理化生选修PPT学习教案

1、会计学1 理化生选修理化生选修 3.原子的核式结构模型原子的核式结构模型 在原子中心有一个很小的核，原子全部的在原子中心有一个很小的核，原子全部的_和几乎全部和几乎全部 _都集中在核里，带负电的电子在核外空间绕核旋转都集中在核里，带负电的电子在核外空间绕核旋转. 质量质量 正电荷正电荷 第1页/共59页 1.认识原子结构的线索认识原子结构的线索 气体放电的研究气体放电的研究 阴极射线阴极射线 发现电子发现电子 汤姆孙的汤姆孙的“枣糕模型枣糕模型” 卢瑟福核式结构模卢瑟福核式结构模 型型 玻尔模型玻尔模型. 粒子散射实验粒子散射实验 氢原子光谱的研究氢原子光谱的研究 第2页/共59页 2.三种原

2、子模型的对比三种原子模型的对比 实验基础实验基础 结构差异结构差异 成功和局限成功和局限 “枣糕枣糕 模型模型” 电子的电子的 发现发现 带正电物质均匀分带正电物质均匀分 布在原子内，电子布在原子内，电子 镶嵌其中镶嵌其中 解释了一些实验现解释了一些实验现 象，无法说明象，无法说明粒粒 子散射实验子散射实验 核式结核式结 构模型构模型 粒子粒子 散射实散射实 验验 全部正电荷和几乎全全部正电荷和几乎全 部质量集中在核里，部质量集中在核里， 电子绕核旋转电子绕核旋转 成功解释了成功解释了粒子散射粒子散射 实验，无法解释原子的实验，无法解释原子的 稳定性与原子光谱的分稳定性与原子光谱的分 立特征立

3、特征 玻尔的玻尔的 原子原子 模型模型 氢原子光谱氢原子光谱 的研究的研究 在核式结构模型基础在核式结构模型基础 上，引入量子化观点上，引入量子化观点 成功解释了氢原子光成功解释了氢原子光 谱，无法解释较复杂谱，无法解释较复杂 的原子光谱的原子光谱 第3页/共59页 考点考点2 氢原子光谱与玻尔理论氢原子光谱与玻尔理论 1.光谱光谱 (1)光谱光谱:用光栅或棱镜可以把光按波长展开，获得光的用光栅或棱镜可以把光按波长展开，获得光的_ (频率频率)和强度分布的记录，即光谱和强度分布的记录，即光谱. (2)光谱分类光谱分类. 有些光谱是一条条的有些光谱是一条条的_，这样的光谱叫做线状谱，这样的光谱叫

4、做线状谱. 有的光谱是连在一起的有的光谱是连在一起的_，这样的光谱叫做连续谱，这样的光谱叫做连续谱. 波长波长 亮线亮线 光带光带 第4页/共59页 (3)氢原子光谱的实验规律氢原子光谱的实验规律. 巴耳末线系是氢原子光谱在可见光区的谱线，其波长公式巴耳末线系是氢原子光谱在可见光区的谱线，其波长公式 _，(n=3,4,5,)，R是里德伯常量，是里德伯常量，R=1.10107 m-1， n为量子数为量子数. 1 2 2 11 R() 2n 第5页/共59页 2.玻尔理论玻尔理论 (1)定态：原子只能处于一系列定态：原子只能处于一系列_的能量状态中，在这些的能量状态中，在这些 能量状态中原子是能量

5、状态中原子是_的，电子虽然绕核运动，但并不向外辐的，电子虽然绕核运动，但并不向外辐 射能量射能量. (2)跃迁：原子从一种定态跃迁到另一种定态时，它辐射或吸收跃迁：原子从一种定态跃迁到另一种定态时，它辐射或吸收 一定频率的光子，光子的能量由这两个定态的能量差决定，即一定频率的光子，光子的能量由这两个定态的能量差决定，即 hv v=_.(h是普朗克常量，是普朗克常量，h=6.6310-34 Js) (3)轨道：原子的不同能量状态跟电子在不同的圆周轨道绕核运轨道：原子的不同能量状态跟电子在不同的圆周轨道绕核运 动相对应动相对应.原子的定态是原子的定态是_，因此电子的可能轨道也是，因此电子的可能轨道

