第三章第四节原子的能级结构

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1、预习导学预习导学第四节第四节 原子的能级结构原子的能级结构预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义目标定位目标定位1.了解能了解能级级、跃跃迁、能量量子化以及基迁、能量量子化以及基态态、激、激发发态态等概念等概念.2.了解能了解能级跃级跃迁伴随着能量迁伴随着能量变变化，知道能化，知道能级跃级跃迁迁过过程中吸收或放出光子程中吸收或放出光子.3.能通能通过过能能级跃级跃迁解迁解释释巴耳末系巴耳末系预习导学预习导学第四节第四节 原子的能级结构原子的能级结构预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义一、能级结构猜想一、能级结构猜想1由由氢氢原子光原子光谱谱是分立的，我是分立的，我们们猜想原子内部的能量也是猜想原子内部的

2、能量也是_的的2原子内部不原子内部不连续连续的能量称的能量称为为原子的原子的_，原子从一个能，原子从一个能级级变变化到另一个能化到另一个能级级的的过过程叫做程叫做_3能能级跃级跃迁中的能量关系：迁中的能量关系：_由此可知原子在由此可知原子在跃跃迁前、后的能迁前、后的能级级分分别为别为Em和和En，若原子由高能，若原子由高能级级向低能向低能级跃级跃迁，迁，这这个个过过程中程中_光子，若原子由低能光子，若原子由低能级级向高能向高能级跃级跃迁，迁，这这个个过过程需吸收特定程需吸收特定频频率的率的_或通或通过过其他途其他途径径获获得得_ 不不连续连续能能级级hEmEn辐辐射射光子光子能量能量跃跃迁迁预

3、习导学预习导学第四节第四节 原子的能级结构原子的能级结构预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义二、氢原子的能级二、氢原子的能级2能能级级状状态态(1)基基态态：在正常状：在正常状态态下下氢氢原子原子处处于于_的能的能级级E1(n1)，这这个最低能个最低能级对应级对应的状的状态态称称为为基基态态，氢氢原子在基原子在基态态的能量的能量为为_(2)激激发态发态：当：当电电子受到外界激子受到外界激发时发时，可从基，可从基态跃态跃迁到迁到_的能的能级级E2、E3上，上，这这些能些能级对应级对应的状的状态态称称为为激激发态发态量子化的量子化的量子数量子数最低最低13.6 eV较较高高预习导学预习导学第四节第四节

4、 原子的能级结构原子的能级结构预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义(3)跃跃迁：迁：处处于激于激发态发态的的氢氢原子是不原子是不稳稳定的，它会向定的，它会向较较低的低的能能级跃级跃迁，迁，跃跃迁迁时释时释放出来的能量以光子形式向外放出来的能量以光子形式向外辐辐射，射，原子原子辐辐射出的光子的能量等于两能射出的光子的能量等于两能级间级间的的_，即，即hEmEn(m2)能量差能量差预习导学预习导学第四节第四节 原子的能级结构原子的能级结构预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义三、氢原子的能级图和氢光谱线系的形成三、氢原子的能级图和氢光谱线系的形成1氢原子能级图氢原子能级图如如图图341所示所示 图图341预

5、习导学预习导学第四节第四节 原子的能级结构原子的能级结构预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义2氢光谱线系的形成氢光谱线系的形成能能级间级间的的跃跃迁迁产产生不生不连续连续的的_，从不同能，从不同能级跃级跃迁到某一迁到某一特定能特定能级级就形成一个就形成一个_，如巴耳末，如巴耳末线线系是系是氢氢原子从原子从n3、4、5等能等能级跃级跃迁到迁到n2的能的能级时辐级时辐射出的光射出的光谱谱.谱线谱线线线系系课堂讲义课堂讲义预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义第四节第四节 原子的能级结构原子的能级结构一、对能级结构的理解一、对能级结构的理解1轨道量子化轨道量子化(1)轨轨道半径只能道半径只能够够是一些不是一些

