人教版 (2019)选择性必修 第三册4 氢原子光谱和玻尔的原子模型优质课件ppt

这是一份人教版 (2019)选择性必修 第三册4 氢原子光谱和玻尔的原子模型优质课件ppt，共43页。PPT课件主要包含了问题导入，激发态，赖曼系，布喇开系，普丰德系，巴耳末系，巴尔末系，课堂练习，课堂小结等内容，欢迎下载使用。

把食盐放在火中灼烧，会发出黄色的光。食盐为什么发黄光而不发其他颜色的光呢?
早在17世纪，牛顿就发现了日光通过三棱镜后的色散现象，并把实验中得到的彩色光带叫做光谱。
1. 定义 用棱镜或者光栅把光按波长(频率)展开，得到光的波长(频率)成分和强度分布的记录，即光谱。
由连续分布的一切波长的光组成的光谱叫做连续谱。炽热的固体、液体及高压气体的光谱是连续谱，例如：白炽灯丝发出的光、烛焰、炽热的钢水发出的光都形成连续谱。
只含有一些不连续的亮线的光谱叫线状谱。线状谱中的亮线叫谱线，各条谱线对应不同波长的光。
稀薄气体或金属的蒸气的发射光谱是线状谱。线状谱是由游离状态的原子发射的，也叫原子光谱。
各种原子的发射光谱都是线状光谱，说明原子只发出几种特定频率的光。
不同原子的亮线位置（谱线）不同，说明不同原子的发光频率不同。因此线状光谱的谱线被称为原子的特征谱线。
(3)吸收光谱：连续谱中某些波长的光被物质吸收后的光谱
各种原子的吸收光谱中的每一条暗线都跟该种原子的发射光谱中的一条明线相对应。
3. 光谱分析(1) 定义:利用原子的特征谱线来鉴别物质和确定物质的组成成分．(2)优点：灵敏度高，样本中一种元素的含量达到10−13 kg时就可以被检测到。同种物质吸收光谱中的暗线与它线状谱中的明线相对应，线状谱和吸收光谱中的谱线都是原子的特征光谱，都可以用于光谱分析。
二、氢原子光谱的实验规律
玻璃管中稀薄气体的分子在强电场的作用下会电离，成为自由移动的正负电荷，于是气体变成导体，导电时会发光。
氢原子是最简单的原子，其光谱也最简单。从氢气放电管可以获得氢原子光谱，如图所示。
n = 2，3，4 …
n = 4，5，6 …
n = 5，6，7 …
n = 6，7，8 …
α粒子散射的实验使我们知道原子具有核式结构，但电子在原子核的周围怎样运动?这些还要通过其他事实才能认识。
辐射电磁波频率只是某些确定值
经典理论无法解释原子的稳定性和光谱的分立性
四、玻尔原子理论的基本假设
②电子在轨道绕核转动是稳定的，不产生电磁辐射
①绕核运动的电子轨道半径只能是某些分立的数值
rn=n2r1,n=1、2、3
2. 定态（能量量子化）
当电子在不同的轨道上运动时，原子处于不同的状态，于是就具有不同的能量。
①能级：各轨道上量子化的能量
②定态：原子中具有确定能量的稳定状态
基态：能量最低的状态(离核最近)
激发态：其他的能量状态
氢原子：E1=-13.6eV
原子系统的变化只能是从一个稳定态，完全跃迁到另一个稳定态。
电子吸收光子克服库仑引力做功，原子能量增加
电子辐射光子，原子能量减少
五、玻尔理论对氢光谱的解释
根据玻尔理论，氢原子核外只有一个电子，它绕原子核做圆周运动，轨道半径和能量都是分立的。
因此，巴耳末公式代表的应该是电子从量子数分别为 n= 3，4，5，…的能级向量子数为2的能级跃迁时发出的光谱线。
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2.用图表示氢原子各能极
氢原子能级跃迁与光谱图
问题1：巴尔末公式有正整数n出现，这里我们也用正整数n来标志氢原子的能级。它们之间是否有某种关系？
3. 解释气体导电发光与特征谱线