6、也是 _. 不连续不连续 稳定稳定 Em-En 不连续的不连续的 不连续的不连续的 第6页/共59页 1.对原子跃迁条件对原子跃迁条件hv v=Em-En的说明的说明 原子跃迁条件原子跃迁条件hv v=Em-En只适用于光子和原子作用而使原子在各只适用于光子和原子作用而使原子在各 定态之间跃迁的情况定态之间跃迁的情况.对于光子和原子作用而使氢原子电离时，对于光子和原子作用而使氢原子电离时， 只要入射光的能量只要入射光的能量E13.6 eV，氢原子就能吸收光子的能量，氢原子就能吸收光子的能量， 对于实物粒子与原子作用使氢原子激发时，实物粒子的能量大对于实物粒子与原子作用使氢原子激发时，实物粒子的

7、能量大 于或等于能级差即可于或等于能级差即可. 第7页/共59页 2.氢原子跃迁时电子动能、电势能与原子能量的变化氢原子跃迁时电子动能、电势能与原子能量的变化 (1)原子能量原子能量: 随随n增大而增大，其中增大而增大，其中 E1=-13.6 eV. (2)电子动能电子动能:电子绕氢原子核运动时静电力提供向心力电子绕氢原子核运动时静电力提供向心力,即即 随随r增大而减小增大而减小. (3)电势能电势能:通过库仑力做功判断电势能的增减通过库仑力做功判断电势能的增减. 当轨道半径减小时当轨道半径减小时,库仑力做正功库仑力做正功,电势能减小电势能减小;反之反之,轨道半径轨道半径 增大时增大时,电势能

8、增加电势能增加. 1 nknpn 2 E EEE, n 222 kn 2 n evke km,E, rr2r 所以 第8页/共59页 考点考点3 氢原子的能级、能级公式氢原子的能级、能级公式 1.氢原子的能级和轨道半径氢原子的能级和轨道半径 (1)氢原子的能级公式：氢原子的能级公式：En= _(n=1,2,3，)，其中，其中E1为基为基 态能量，其数值为态能量，其数值为E1= _. (2)氢原子的半径公式：氢原子的半径公式：rn= _(n=1,2,3，)，其中，其中r1为基为基 态半径，又称玻尔半径，其数值为态半径，又称玻尔半径，其数值为r1=0.5310-10m. 1 2 1 E n -13

9、.6 eV n2r1 第9页/共59页 2.氢原子的能级图氢原子的能级图 能级图如图所示能级图如图所示. 第10页/共59页 1.能级图中相关量意义的说明能级图中相关量意义的说明 相相 关关 量量意义意义 能级图中的横线能级图中的横线 表示氢原子可能的能量状态表示氢原子可能的能量状态定态定态 横线左端的数字横线左端的数字“1 1，2 2，3”3” 表示量子数表示量子数 横线右端的数字横线右端的数字“-13.6,-13.6, -3.4”-3.4” 表示氢原子的能量表示氢原子的能量 相邻横线间的距离相邻横线间的距离 表示相邻的能量差，量子数越大相邻表示相邻的能量差，量子数越大相邻 的能量差越小的能

10、量差越小, ,距离越小距离越小 带箭头的竖线带箭头的竖线 表示原子由较高能级向较低能级跃迁，表示原子由较高能级向较低能级跃迁， 原子跃迁的条件为原子跃迁的条件为h hv v=E=Em m-E-En n 第11页/共59页 2.关于光谱线条数的两点说明关于光谱线条数的两点说明 (1)一群氢原子跃迁发出可能的光谱线条数为一群氢原子跃迁发出可能的光谱线条数为 (2)一个氢原子跃迁发出可能的光谱线条数最多为一个氢原子跃迁发出可能的光谱线条数最多为(n-1). 2 n n n1 NC. 2 第12页/共59页 原子结构与原子结构与粒子散射实验粒子散射实验 【例证例证1】(1)卢瑟福和他的助手做卢瑟福和他