6、不连续连续的、某些分立的数的、某些分立的数值值(2)氢氢原子的原子的电电子最小子最小轨轨道半径道半径为为r10.053 nm，其余，其余轨轨道道半径半径满满足足rnn2r1，式中，式中n称称为为量子数，量子数，对应对应不同的不同的轨轨道，道，只能取正整数只能取正整数课堂讲义课堂讲义预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义第四节第四节 原子的能级结构原子的能级结构2能量量子化能量量子化(1)不同不同轨轨道道对应对应不同的状不同的状态态，在，在这这些状些状态态中，尽管中，尽管电电子做子做变变速运速运动动，却不，却不辐辐射能量，因此射能量，因此这这些状些状态态是是稳稳定的，原子定的，原子在不同状在不同状态态

7、有不同的能量，所以原子的能量也是量子化的有不同的能量，所以原子的能量也是量子化的(2)基基态态：原子最低的能量状：原子最低的能量状态态称称为为基基态态，对应对应的的电电子在离子在离核最近的核最近的轨轨道上运道上运动动，氢氢原子基原子基态态能量能量E113.6 eV.(3)激激发态发态：较较高的能量状高的能量状态态称称为为激激发态发态，对应对应的的电电子在离子在离核核较远较远的的轨轨道上运道上运动动课堂讲义课堂讲义预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义第四节第四节 原子的能级结构原子的能级结构3跃迁跃迁课堂讲义课堂讲义预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义第四节第四节 原子的能级结构原子的能级结构【例例1】

8、(双选双选)(2014广州高二检测广州高二检测)按照玻按照玻尔尔原子理原子理论论，下，下列表述正确的是列表述正确的是()A核外核外电电子运子运动轨动轨道半径可取任意道半径可取任意值值B氢氢原子中的原子中的电电子离原子核越子离原子核越远远，氢氢原子的能量越大原子的能量越大C电电子子跃跃迁迁时时，辐辐射或吸收光子的能量由能射或吸收光子的能量由能级级的能量差的能量差决定，即决定，即h|EmEn|D氢氢原子从激原子从激发态发态向基向基态跃态跃迁的迁的过过程，可能程，可能辐辐射能量，射能量，也可能吸收能量也可能吸收能量答案答案BC课堂讲义课堂讲义预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义第四节第四节 原子的能级结

9、构原子的能级结构解析解析根据玻尔理论，核外电子运动的轨道半径是确定的根据玻尔理论，核外电子运动的轨道半径是确定的值，而不是任意值，值，而不是任意值，A错误；氢原子中的电子离原子核越错误；氢原子中的电子离原子核越远，能级越高，能量越大，远，能级越高，能量越大，B正确；由跃迁规律可知正确；由跃迁规律可知C正正确；氢原子从激发态向基态跃迁的过程中，应辐射能量，确；氢原子从激发态向基态跃迁的过程中，应辐射能量，D错误错误课堂讲义课堂讲义预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义第四节第四节 原子的能级结构原子的能级结构针对训练针对训练1(单选单选)下列与玻下列与玻尔尔理理论论有直接关系的叙述中，有直接关系的叙述

10、中，错错误误的是的是()A电电子子绕绕原子核做加速运原子核做加速运动动，但并不向外，但并不向外辐辐射能量，射能量，这这时时原子的状原子的状态态是是稳稳定的定的B原子的一系列能量状原子的一系列能量状态态是不是不连续连续的的C原子从一个能量状原子从一个能量状态跃态跃迁到另一个能量状迁到另一个能量状态时态时，一定，一定要吸收或放出某一要吸收或放出某一频频率的光子率的光子D氢氢原子由原子由带带正正电电的原子核和的原子核和带负电带负电的的电电子子组组成，成，电电子子绕绕原子核旋原子核旋转转答案答案D课堂讲义课堂讲义预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义第四节第四节 原子的能级结构原子的能级结构二、原子能级和能

11、级跃迁的理解二、原子能级和能级跃迁的理解1原子从一种能量原子从一种能量态跃态跃迁到另一种能量迁到另一种能量态时态时，吸收，吸收(或放出或放出)能量能量为为h的光子的光子(h是普朗克常量是普朗克常量)，这这个光子的能量由前、个光子的能量由前、后两个能后两个能级级的能量差决定，即的能量差决定，即hEmEn(mn)若若mn，则辐则辐射光子，若射光子，若nm，则则吸收光子吸收光子课堂讲义课堂讲义预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义第四节第四节 原子的能级结构原子的能级结构【例例2】(双选双选)(2014山东卷山东卷)氢氢原子能原子能级级如如图图342所示，当所示，当氢氢原子从原子从n3跃跃迁到迁到n2的能

