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1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上高二物理科學(xué)案 序號 60 高二年級 班 教師 官安民 學(xué)生 選修3-5 3.4.1 玻爾理論、能級躍遷（學(xué)案）1、 學(xué)習(xí)內(nèi)容 了解玻爾理論、能級躍遷、光譜線條數(shù)的計算2、 學(xué)習(xí)目的1.了解氫原子的能級。2.了解玻爾理論的內(nèi)容。3.掌握能級躍遷的規(guī)律及光譜線種類的計算。4.了解能級、能量量子化以及基態(tài)、激發(fā)態(tài)的概念。三、【復(fù)習(xí)鞏固】 1.不同的原子產(chǎn)生的原子光譜 （相同、不同），因此利用原子光譜可以用來 。 2.有關(guān)原子光譜的說法正確的是（ ）A氫原子的發(fā)射光譜是連續(xù)譜 B氫原子光譜說明氫原子只發(fā)出特定頻率的光C所有元素的原子光譜都是相同的 D利用原子光譜可以用來鑒定

2、物質(zhì)的成分四、【知識講授 能級結(jié)構(gòu)的猜想】 【原子的能量介紹】 氫原子的光譜線只能是 的光譜線，在原子向外輻射光子的過程中，即原子向外輻射了能量，可見原子也是有能量的，原子的能量是什么呢？ 我們可以想象到機(jī)械能，是物體和地球的系統(tǒng)具有的能量，是物體的動能與重力勢能之和；相似的，電子繞核高速運(yùn)轉(zhuǎn)，電子與原子核之間又存在庫侖引力，因此原子的能量為原子中所有電子繞核高速運(yùn)轉(zhuǎn)的動能及電子與原子核的電勢能之和。 根據(jù)能量守恒定律可知：原子向外輻射光子時能量減少，變?yōu)榱硪环N能量狀態(tài)；原子只能向外輻射特定頻率的光子，因此原子的能量的變化也只能與這些光子的能量相對應(yīng)，因此原子的能量狀態(tài)也應(yīng)為不連續(xù)的。 【玻爾

3、理論、能級結(jié)構(gòu)】 為什么氫原子發(fā)出的光譜是不連續(xù)的？形成原子光譜的原因又是什么呢？ 為了解決上述問題，玻爾提出了原子中的三個假設(shè)： （1）能級（定態(tài)）假設(shè)：原子只能處于一系列不連續(xù)的能量狀態(tài)中，在這些狀態(tài)中原子是穩(wěn)定的，電子雖然繞核運(yùn)動，但并不向外輻射能量。這些狀態(tài)叫定態(tài)。（本假設(shè)是針對原子穩(wěn)定性提出的） （2）躍遷假設(shè)：原子從一種定態(tài)（設(shè)能量為En）躍遷到另一種定態(tài)（設(shè)能量為Em）時，它輻射（或吸收）一定頻率的光子，光子的能量由這兩種定態(tài)的能量差決定，即 （h為普朗克恒量）（3）軌道量子化假設(shè)：原子的不同能量狀態(tài)跟電子沿不同的圓形軌道繞核運(yùn)動相對應(yīng)。原子的定態(tài)是不連續(xù)的，因此電子的可能軌道的

4、分布也是不連續(xù)的。（針對原子核式模型提出，是能級假設(shè)的補(bǔ)充） 名詞解釋： 能級： 。 你對能級是如何理解的？為什么能級值是負(fù)值？你從能級圖中發(fā)現(xiàn)了什么規(guī)律？ 躍遷： 要注意躍遷有兩個方向：從高能級向低能級躍遷時要 （吸收、輻射）光子；從低能級向高能級躍遷時要 （吸收、輻射）光子，吸收或輻射光子的能量等于 ；因此原子吸收光子具有 性。 原子的能量動態(tài)跟 相對應(yīng)，可以說電子的軌道是 化的，因此在能級圖中的能量量子數(shù)為 ；軌道的量子數(shù)越大，原子的能量就會 （越大、越?。?，動能就 ，電子的運(yùn)動周期就會 ，這跟衛(wèi)星圍繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)相似，二者又有不同點(diǎn)，其不同點(diǎn)是： 。 2.玻爾根據(jù)經(jīng)典電磁理論和牛頓力學(xué)計算

5、出氫原子的電子的各條可能軌道半徑和電子在各條軌道上運(yùn)動時的能量（包括動能和勢能）公式：軌道半徑： n=1，2，3能 量： n=1，2，3式中r1、E1、分別代表第一條（即離核最近的）可能軌道的半徑和電子在這條軌道上運(yùn)動時的能量，rn、En 分別代表第n條可能軌道的半徑和電子在第n條軌道上運(yùn)動時的能量，n是正整數(shù)，叫能量量子數(shù)。以上兩個公式只適合于氫原子，對其它的原子不成立【基態(tài)、激發(fā)態(tài)】 基態(tài)：是原子處于 ，即n= 時原子的能量狀態(tài)，氫原子的基態(tài)能量值為 。 激發(fā)態(tài)：是原子處于 ，即n 1時的能量狀態(tài)，處于激發(fā)態(tài)的原子是 ，它會向較低的能級躍遷， 一定頻率的光子，這就是原子的發(fā)光現(xiàn)象，輻射光子