气体放电管中的原子受到高速运动的电子的撞击，发生跃迁到激发态，放出光子，最终回到基态。
各种气体原子的能级不同，跃迁时发射光子的能量各异。
问题：气体导电发光机理是什么？
玻尔理论成功的解释并预言了氢原子辐射的电磁波的问题，但是也有它的局限性。
①复杂一点的原子，就无法解释它的光谱现象
保留了静电粒子的观念，仍然把电子的运动看做经典力学描述小的轨道运动。
必须彻底放弃经典概念，用电子云概念取代经典的轨道概念
汤姆孙的 西瓜模型
卢瑟福的 核式结构模型
原子稳定性事实 氢光谱实验
由基尔霍夫开创的光谱分析方法对鉴别化学元素有着巨大的意义。许多化学元素，像艳、物、铊、铜、镓，都是在实验室里通过光语分析发现的。
光谱分析还为深入原子世界打开了道路。近代原子物理学正是从原子光谱的研究中开始的。
电子由高能量状态跃迁到低能量状态时，释放出的光子的频率可以是任意值吗？
不可以。因个定态轨道的能量是固定的，由                    可知，跃迁时释放出的光子的频率也是一系列固定值。
氢原子从高能级向低能级跃迁时，是不是能级越高，释放的光子能量越大？
一群氢原子处于n=4激发态，最多向外辐射多少种频率的光子？
氢原子核外电子从高能级向低能级跃迁时
也可能先跃迁到其他低能级的激发态，然后再到基态，
因此处于n能级的电子向低能级跃迁时就有很多可能性，其可能为     种情况。
注意一群原子和一个原子
氢原子核外只有一个电子，这个电子在某个时刻只能处在某一个可能的轨道上，在某段时间内，由某一轨道跃迁到另一个轨道时，可能的情况只有一种，但是如果容器中盛有大量的氢原子，这些原子的核外电子跃迁时就会有各种情况出现
注意直接跃迁与间接跃迁
原子从一种能量状态跃迁到另一种能量状态时，有时可能是直接跃迁，有时可能是间接跃迁。两种情况的辐射（或吸收）光子的频率不同，但都满足频率条件
原子若是吸收外来实物粒子(例如自由电子)的能量而被激发
实物粒子的动能可全部或部分地被原子吸收，
所以只要入射粒子的能量大于或等于两能级的能量差值（                 ）
就可使原子发生能级跃迁
例1：关于原子光谱，下列说法正确的是( ) A. 原子光谱是不连续的 B. 由于原子都是由原子核和电子组成的，所以各种原子的原子光谱是相同的 C. 各种原子的原子结构不同，所以各种原子的原子光谱也不相同 D. 分析物质发光的光谱，可以鉴别物质中含有那些元素
例2.关于波尔理论，下列说法正确的是（ ） A. 原子的不同定态对应于电子沿不同的圆形轨道绕核运动 B. 当原子处于激发态时，原子向外辐射能量 C. 只有当原子处于基态时，原子才不向外辐射能量 D. 不论当原子处于何种定态，原子都不向外辐射能量
例3：如图所示为氢原子能级图。大量处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时发出不同频率的光。用这些光照射金属钙。已知金属钙的逸出功为3.20 eV。能够从金属钙的表面照射出光电子的光共有(　 　) A. 2种 B. 3种 C. 4种 D. 种
例4：如果大量氢原子处在n＝3的能级，会辐射出几种频率的光?其中波长最短的光是在哪两个能之间跃迁时发出的?
能辐射3种频率的光。波长最短的光是从n=3的能级跃迁到n=1的能级时发出的光。
1.光谱：用棱镜或光栅可以把物质发出的光按波长展开，获得波长和强度分布的记录。
②线状谱：光谱是一条条分立的亮线。
①连续谱：光谱是连在一起的光带。
每种原子只能发出具有本身特征的某些频率的光
鉴别物质和确定物质的组成成分，发现新元素
可见光区谱线规律——巴尔末公式