12、的能级时级时，辐辐射光的波射光的波长为长为656 nm.以以下判断正确的是下判断正确的是 ()A氢氢原子从原子从n2跃跃迁到迁到n1的能的能级时级时，辐辐射光的波射光的波长长大于大于656 nmB用波用波长为长为325 nm的光照射，可使的光照射，可使氢氢原子原子 图图342从从n1跃跃迁到迁到n2的能的能级级C一群一群处处于于n3能能级级上的上的氢氢原子向低能原子向低能级跃级跃迁迁时时最多最多产产生生3种种谱线谱线D用波用波长为长为633 nm的光照射，不能使的光照射，不能使氢氢原子从原子从n2跃跃迁迁到到n3的能的能级级课堂讲义课堂讲义预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义第四节第四节 原子的能

13、级结构原子的能级结构答案答案CD课堂讲义课堂讲义预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义第四节第四节 原子的能级结构原子的能级结构借题发挥借题发挥1.一个氢原子和一群氢原子问题一个氢原子和一群氢原子问题(1)如果是一个氢原子，该氢原子的核外电子在某时刻只能如果是一个氢原子，该氢原子的核外电子在某时刻只能处在某一个可能的轨道上，由这一轨道向另一轨道跃迁时处在某一个可能的轨道上，由这一轨道向另一轨道跃迁时只能有一种光，但可能发出的光条数为只能有一种光，但可能发出的光条数为(n1)种种(3)若知道每条发光的能量或频率，可根据已知情况判定光若知道每条发光的能量或频率，可根据已知情况判定光线所在区域线所在区域课

14、堂讲义课堂讲义预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义第四节第四节 原子的能级结构原子的能级结构2跃迁与电离问题跃迁与电离问题原子跃迁时，不管是吸收还是辐射光子，其光子的能量都原子跃迁时，不管是吸收还是辐射光子，其光子的能量都必须等于这两个能级的能量差若想把处于某一定态上的必须等于这两个能级的能量差若想把处于某一定态上的原子的电子电离出去，就需要给原子一定的能量如基态原子的电子电离出去，就需要给原子一定的能量如基态氢原子电离，其电离能为氢原子电离，其电离能为13.6 eV，只要能量等于或大于，只要能量等于或大于13.6 eV的光子都能被基态氢原子吸收而电离，只不过入射的光子都能被基态氢原子吸收而电离，

15、只不过入射光子的能量越大，原子电离后产生的电子具有的动能越大光子的能量越大，原子电离后产生的电子具有的动能越大课堂讲义课堂讲义预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义第四节第四节 原子的能级结构原子的能级结构针对训练针对训练2如如图图343所示，所示，氢氢原子从原子从n2的某一能的某一能级跃级跃迁到迁到n2的能的能级级，辐辐射出能量射出能量为为2.55 eV的光子，的光子，问问最少要最少要给给基基态态的的氢氢原子提供多少原子提供多少电电子伏特的能量，才能使它子伏特的能量，才能使它辐辐射射上述能量的光子？上述能量的光子？请请在在图图中画出中画出获获得得该该能量后的能量后的氢氢原子可原子可能的能的辐辐射射

16、跃跃迁迁图图 图图343课堂讲义课堂讲义预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义第四节第四节 原子的能级结构原子的能级结构答案答案12.75 eV跃跃迁迁图见图见解析解析图图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n2的能级，满足：的能级，满足：hEnE22.55 eVEnhE20.85 eV所以所以n4基态氢原子要跃迁到基态氢原子要跃迁到n4的能级，应提供的能级，应提供EE4E112.75 eV.课堂讲义课堂讲义预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义第四节第四节 原子的能级结构原子的能级结构跃迁图如图所示：跃迁图如图所示：预习导学预习导学第四节第四节 原子的能级结构原子的能级结构预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义再见再见