11、的助手做粒子轰击金箔实验，获得粒子轰击金箔实验，获得 了重要发现了重要发现.关于关于粒子散射实验的结果，下列说法正确的是粒子散射实验的结果，下列说法正确的是 ( ) A.证明了质子的存在证明了质子的存在 B.证明了原子核是由质子和中子组成的证明了原子核是由质子和中子组成的 C.证明了原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在一个很小证明了原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在一个很小 的核里的核里 D.说明了原子中的电子只能在某些轨道上运动说明了原子中的电子只能在某些轨道上运动 第13页/共59页 (2)英国物理学家卢瑟福用英国物理学家卢瑟福用粒子轰击金箔，发现了粒子轰击金箔，发现了粒子的散粒子的

12、散 射现象射现象.下列图中，下列图中，O表示金原子核的位置，则能正确表示该实表示金原子核的位置，则能正确表示该实 验中经过金原子核附近的验中经过金原子核附近的粒子的运动轨迹的是图中的粒子的运动轨迹的是图中的( ) 第14页/共59页 【解题指南解题指南】解答本题时，应把握以下两点：解答本题时，应把握以下两点： (1)(1)明确明确粒子散射实验的结果与结论粒子散射实验的结果与结论. . (2)(2)了解了解粒子散射实验的分析图粒子散射实验的分析图. . 【自主解答自主解答】(1)(1)选选C.C.粒子散射实验发现了原子内存在一个集中粒子散射实验发现了原子内存在一个集中 了全部正电荷和几乎全部质量

13、的核了全部正电荷和几乎全部质量的核.C.C对，对，A A、B B错错. .玻尔发现了电子玻尔发现了电子 轨道量子化，轨道量子化，D D错错. . (2)(2)选选B.B.粒子散射的原因是原子核对其有库仑斥力的作用，离核粒子散射的原因是原子核对其有库仑斥力的作用，离核 越近，斥力越大，偏转越明显，当正好击中原子核时，由于越近，斥力越大，偏转越明显，当正好击中原子核时，由于粒粒 子质量较小而反弹子质量较小而反弹.B.B图正确图正确. . 第15页/共59页 【总结提升总结提升】解答本题的关键在于弄清解答本题的关键在于弄清粒子散射实验结果与所得结论及实验时粒子散射实验结果与所得结论及实验时粒子的可能

14、轨迹粒子的可能轨迹. .对易错选项及错误原因具体分析如下对易错选项及错误原因具体分析如下: : 易错角度易错角度错误原因错误原因 (2)(2)易错选易错选A A 只注意到了只注意到了粒子受库仑力排斥会发生偏转，粒子受库仑力排斥会发生偏转， 且离且离O O点越近，所受库仑力越大，偏转越明显，点越近，所受库仑力越大，偏转越明显， 但忽视了所受斥力的方向与偏转方向间的关但忽视了所受斥力的方向与偏转方向间的关 系系 第16页/共59页 (2)(2)易错选易错选C C 误认为只要不是正碰，轨迹向一侧偏就行，误认为只要不是正碰，轨迹向一侧偏就行， 忽略了忽略了粒子离原子核越近，所受库仑斥力粒子离原子核越近

