6 eV的光能使氢原子电离的光能使氢原子电离,故故A C选项正确选项正确.答案答案:AC第47页 第47页 共 68 页 5.如图所示为氢原子的能级图如图所示为氢原子的能级图,A、B、C分别表示电子在三种分别表示电子在三种不同能级跃迁时放出的光子不同能级跃迁时放出的光子,其中其中( )第48页 第48页 共 68 页 A.频率最大的是频率最大的是B B.波长最长的是波长最长的是CC.频率最大的是频率最大的是A D.波长最长的是波长最长的是B解析解析:由图可知由图可知,B光的能量最大光的能量最大,根据根据E=h得得B光的频率最大光的频率最大,故故A选项正确选项正确;

31、同理可知同理可知C光的能量最低光的能量最低,其波长最长其波长最长,故故B选选项正确项正确.答案答案:AB第49页 第49页 共 68 页 6.(2008广东高考广东高考)有关氢原子光谱的说法正确的是有关氢原子光谱的说法正确的是( )A.氢原子的发射光谱是连续谱氢原子的发射光谱是连续谱B.氢原子光谱说明氢原子只发出特定频率的光氢原子光谱说明氢原子只发出特定频率的光C.氢原子光谱说明氢原子能级是分立的氢原子光谱说明氢原子能级是分立的D.氢原子光谱线的频率与氢原子能级的能量差无关氢原子光谱线的频率与氢原子能级的能量差无关答案答案:BC第50页 第50页 共 68 页 解析解析:氢原子光谱是线状谱氢原

32、子光谱是线状谱,故故A选项错误选项错误,B选项正确选项正确;氢原子氢原子发光的频率由两种定态的能量差决定发光的频率由两种定态的能量差决定,氢原子光谱是线状氢原子光谱是线状谱谱,则说明氢原子的能级是不连续的则说明氢原子的能级是不连续的,是分立的是分立的,故故C选项正选项正确确,D选项错误选项错误.第51页 第51页 共 68 页 能力提升能力提升7.氢原子在某三个相邻能级之间跃迁时氢原子在某三个相邻能级之间跃迁时,可发出三种不同波长可发出三种不同波长的辐射光的辐射光,已知其中的两个波长分别为已知其中的两个波长分别为1和和2,且且12,则另一则另一个波长可能是个波长可能是( )1211212122

33、12.A.B.CD 答案答案:CD第52页 第52页 共 68 页 313221211212132:Eh1111C.hchcEhchchchchcEEEEEE 解析 由则故 选项正确第53页 第53页 共 68 页 213123211212323121211212332D.3C D,.hchchchchcEEEEEEhchchchchcEEEEEE 故 选项正确所以 选项正确第54页 第54页 共 68 页 8.氢原子的能级如图所示氢原子的能级如图所示,已知可见光的光子能量范围约为已知可见光的光子能量范围约为1.62 eV3.11 eV.下列说法错误的是下列说法错误的是( )第55页 第55页

34、 共 68 页 A.处于处于n=3能级的氢原子可以吸收任意频率的紫外线能级的氢原子可以吸收任意频率的紫外线,并发生并发生电离电离B.大量氢原子从高能级向大量氢原子从高能级向n=3能级跃迁时能级跃迁时,发出的光具有显著发出的光具有显著的热效应的热效应C.大量处于大量处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时能级的氢原子向低能级跃迁时,可能发出可能发出6种种不同频率的光不同频率的光D.大量处于大量处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时能级的氢原子向低能级跃迁时,可能发出可能发出3种种不同频率的可见光不同频率的可见光答案答案:D第56页 第56页 共 68 页 解析解析:紫外线的频率比可见光高紫外线的频率比

35、可见光高,因此因此,紫外线光子的能量应大紫外线光子的能量应大于于3.11 eV,而处于而处于n=3能级的氢原子其电离能仅为能级的氢原子其电离能仅为1.51 eV3.11 eV,所以处于所以处于n=3能级的氢原子可以吸收任意频能级的氢原子可以吸收任意频率的紫外线率的紫外线,并发生电离并发生电离;大量氢原子从高能级向大量氢原子从高能级向n=3的能的能级跃迁时级跃迁时,发出的光子的能量小于发出的光子的能量小于1.51 eV,且且1.51 eV2的某一能级跃迁到的某一能级跃迁到n=2的能级上的能级上,辐射出能量为辐射出能量为2.55 eV的光子的光子,那么要给基态的氢原子最少那么要给基态的氢原子最少提供多少电子伏特的能量提供多少电子伏特的能量,才能使它辐射出上述能量的光才能使它辐射出上述能量的光子子?并在图中画出辐射出该能量的光子的跃迁图并在图中画出辐射出该能量的光子的跃迁图.第67页 第67页 共 68 页 解析解析:氢原子从氢原子从n2的某一能级跃迁到的某一能级跃迁到n=2的能级的能级,满足满足h=En-E2=2.55 eV,则则En=h+E2=(2.55-3.4) eV=-0.85 eV,所以所以n=4.基态氢原子要跃迁到基态氢原子要跃迁到n=4的能级的能级,应提供应提供E=E4-E1=12.75 eV的能量的能量.跃迁图如下跃迁图如下.