1.1 第1课时 氢原子光谱和玻尔的原子结构模型 学案 2023-2024学年高二下学期化学鲁科版（2019）选择性必修2

1.1 第1课时　氢原子光谱和玻尔的原子结构模型 【学习目标】 1.了解原子结构模型的诞生及人类认识原子结构的历程。 2.了解氢原子光谱、基态和激发态。 3.了解氢原子光谱的特点。 4.了解玻尔原子结构模型的基本观点及其对氢原子光谱特点的解释。　 【自主预习】 1.原子结构模型的演变 时间或年代 原子结构模型 科学家及模型 1803年 道尔顿　　　  1904年 　　　　“葡萄干布丁”模型  1911年 卢瑟福　　　  1913年 　　　　核外电子分层排布的原子结构模型  20世纪20 年代中期 　　　  2.光谱及氢原子光谱 (1)光谱 ①含义:利用原子光谱仪将物质　　　　或　　　　的频率(或波长)和强度分布记录下来的谱线。  ②形成原因:电子在不同轨道间　　　　时,会辐射或吸收能量。  (2)氢原子光谱属于线状光谱。 3.玻尔的原子结构模型 (1)基本观点 运动轨迹 原子中的电子在具有确定半径的圆周轨道上绕原子核运动,并且不辐射能量 能量分布 在不同轨道上运动的电子具有不同的能量,而且能量值是不连续的。轨道能量依n(量子数)值(1、2、3…)的增大而　　　  电子跃迁 对氢原子而言,电子处在n=1的轨道时能量最低,这种状态称为　　　　;能量高于基态能量的状态,称为　　　　。电子在能量不同的轨道之间跃迁时,辐射或吸收的能量以光的形式表现出来并被记录下来,就形成了　　　　  (2)贡献 ①成功地解释了氢原子光谱是线状光谱的实验事实。 ②阐明了原子光谱源自核外电子在能量不同的轨道之间的跃迁,而电子所处的轨道的能量是量子化的。 【参考答案】1.原子论　汤姆孙　核式模型　玻尔　量子力学模型 2.吸收的光　发射的光　跃迁 3.升高　基态　激发态　光谱 【效果检测】 1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。 (1)玻尔提出了原子学说,并提出电子分层排布模型。(　　) (2)氢原子外围只有一个电子,故氢原子光谱只有一条谱线。 (　　) (3)氢原子光谱属于线状光谱。 (　　) (4)基态氢原子转变成激发态氢原子时释放能量。(　　) (5)焰色试验与电子跃迁有关,属于化学变化。 (　　) 【答案】(1)×　(2)×　(3)√　(4)×　(5)× 2.为什么氢原子光谱是由具有特定波长、彼此分立的谱线组成的? 【答案】根据玻尔理论,电子所处的轨道的能量是量子化的,轨道间的能量差也是确定的,因此形成的是具有特定波长的线状光谱。 3.举例说明什么是连续光谱? 【答案】若由光谱仪获得的光谱是由各种波长的光所组成,且相近的波长差别极小而不能分辨,则所得光谱为连续光谱。如阳光等。 【合作探究】 任务1：氢原子光谱和玻尔原子结构模型 情境导入　氢原子光谱 氢原子光谱实验表明:氢原子在一般情况下并不辐射电磁波;氢原子光谱不是连续光谱,而是线状光谱。 问题生成 1.氢原子外围只有1个电子,氢原子光谱是否只有1条谱线? 【答案】不是。氢原子电子跃迁到不同原子轨道时产生不同的光谱谱线。 2.下图是氢原子的两个光谱,分别是发射光谱和吸收光谱。两者有什么共同点? 【答案】氢原子光谱是线状的,谱线的位置相同且是不连续的。 3.氢原子光谱为什么是线状光谱? 【答案】电子在不同轨道上运动时能量不同,且能量值是不连续的,氢原子的电子从一个能级跃迁到另一个能级时,吸收或释放一定的能量,就会吸收或释放具有一定频率的光,并被光谱分析仪记录下来,得到线状光谱。 【核心归纳】 1.玻尔原子结构模型 (1)内容归纳 ①原子光谱源自核外电子在能量不同的轨道之间的跃迁; ②电子所处的轨道的能量是量子化的; ③电子跃迁吸收(或放出)的能量也是量子化的。 (2)局限性:玻尔理论中只引入一个量子数n,只能解释氢原子光谱是线状光谱。无法解释多电子原子光谱的复杂现象及其在外磁场存在的谱线分裂现象,需要引入更多的量子数。 2.光谱分类 【典型例题】 【例1】原子光谱是线状光谱,是由不连续的谱线组成的,这表明(　　)。 A.在原子中只有某些电子能够跃迁产生光谱 B.原子中的电子可以处于某些特定的能量状态,即电子的能量是量子化的 C.原子发射的光是单色光 D.白光可以由多种单色光组成 【答案】B 【解析】光谱分为连续光谱和线状光谱,无论是单色光还是白光,都是连续光谱,原子光谱是线状光谱,也就是由具有特定频率的光形成的谱线。原子光谱之所以产生这种特定的谱线,是由于电子的能量是量子化的,电子跃迁的始态和终态的能量差也是量子化的。 【例2】1913年,丹麦科学家玻尔第一次认识到氢原子光谱是氢原子的电子跃迁产生的。玻尔的原子结构理论,一个很大的成就是(　　)。 A.证明了原子核外电子在圆形轨道上运动 B.提出了原子核是可以进一步细分的 C