15、，所受库仑斥力 越大，偏转越明显越大，偏转越明显 第17页/共59页 能级跃迁与光谱线能级跃迁与光谱线 【例证例证2】如图所示为氢原子最低的四个能级，当氢原子在这些能如图所示为氢原子最低的四个能级，当氢原子在这些能 级间跃迁时：级间跃迁时： (1)有可能放出多少种能量的光子？有可能放出多少种能量的光子？ (2)在哪两个能级间跃迁时，所放出光子波长最长？波长是多少？在哪两个能级间跃迁时，所放出光子波长最长？波长是多少？ 第18页/共59页 【解题指南解题指南】求解此题应把握以下两点：求解此题应把握以下两点： (1)(1)根据辐射出的光谱线条数，可知能放出多少种能量的光子根据辐射出的光谱线条数，可

16、知能放出多少种能量的光子. . (2)(2)用用hv=Ehv=Em m-E-En n和和c=vc=v求波长求波长. 第19页/共59页 【自主解答自主解答】(1)(1) (2)(2)氢原子由第氢原子由第4 4能级向第能级向第3 3能级跃迁时，能量差最小，辐射的光能级跃迁时，能量差最小，辐射的光 子波长最长子波长最长. . 由由hv=Ehv=E4 4-E-E3 3得：得： 所以所以 1.881.881010-6-6 m. m. 答案：答案：(1)6(1)6种种 (2)(2)第第4 4能级向第能级向第3 3能级跃迁能级跃迁 1.881.881010-6-6 m m n n144 1 N6. 22

17、种种 43 c hEE 43 hc EE 348 19 6.63 103 10 m 0.851.511.6 10 第20页/共59页 【总结提升总结提升】解答能级跃迁与光谱线问题的注意事项解答能级跃迁与光谱线问题的注意事项 (1)(1)能级之间跃迁时放出的光子频率是不连续的能级之间跃迁时放出的光子频率是不连续的. . (2)(2)一个氢原子，向低能级跃迁时可能发出的光子种数最多为一个氢原子，向低能级跃迁时可能发出的光子种数最多为 n-1,n-1,而一群氢原子向低能级跃迁时可能发出的光子种数最多为而一群氢原子向低能级跃迁时可能发出的光子种数最多为 (3)(3)能级之间发生跃迁时放出能级之间发生跃

18、迁时放出( (吸收吸收) )光子的频率由光子的频率由hv=Ehv=Em m-E-En n求求 得得. .若求波长可由公式若求波长可由公式c=vc=v求得求得. . 2 n C . 第21页/共59页 与能级有关的能量问题与能级有关的能量问题 【例证例证3】(10分分)(1)能量为能量为Ei的光子照射基态氢原子，刚好可的光子照射基态氢原子，刚好可 使该原子中的电子成为自由电子使该原子中的电子成为自由电子.这一能量这一能量Ei称为氢的电离能称为氢的电离能. 现用一频率为现用一频率为v v的光子从基态氢原子中击出了一电子，该电子的光子从基态氢原子中击出了一电子，该电子 在远离核以后速度的大小为在远离

19、核以后速度的大小为_(用光子频率用光子频率v v、电子质量、电子质量m、 氢原子的电离能氢原子的电离能Ei和普朗克常量和普朗克常量h表示表示). 第22页/共59页 (2)氢原子在基态时轨道半径氢原子在基态时轨道半径r1=0.5310-10 m，能量，能量 E1=-13.6 eV，求氢原子处于基态时：，求氢原子处于基态时： 电子的动能；电子的动能； 原子的电势能；原子的电势能； 用波长是多少的光照射可使其电离？用波长是多少的光照射可使其电离？ 第23页/共59页 【解题指南解题指南】根据能量守恒求根据能量守恒求(1).(1). 求解求解(2)(2)可关注以下三点：可关注以下三点： (1)(1)

20、由库仑力提供向心力求电子的动能；由库仑力提供向心力求电子的动能； (2)(2)由氢原子的能量为电子的动能和电势能之和求电势能；由氢原子的能量为电子的动能和电势能之和求电势能； (3)(3)照射光的能量大于基态能量即可使基态的氢原子电离照射光的能量大于基态能量即可使基态的氢原子电离. . 第24页/共59页 【规范解答规范解答】(1)(1)由能量守恒得由能量守恒得 (2(2分分) ) 解得电子速度为解得电子速度为 (2(2分分) ) (2)(2)设处于基态的氢原子核外电子速度为设处于基态的氢原子核外电子速度为v v1 1，则：，则： (1(1分分) ) 所以电子动能所以电子动能 (1 (1分分)

