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高中物理 第三章 原子结构之谜 3.4 原子的能级结构教学案 粤教版选修3-5-粤教版高二选修3-5物理教学案

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第四节 原子的能级结构[目标定位] 1.了解能级、跃迁、能量量子化以及基态、激发态等概念.2.了解能级跃迁伴随着能量变化,知道能级跃迁过程中吸收或放出光子.3.能通过能级跃迁解释巴耳末系.一、能级结构猜想1.由氢原子光谱是分立的,我们猜想原子内部的能量也是不连续的.2.原子内部不连续的能量称为原子的能级,原子从一个能级变化到另一个能级的过程叫做跃迁.3.能级跃迁中的能量关系:hν = E m- E n.由此可知原子在跃迁前、后的能级分别为 Em和En.二、氢原子的能级1.氢原子能级表达式En=,n=1,2,3……式中 R 为里德伯常量,h 为普朗克常量,c 为光速,n 是正整数.2.能级状态(1)基态:在正常状态下氢原子处于最低的能级 E1(n=1),这个最低能级对应的状态称为基态,氢原子在基态的能量为- 13.6 _eV.(2)激发态:当电子受到外界激发时,可从基态跃迁到较高的能级 E2、E3……上,这些能级对应的状态称为激发态.3.氢原子能级图如图 1 所示图 14.氢光谱线系的形成能级间的跃迁产生不连续的谱线,从不同能级跃迁到某一特定能级就形成一个线系,如巴耳末线系是氢原子从 n=3、4、5……等能级跃迁到 n=2 的能级时辐射出的光谱.预习完成后,请把你疑惑的问题记录在下面的表格中问题 1问题 2问题 3一、对能级结构的理解1.轨道量子化(1)轨道半径只能够是一些不连续的、某些分立的数值.(2)氢原子的电子最小轨道半径为 r1=0.053 nm,其余轨道半径满足 rn=n2r1,式中 n 称为量子数,对应不同的轨道,只能取正整数.2.能量量子化(1)不同轨道对应不同的状态,在这些状态中,尽管电子做变速运动,却不辐射能量,因此这些状态是稳定的,原子在不同状态有不同的能量,所以原子的能量也是量子化的.(2)基态:原子最低的能量状态称为基态,对应的电子在离核最近的轨道上运动,氢原子基态能量 E1=-13.6 eV.(3)激发态:除基态之处的其他能量状态称为激发态,对应的电子在离核较远的轨道上运动.氢原子各能级的关系为:En=E1(E1=-13.6 eV,n=1,2,3,…)3.跃迁原子从一个能级跃迁到另一个能级时,它辐射或吸收一定频率的光子,光子的能量由这两种定态的能量差决定,即高能级 Em低能级 En【例 1】 (多选)按照玻尔原子理论,下列表述正确的是( )A.核外电子运动轨道半径可取任意值B.氢原子中的电子离原子核越远,氢原子的能量越大C.电子跃迁时,辐射或吸收光子的能量由能级的能量差决定,即...

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