考点强化氢原子能级及能级跃迁详解

考点强化：氢原子能级及能级跃迁,1.考点精讲,2.典例剖析,3.规律方法,4.跟踪训练,选修3-5动量守恒波粒二相性原子结构与原子核,5.真题演练,1.考点精讲,氢原子能级及能级跃迁,1能级图中相关量意义的说明,表示氢原子可能的能量状态定态,表示量子数,表示氢原子的能量,表示相邻的能量差,量子数越大相邻的能量差越小,距离越小,表示原子由较高能级向较低能级跃迁,原子跃迁的条件为hEmEn,2.定态间的跃迁满足能级差,n小n大吸收能量hEn大En小n大n小放出能量hEn大En小,电离态与电离能(1)电离态：n，E0基态电离态：E吸0(13.6eV)13.6eV电离能n2电离态：E吸0E23.4eV(2)如吸收能量足够大，克服电离能后，获得自由的电子还携带动能,3电离,入射光子和入射电子的区别：若是在光子的激发下引起原子跃迁，则要求光子的能量必须等于原子的某两个能级差；若是在电子的碰撞下引起的跃迁，则要求电子的能量必须大于或等于原子的某两个能级差,易混辨析,2.典例剖析,【例1】2015海南单科，17（1）氢原子基态的能量为E113.6eV。大量氢原子处于某一激发态。由这些氢原子可能发出的所有的光子中，频率最大的光子能量为0.96E1，频率最小的光子的能量为eV（保留两位有效数字），这些光子可具有种不同的频率。,解析显隐,0.31,10,【备选】(2012江苏，12C)如图所示是某原子的能级图，a、b、c为原子跃迁所发出的三种波长的光在下列该原子光谱的各选项中，谱线从左向右的波长依次增大，则正确的是(),转解析,审题导析1.两个能级间的能量差值越大，辐射光的频率就越大，其波长就越短.2.E3-E1E2-E1E3-E2,b光的能量最小,波长最长,a光的能量最大,波长最短,转原题,3.规律方法,(1)能级之间发生跃迁时放出(吸收)光子的频率由hEmEn求得。若求波长可由公式c求得。(2)一个氢原子跃迁发出可能的光谱线条数最多为(n1)。(3)一群氢原子跃迁发出可能的光谱线条数的两种求解方法。,用数学中的组合知识求解：NC2n：Nn(n1)/2利用能级图求解：在氢原子能级图中将氢原子跃迁的各种可能情况一一画出，然后相加。,【变式训练1】(2014山东卷,39)氢原子能级如图,当氢原子从n3跃迁到n2的能级时,辐射光的波长为656nm.以下判断正确的是()A.氢原子从n2跃迁到n1的能级时，辐射光的波长大于656nmB.用波长为325nm的光照射，可使氢原子从n1跃迁到n2的能级C.一群处于n3能级上的氢原子向低能级跃迁时最多产生3种谱线D.用波长为633nm的光照射,不能使氢原子从n2跃迁到n3的能级,解析显隐,4.跟踪训练,【跟踪训练】如图示为氢原子的四个能级，其中E1为基态，若氢原子A处于激发态E2，氢原子B处于激发态E3，则下列说法正确的是()A原子A可能辐射出3种频率的光子B原子B可能辐射出3种频率的光子C原子A能够吸收原子B发出的光子并跃迁到能级E4D原子B能够吸收原子A发出的光子并跃迁到能级E4,解析原子A从激发态E2跃迁到E1，只辐射一种频率的光子，A错原子B从激发态E3跃迁到基态E1可能辐射三种频率的光子，B对由原子能级跃迁理论可知，原子A可能吸收原子B由E3跃迁到E2时放出的光子并跃迁到E3，但不能跃迁到E4，C错A原子发出的光子能量EE2E1大于E4E3，故原子B不可能跃迁到能级E4，D错答案B,解析显隐,A,B,审题视角1.当氢原子从高能级向低能级跃迁释放的能量大于金属钾的逸出功2.22eV时，即能够从金属钾表面打出光电子.2.因E3-E1=12.11eV2.22eV，能打出光电子；因E2-E1=10.2eV2.22eV，能打出光电子；因E3-E2=1.89eV2.22eV，不能打出光电子；,【跟踪训练】已知金属钾的逸出功为2.22eV,氢原子的能级如图所示,一群处在n3能级的氢原子向低能级跃迁时，能够从金属钾的表面打出光电子的光波共有()A一种B两种C三种D四种,解析显隐,5.真题演练,【真题】2013江苏单科，12C(2)根据玻尔原子结构理论,氦离子(He)的能级图如图所示.电子处在n3轨道上比处在n5轨道上离氦核的距离_(选填“近”或“远”).当大