21、 ) 2 i 1 mvhvE , 2 i 2 hvE v. m 22 1 2 11 mve k. rr 29192 2 k11 1019 1 1ke9 10(1.6 10) EmveV13.6eV. 22r2 0.53 101.6 10 第25页/共59页 因为因为 所以所以 (2 (2分分) ) 设用波长为设用波长为的光照射可使氢原子电离：的光照射可使氢原子电离： (1 (1分分) ) 所以所以 (1 (1分分) ) 答案：答案：(1) (2)(1) (2)13.6 eV 13.6 eV -27.2 eV-27.2 eV 9.149.141010-8-8 m m 1k1p1 EE E , 1

22、1 p1k EEE13.6eV13.6eV27.2eV. 1 hc 0E . 348 8 19 1 hc6.63 103 10 m9.14 10 m. E13.6 1.6 10 i 2 hE m 第26页/共59页 【总结提升总结提升】与能级有关的能量问题的规范求解与能级有关的能量问题的规范求解 1.1.一般解题步骤一般解题步骤 (1)(1)分析已知量，根据库仑力提供核外电子做圆周运动的向心力分析已知量，根据库仑力提供核外电子做圆周运动的向心力 列圆周运动动力学方程列圆周运动动力学方程. . (2)(2)根据处于某定态原子的能量等于电子动能与电子电势能之和根据处于某定态原子的能量等于电子动能与

23、电子电势能之和 列方程，求电势能列方程，求电势能. . (3)(3)原子发生能级跃迁时能量与吸收或放出光子原子发生能级跃迁时能量与吸收或放出光子( (或实物粒子或实物粒子) )的的 能量相等，可列方程求光子的频率或相关物理量能量相等，可列方程求光子的频率或相关物理量. . 第27页/共59页 2.2.对氢原子能级跃迁的进一步理解对氢原子能级跃迁的进一步理解 (1)(1)原子从低能级向高能级跃迁：吸收一定能量的光子，当一个原子从低能级向高能级跃迁：吸收一定能量的光子，当一个 光子的能量满足光子的能量满足hv=Ehv=E末末-E-E初初时，才能被某一个原子吸收，使原时，才能被某一个原子吸收，使原

24、子从低能级子从低能级E E初初向高能级向高能级E E末末跃迁，而当光子能量跃迁，而当光子能量hvhv大于或小于大于或小于 E E末末-E-E初初时都不能被原子吸收时都不能被原子吸收. . (2)(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，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. . (3)(3)当光子能量大于或等于当光子能量大于或等于13.6 eV13.6 eV时，也可以被处于基态的氢时，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原

25、子吸收，使氢原子电离；当处于基态的氢原子吸收的光子能 量大于量大于13.6 eV13.6 eV时，氢原子电离后，电子具有一定的初动能时，氢原子电离后，电子具有一定的初动能. . 第28页/共59页 (4)(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) )的能量而被激发的能量而被激发. . 由于实物粒子的动能可全部或部分被原子吸收，所以只要入射由于实物粒子的动能可全部或部分被原子吸收，所以只要入射 粒子的能量大于或等于两能级的能量差值粒子的能量大于或等于两能级的能量差值(E=E(E=Em m-E-En n) )，均可使原，均可使原 子发生能级跃迁子发生能级