6、的能量等于 ；由于原子的能量狀態(tài)不是連續(xù)的，因此輻射的光子能量也是 ，因此原子都有自己的特征譜線。能級間的躍遷產(chǎn)生不連續(xù)的譜線，從不同的能級躍遷到某一特定能級就形成一個線系，比如巴爾末系就是氫原子從n= 能級躍遷到n= 的能級時輻射的光譜。 【輻射光譜線條數(shù)的計算】 由于激發(fā)態(tài)的原子向低能級躍遷時是任意的，故在任意兩個能級之間均可以產(chǎn)生一條光譜線，故產(chǎn)生的光譜線條數(shù)為例1：一群氫原子處于n=4的激發(fā)態(tài)，當(dāng)它們自發(fā)地躍遷到較低的能級時，下列判斷中錯誤的是：（ ） A可能輻射出六種不同頻率的光子 B從n=4的能級直接躍遷到n=1的能級時釋放出波長最長的光子 C從n=4的能級躍遷到n=3的能級時釋放

7、出頻率最低的光子 D從n=2的能級躍遷到n=1的能級時釋放出波長最長的光子 例2：根據(jù)玻爾理論，氫原子由外層軌道躍遷到內(nèi)層軌道后（ ） A.原子的能量增加，電子的動能減小 B.原子的能量增加，電子的動能增加C.原子的能量減小，電子的動能減小 D.原子的能量減小，電子的動能增加3.3 氫原子的光譜學(xué)案 課后作業(yè)答案1.2. 不同 鑒別物質(zhì)的成分3. AB 因?yàn)閚只能取正整數(shù)不能是任意值 4.BD 5.D【課后作業(yè)】1. 原子的能量動態(tài)跟 相對應(yīng)；軌道的量子數(shù)越小，原子的能量就會 ，動能就 ，周期就會 。（選擇：越大、越小）2. 從高能級向低能級躍遷時要 （吸收、輻射）光子；從低能級向高能級躍遷時

8、要 （吸收、輻射）光子，吸收或輻射光子的能量等于 ；因此原子吸收光子具有 性；大量的氫原子從n=5的激發(fā)態(tài)向低能級躍遷時，產(chǎn)生的光譜條數(shù)的最大值是 3. 根據(jù)玻爾理論，在氫原子中，量子數(shù)越大，則（ ）A電子軌道半徑越小B電子軌道速度越小 C原子的能量越小D電子運(yùn)動的周期越小4.氫原子的核外電子由一個軌道躍遷到另一個軌道時，可能發(fā)生的情況有（ ） (A)放出光子，電子動能減少，原子勢能增加 (B)放出光子，電子動能增加，原子勢能減少 (C)吸收光子，電子動能減少，原子勢能增加 (D)吸收光子，電子動能增加，原子勢能減少5.按照玻爾理論，一個氫原子中的電子從一半徑為ra的圓軌道自發(fā)地直接躍遷到一半

9、徑為rb的圓軌道上，已知rarb，則在此過程中（ ）A原子要發(fā)出一系列頻率的光子 B原子要吸收一系列頻率的光子C原子要發(fā)出某一頻率的光子 D原子要吸收某一頻率的光子6.一根輕繩長10m，一端系在水平轉(zhuǎn)軸上，另一端懸掛一個質(zhì)量為2.5kg的木塊，木塊處于靜止.質(zhì)量為0.5kg的炮彈以水平速度打入木塊，炮彈未穿出，發(fā)現(xiàn)木塊在輕繩的作用下恰好通過最高點(diǎn)做圓周運(yùn)動。（g取10m/s2、不計木塊質(zhì)量的變化、空氣阻力不計）。求：（1）木塊在圓周運(yùn)動最高點(diǎn)的速度（2）炮彈射入木塊前的速度（3）炮彈和木塊損失的機(jī)械能。7.如圖，質(zhì)量為m1=0.3kg的小車靜止在光滑的水平面上，車足夠長，現(xiàn)有質(zhì)量m2=0.2kg可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊，以水平向右的速度v2=2m/s從左端劃上小車，最后在車面上某處與小車保持相對靜止。物塊與車面間的動摩擦因數(shù)=0.5，取g=10m/s2。求(1)摩擦力f多大，物塊、小車各受摩擦力的方向？(2)物塊和小車的加速度a物,a車？(3)物塊和小車最后共同速度v共？(4)以地面為參考系，物塊的位移S物和小車的位移S車？(5)物塊在小車上的位移，即他們的相對位移L?m2 m1專心-專注-專業(yè)