第十一章-第二讲-原子结构与原子核课件.ppt
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- 第十一 第二 原子结构 原子核 课件
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1、(3)核式结构模型:原子中心有一个很小的核式结构模型:原子中心有一个很小的 ,叫做原子核,叫做原子核,原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里,带负原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里,带负电的电的 在核外空间绕核旋转在核外空间绕核旋转一、原子结构一、原子结构1原子的核式结构原子的核式结构(1)19091911年,英国物理学家年,英国物理学家 进行了进行了粒子散粒子散射实验,提出了核式结构模型射实验,提出了核式结构模型(2)粒子散射实验粒子散射实验实验装置:如图所示实验装置:如图所示卢瑟福卢瑟福原方向原方向较大角度较大角度核核电子电子实验结果:实验结果:粒子穿过金箔后,粒子穿过
2、金箔后,绝大多数沿绝大多数沿 前进,少数前进,少数发生发生 偏转,极少数偏偏转,极少数偏转角度大于转角度大于90,甚至被弹回,甚至被弹回氢原子光谱有何特点?氢原子光谱有何特点?不连续的、线状谱不连续的、线状谱光谱分析:鉴别物质成分光谱分析:鉴别物质成分特别提醒特别提醒氢光谱是线状的、不连续的,波长(频率)氢光谱是线状的、不连续的,波长(频率)只能是分立的值只能是分立的值玻玻尔尔3玻尔的原子模型玻尔的原子模型(1)玻尔理论玻尔理论轨道量子化:原子中的电子在库仑引力的作用下,绕原子轨道量子化:原子中的电子在库仑引力的作用下,绕原子核做圆周运动,电子绕核运动的可能轨道是核做圆周运动,电子绕核运动的可
3、能轨道是 的的能量量子化:电子在不同的轨道上运动时,原子处于不同能量量子化:电子在不同的轨道上运动时,原子处于不同的状态,因而具有不同的能量,即原子的能量是的状态,因而具有不同的能量,即原子的能量是 的的这些具有确定能量的稳定状态称为定态,在各个定态中,这些具有确定能量的稳定状态称为定态,在各个定态中,原子是原子是 的,不向外辐射能量的,不向外辐射能量不连续不连续不连续不连续稳定稳定跃迁条件:原子从一个能量状态向另一个能量状态跃跃迁条件:原子从一个能量状态向另一个能量状态跃迁时要迁时要 或或 一定频率一定频率的光子,光子的能量等于的光子,光子的能量等于两个状态的两个状态的 ,即,即h .放出放
4、出吸收吸收能量差能量差EmEn13.60.53氢原子的能级12rnrn121EnEn3,2,1nE1=13.6eV氢原子的能级有何特点?氢原子的能级有何特点?1、总能量为负值、总能量为负值2、越往高能级,能级间隔越小、越往高能级,能级间隔越小问题问题1:一群氢原子从:一群氢原子从n=3的的激发态跃迁到基态,可能放激发态跃迁到基态,可能放出几种光子?出几种光子?问题问题2:一群氢原子处于基态,:一群氢原子处于基态,可以吸收下列哪种能量的光可以吸收下列哪种能量的光子而跃迁到激发态?子而跃迁到激发态?A、9eV B、12eV C、10.2eV D、12.75eVE、14eV问题问题3:有一个动能为:
5、有一个动能为11eV的自由电子与一个处于的自由电子与一个处于基态的氢原子发生碰撞,氢原子是否可以吸收电基态的氢原子发生碰撞,氢原子是否可以吸收电子的能量而跃迁到激发态?子的能量而跃迁到激发态?1 1氢原子从第五能级跃迁到第三能级时氢原子辐射氢原子从第五能级跃迁到第三能级时氢原子辐射的光子的频率为的光子的频率为v v,并且能使金属,并且能使金属A A发生光电效应现发生光电效应现象。以下四种判断正确的是:象。以下四种判断正确的是:A A、氢原子做上述跃迁时,它的电子的轨道半径、氢原子做上述跃迁时,它的电子的轨道半径将增大将增大B B、氢原子从第三能级跃迁到第一能级时氢原子、氢原子从第三能级跃迁到第
6、一能级时氢原子辐射的光子的频率也是辐射的光子的频率也是v vC C、氢原子从第三能级向第一能级跃迁时产生的、氢原子从第三能级向第一能级跃迁时产生的光子,一定能使金属光子,一定能使金属A A产生光电效应现象产生光电效应现象D D、氢原子从第五能级向第四能级跃迁时产生的、氢原子从第五能级向第四能级跃迁时产生的光子,一定不能使金属光子,一定不能使金属A A产生光电效应现象产生光电效应现象 C例例1(双选双选)氢原子的部分能级如图氢原子的部分能级如图1122所示,已知可见光的光子能量在所示,已知可见光的光子能量在1.62 eV到到3.11 eV之间由此可推知,氢原子之间由此可推知,氢原子 ()A从高能
7、级向从高能级向n1能级跃迁时发出的光的能级跃迁时发出的光的波长比可见光的短波长比可见光的短B从高能级向从高能级向n2能级跃迁时发出的光均能级跃迁时发出的光均为可见光为可见光C从高能级向从高能级向n3能级跃迁时发出的光的频率比可见光的高能级跃迁时发出的光的频率比可见光的高D从从n3能级向能级向n2能级跃迁时发出的光为可见光能级跃迁时发出的光为可见光AD归纳领悟归纳领悟(1)原子从低能级向高能级跃迁:吸收一定能量的光子,原子从低能级向高能级跃迁:吸收一定能量的光子,当一个光子的能量满足当一个光子的能量满足hE末末E初初时,才能被某一个原子吸收,时,才能被某一个原子吸收,使原子从低能级使原子从低能级
8、E初初向高能级向高能级E末末跃迁,而当光子能量跃迁,而当光子能量h大于或小于大于或小于E末末E初初时都不能被原子吸收时都不能被原子吸收(2)原子从高能级向低能级跃迁,以光子的形式向外辐射能量,所原子从高能级向低能级跃迁,以光子的形式向外辐射能量,所辐射的光子能量恰等于发生跃迁时的两能级间的能量差辐射的光子能量恰等于发生跃迁时的两能级间的能量差(3)当光子能量大于或等于当光子能量大于或等于13.6 eV时,也可以被处于基态的氢原子时,也可以被处于基态的氢原子吸收,使氢原子电离;当处于基态的氢原子吸收的光子能量大于吸收,使氢原子电离;当处于基态的氢原子吸收的光子能量大于13.6 eV,氢原子电离后
9、,电子具有一定的初动能,氢原子电离后,电子具有一定的初动能(4)原子还可吸收外来实物粒子原子还可吸收外来实物粒子(例如自由电子例如自由电子)的能量而被激的能量而被激发由于实物粒子的动能可全部或部分地被原子吸收,所以只要发由于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入射粒子的能量大于或等于两能级的能量差值(EEmEn),均可,均可使原子发生能级跃迁使原子发生能级跃迁1关于氢原子能级的跃迁,下列叙述中正确的是关于氢原子能级的跃迁,下列叙述中正确的是 ()A用波长为用波长为60 nm的的X射线照射,可使处于基态的氢射线照射,可使处于基态的氢原子电离出自
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