26、跃迁. . (5)(5)跃迁时电子动能、原子势能与原子能量的变化当轨道半径减跃迁时电子动能、原子势能与原子能量的变化当轨道半径减 小时，库仑引力做正功，原子的电势能减小，电子动能增大，小时，库仑引力做正功，原子的电势能减小，电子动能增大， 原子能量减小原子能量减小. .反之，轨道半径增大时，原子电势能增大，电子反之，轨道半径增大时，原子电势能增大，电子 动能减小，原子能量增大动能减小，原子能量增大. . 第29页/共59页 1.(2011四川高考四川高考)氢原子从能级氢原子从能级m跃迁到能级跃迁到能级n时辐射红光的时辐射红光的 频率为频率为v v1，从能级，从能级n跃迁到能级跃迁到能级k时吸收

27、紫光的频率为时吸收紫光的频率为v v2，已，已 知普朗克常量为知普朗克常量为h，若氢原子从能级，若氢原子从能级k跃迁到能级跃迁到能级m，则，则( ) A.吸收光子的能量为吸收光子的能量为hv v1+ hv v2 B.辐射光子的能量为辐射光子的能量为hv v1+ hv v2 C.吸收光子的能量为吸收光子的能量为hv v2-hv v1 D.辐射光子的能量为辐射光子的能量为hv v2-hv v1 第30页/共59页 【解析解析】选选D.D.氢原子从能级氢原子从能级m m跃迁到跃迁到n n时辐射红光，说明能级时辐射红光，说明能级m m高高 于能级于能级n n，而从能级，而从能级n n跃迁到能级跃迁到能

28、级k k时吸收紫光，说明能级时吸收紫光，说明能级k k也高也高 于能级于能级n n，由于紫光频率，由于紫光频率v v2 2大于红光频率大于红光频率v v1 1, ,所以所以hvhv2 2hvhv1 1, ,因因 此能级此能级k k要高于能级要高于能级m m，氢原子从能级，氢原子从能级k k跃迁到跃迁到m m时应当向外辐射时应当向外辐射 光子，光子的能量为光子，光子的能量为E=hvE=hv2 2-hv-hv1 1, ,故故D D正确正确. . 第31页/共59页 2.用频率为用频率为v v0的光照射大量处于基态的氢原子，在所发射的光的光照射大量处于基态的氢原子，在所发射的光 谱中仅能观测到频率分

29、别为谱中仅能观测到频率分别为v v1、v v2、v v3的三条谱线，且的三条谱线，且v v3v v2v v1,则则( ) A.v v02的某一能级跃迁的某一能级跃迁 到到n=2的能级的能级,辐射出能量为辐射出能量为2.55 eV的光的光 子子.问：问： (1)最少要给基态的氢原子提供多少电子最少要给基态的氢原子提供多少电子 伏特的能量伏特的能量,才能使它辐射出上述能量的才能使它辐射出上述能量的 光子光子? (2)请在图中画出获得该能量后的氢原子可能的辐射跃迁图请在图中画出获得该能量后的氢原子可能的辐射跃迁图. 第45页/共59页 【解析解析】(1)(1)氢原子从氢原子从n2n2的某一能级跃迁到

30、的某一能级跃迁到n=2n=2的能级的能级, ,辐射光辐射光 子的频率应满足子的频率应满足 hv=Ehv=En n-E-E2 2=2.55 eV=2.55 eV E En n=hv+E=hv+E2 2=-0.85 eV,=-0.85 eV,所以所以n=4n=4 基态氢原子要跃迁到基态氢原子要跃迁到n=4n=4的能级的能级, ,应提供的能量应提供的能量: : E=EE=E4 4-E-E1 1=12.75 eV.=12.75 eV. 第46页/共59页 (2)(2)辐射跃迁图如图所示辐射跃迁图如图所示. . 答案：答案：(1)12.75 eV (2)(1)12.75 eV (2)见解析图见解析图 第

