第4章4 氢原子光谱和玻尔的原子模型-2020-2021学年新教材高中物理选择性必修第三册新课标辅导【精讲精练】人教版（课件ppt)

第四章　原子结构和波粒二象性 物理·选择性必修 第三册（配 RJ 版） 菜 单 4　氢原子光谱和玻尔的原子模型 　　　[学业要求与核心素养] 1．了解光谱、连续谱和线状谱等概念。 2．知道氢原子光谱的实验规律。 3．知道玻尔原子理论的基本假设的主要内容。 4．了解能级、跃迁、能量量子化以及基态、激发态等概念。 5．能用玻尔原子理论简单解释氢原子模型。 6．了解玻尔模型的不足之处及其原因。 第四章　原子结构和波粒二象性 物理·选择性必修 第三册（配 RJ 版） 菜 单 波长 一条条的亮线 连在一起 线状谱 不同 特征 自主预习 基础落实 一、光谱 1．定义。 用光栅或棱镜可以把各种颜色的光按_____展开，获得光的波长(频率)和强度分布的记录，即光谱。 2．分类。 (1)线状谱：由________________组成的光谱。 (2)连续谱：由__________的光带组成的光谱。 3．特征谱线。 各种原子的发射光谱都是__________，且不同原子的亮线位置_____，故这些亮线称为原子的______谱线。 第四章　原子结构和波粒二象性 物理·选择性必修 第三册（配 RJ 版） 菜 单 特征谱线 组成成分 灵敏度 10－10g 4．光谱分析。 由于每种原子都有自己的__________，可以利用它来鉴别物质和确定物质的__________，这种方法称为光谱分析，它的优点是________高，样本中一种元素的含量达到__________时就可以被检测到。 二、氢原子光谱的实验规律 1．巴耳末公式：eq \f(1,λ)＝Req \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,22)－\f(1,n2)))(n＝3,4,5，…)， 其中R叫里德伯常量，其值为R＝1.10×107 m－1。 2．巴耳末公式的意义：以简洁的形式反映了氢原子的线状光谱特征。 第四章　原子结构和波粒二象性 物理·选择性必修 第三册（配 RJ 版） 菜 单 α粒子散射实验 稳定的系统 分立 库仑引力 圆周运动 量子化 稳定 电磁辐射 三、经典理论的困难 1．核式结构模型的成就：正确地指出了原子核的存在，很好地解释了______________________。 2．经典理论的困难：经典(电磁)理论既无法解释原子是个很______________，又无法解释原子光谱的______的线状谱。 四、玻尔原子理论的基本假设 1．轨道量子化。 (1)原子中的电子在______________的作用下，绕原子核做__________。 (2)电子运行轨道的半径不是任意的，也就是说电子的轨道是____________的。 (3)电子在这些轨道上绕核的转动是______的，不产生____________。 第四章　原子结构和波粒二象性 物理·选择性必修 第三册（配 RJ 版） 菜 单 量子化 能级 定态 基态 激发态 Em－En 2．定态。 (1)当电子在不同轨道上运动时，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，即原子的能量是________的，这些量子化的能量值叫作_______。 (2)原子中这些具有确定能量的稳定状态，称为_____。能量最低的状态叫作_____，其他的状态叫作________。 3．跃迁。 (1)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hν的光子，这个光子的能量由前后两个能级的能量差决定，即hν＝____________，该式被称为频率条件，又称辐射条件。 第四章　原子结构和波粒二象性 物理·选择性必修 第三册（配 RJ 版） 菜 单 (2)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，吸收的光子能量同样由频率条件决定。 五、玻尔理论对氢光谱的解释 1．氢原子的能级图。 图4-4-1 第四章　原子结构和波粒二象性 物理·选择性必修 第三册（配 RJ 版） 菜 单 E3－E2 定态轨道 里德伯常量 激发态 不稳定 光子 2．解释巴耳末公式。 (1)按照玻尔理论，原子从高能级(如从E3)跃迁到低能级(如到E2)的辐射的光子的能量为hν＝___________。 (2)巴耳末公式中的正整数n和2正好代表能级跃迁之前和之后所处的______________的量子数n和2。并且理论上的计算和实验测量的______________符合得很好。 3．解释气体导电发光：通常情况下，原子处于基态，基态是最稳定的，原子受到电子的撞击，有可能向上跃迁到__________，处于激发态的原子是________的，会自发地向能量较低的能级跃迁