2013届高考物理核心要点突破系列课件：第21章第三节《能级》(人教版选修3—5).ppt

第三节　能　级; ;目标概览;课前自主学案;2．玻尔提出了原子的轨道量子化模型，这三条假设是： (1)原子只能处于一系列不连续的能量状态中，在这些状态中原子是稳定的，电子虽然做加速运动，但不向外辐射能量．这些状态叫做________． (2)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，光子能量由这两个定态的能量差决定，即_______________.;(3)原子的不同能量状态与电子的不同轨道半径相对应．由于原子的能量状态是不连续的，对应的轨道半径也是___________的． 二、氢原子能级 1．氢原子中的电子的各条可能轨道半径rn＝n2r1(n＝1,2,3，…，r1＝0.53×10－10 m)，氢原子中的电子在各条轨道上运动的能量(包括动能和电势能)En＝__________ (n＝1,2,3，…，E1＝_________eV)．;2．能级：氢原子的各个定态的____________叫做它的能级，原子处于最低能级时，电子在离核最近的轨道上运动，这种定态叫_________，其余各定态叫__________． 3．一群氢原子处于量子数为n的激发态时，可能辐射出的光谱条数为_______________.;三、原子光谱 稀薄气体通电后能够发光，利用分光镜可以得到气体发光的光谱，即原子光谱．利用原子光谱进行光谱分析可以精确分析样品中包含哪些元素．;一、原子跃迁条件 原子的跃迁条件hν＝Em－En只适用于光子和原子作用而使原子在各定态之间跃迁的情况，对下述两种情况，则不受此条件限制： 1．当光子与原子作用而使氢原子电离，产生离子和自由电子时，原子结构被破坏，因而不遵循有关原子结构的理论．如基态氢原子的电离能为13.6 eV，只要大于或等于13.6 eV的光子都能被处于基态的氢原子吸收而发生电离．氢原子电离所产生的自由电子的动能等于入射光子的能量减去电离能．;2．实物粒子和原子作用而使原子激发或电离，是通过实物粒子和原子碰撞来实现的．在碰撞过程中，实物粒子的动能可以全部或部分地被原子吸收，所以只要入射粒子的动能大于或等于原子某两个能级差值，就可以使原子受激发而跃迁到较高的能级；当入射粒子的动能大于原子在某能级的电离能时，也可以使原子电离．;二、氢原子的能级跃迁;特别提醒：(1)电子动能Ek＝ke2/(2r)随轨道半径r的减小而增大，随r的增大而减小(与v也直接相关)；系统电势能Ep＝－ke2r随轨道半径r的增大而增大，随r的减小而减小；原子的总能量E＝－ke2/(2r)也随轨道半径r的增大而增大，随r的减小而减小． (2)某定态能量En＝－ke2/(2r)＝E1/n20，表明氢原子核外电子处于束缚态，欲使氢原子电离，外界必须对系统至少补充ke2/(2r)的能量，原子的能级越低，需要的电离能就越大．;课堂互动讲练;A．最多只能放出4种不同频率的光子 B．从n＝4能级跃迁到n＝1能级放出的光子波长最长 C．从n＝4能级跃迁到n＝1能级放出的光子频率最高 D．从n＝4能级跃迁到n＝3能级放出的光子波长等于从n＝2能级跃迁到n＝1能级放出的光子波长;【答案】　C;;【答案】　B 【点评】　核外电子受到原子核的静电引力作用做匀速圆周运动，静电力提供向心力，库仑定律、电场力做功与电势能变化关系仍然适用．其不同点在于在轨迹变化时需吸收或辐射一定频率的光子．;变式训练2　氢原子核外电子由一个轨道向另一个轨道跃迁时，可能发生的情况是(　　) A．原子吸收光子，电子的动能增大，原子的电势能增大，原子的能量增大 B．原子放出光子，电子的动能减小，原子的电势能减小，原子的能量减小 C．原子吸收光子，电子的动能减小，原子的电势能增大，原子的能量增大 D．原子放出光子，电子的动能增大，原子的电势能减小，原子的能量减小;解析：选CD.氢原子核外电子由一个轨道跃迁到另一个轨道可能有两种情况：一是由较高能级向较低能级跃迁，即原子核外的电子由距核较远处跃迁到距核较近处，要放出光子，原子的能量(电子和原子核共有的电势能与电子动能之和，也即能级)要减小，原子的电势能要减小(电场力做正功)，电子的动能增加；二是由较低能级向较高能级跃迁，与上述相反．根据玻尔假设，在氢原子中，电子绕核;知能优化训练;本部分内容讲解结束