31、47页/共59页 8.氢原子的能级如图所示，已知可见光的光子能量范围约为氢原子的能级如图所示，已知可见光的光子能量范围约为 1.623.11 eV，则，则 第48页/共59页 (1)若用任意频率的紫外线照射处于若用任意频率的紫外线照射处于n=3能级的氢原子，氢原子能级的氢原子，氢原子 能否电离？能否电离？ (2)大量氢原子从高能级向大量氢原子从高能级向n能级跃迁时，发出的光具有显著的能级跃迁时，发出的光具有显著的 热效应，则热效应，则n至少等于多少？至少等于多少？ 第49页/共59页 【解析解析】(1)(1)可见光能量范围为可见光能量范围为1.621.623.11 eV3.11 eV，紫外线的

32、光子，紫外线的光子 能量一定大于能量一定大于3.11 eV3.11 eV，而处于，而处于n=3n=3激发态的氢原子发生电离需激发态的氢原子发生电离需 要的能量大于等于要的能量大于等于1.51 eV1.51 eV，所以任意频率的紫外线均可使，所以任意频率的紫外线均可使n=3n=3 能级的氢原子电离能级的氢原子电离. . (2)(2)发出的光具有显著的热效应，其光子能量发出的光具有显著的热效应，其光子能量E1.62 eVE1.62 eV，由能，由能 级图可知，级图可知，n3,n3,即即n n至少等于至少等于3.3. 答案：答案：(1)(1)能电离能电离 (2)3(2)3 第50页/共59页 9.氢

33、原子基态能量氢原子基态能量E1=-13.6 eV，电子绕核做圆周运动的半径，电子绕核做圆周运动的半径 r1=0.5310-10 m.求氢原子处于求氢原子处于n=4激发态时：激发态时： (1)原子系统具有的能量；原子系统具有的能量； (2)电子在电子在n=4轨道上运动的动能；轨道上运动的动能；(已知能量关系已知能量关系 半半 径关系径关系rn=n2r1,k=9.0109 Nm2/C2,e=1.610-19 C) (3)若要使处于若要使处于n=2的氢原子电离，至少要用频率多大的电磁波的氢原子电离，至少要用频率多大的电磁波 照射氢原子？照射氢原子？(普朗克常量普朗克常量h=6.6310-34 Js)

34、 n1 2 1 EE n ， 第51页/共59页 【解题指南解题指南】本题解题思路如下：本题解题思路如下： (1)(1)根据玻尔理论求原子能量；根据玻尔理论求原子能量； (2)(2)结合圆周运动知识求电子动能；结合圆周运动知识求电子动能； (3)(3)根据电离能求光子频率根据电离能求光子频率. . 第52页/共59页 【解析解析】(1)(1)由由 得得 (2)(2)因为因为r rn n=n=n2 2r r1 1，所以，所以r r4 4=4=42 2r r1 1, ,由圆周运动知识得由圆周运动知识得 所以所以 (3)(3)要使处于要使处于n=2n=2能级的氢原子电离，照射光光子的能量应能使能级的

35、氢原子电离，照射光光子的能量应能使 电子从第电子从第2 2能级跃迁到无限远处，最小频率的电磁波的光子能量能级跃迁到无限远处，最小频率的电磁波的光子能量 应为应为: : 得得v=8.21v=8.2110101414 Hz. Hz. 答案：答案：(1)-0.85 eV (2)0.85 eV (3)8.21(1)-0.85 eV (2)0.85 eV (3)8.2110101414 Hz Hz n1 2 1 EE n 1 4 2 E E0.85eV. 4 22 2 44 ev km rr 2 919 2 2 k4 10 1 9.0 101.6 10 1ke EmvJ0.85eV. 232r32 0.53 10 1 E hv0, 4 第53页/共59页 【总结提升总结提升】如何处理电子绕核运动的综合问题如何处理电子绕核运动的综合问题 在成功引入量子化概念的同时，玻尔理论还保留了经典的电子在成功引入量子化概念的同时，玻尔理论还保留了经典的电子 轨道，对电子绕核运动的轨道半径、速度、周期、动能、电势轨道，对电子绕核运动的轨道半径、速度、周期、动能、电势 能等的计算仍应用经典理论，运用牛顿运动定律、库仑定律，能等的计算仍应用