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章末素养提升
物理 观念 电子的发现 阴极射线：物理学家　　　　　　发现了电子，使人们认识到原子是可分的。在此基础上提出了“枣糕模型” 电子的电荷量：科学家　　　　　　采用“油滴实验”测出电子的电荷量e=　　　　　　 C 元电荷：电子所带的电荷就是元电荷，任何带电体的电荷量都是元电荷电荷量的　　　　倍
原子的核式 结构模型 α粒子散射实验现象：绝大多数α粒子仍沿原来的方向前进或只发生很小的偏转，　　　　α粒子发生了较大的偏转 实验意义：否定了汤姆孙的原子模型，建立了　　　　结构模型
卢瑟福的核式结构模型：原子中间有一个体积很　　　　、带　　　　电荷的核，而电子在核外绕核运动
物理 观念 光谱 光谱分为发射光谱和吸收光谱，发射光谱包含　　　　光谱和　　　　光谱 明线光谱中的　　　　和吸收光谱中的　　　　位置　　　　，称为原子光谱
光谱分析：利用原子光谱的　　　　谱线。优点：极为灵敏，精确度远高于化学分析和其他分析手段
氢原子光谱 氢原子光谱的实验规律
玻尔的原 子模型 玻尔理论的三个基本假设： (1)　　　　量子化：rn=　　　　　　　　 (2)能量量子化：En=　　　　　　　 (3)辐射或吸收光子的能量满足频率条件：　　　　=En-Em(m玻尔原子结构理论对氢原子光谱的解释
科学 思维 1.能用玻尔原子结构理论解释氢原子能级图及光谱 2.能用玻尔原子结构理论解释与解决有关问题
科学态度 与责任 1.认识玻尔的原子结构理论和卢瑟福的原子核式结构模型之间的继承和发展关系 2.了解玻尔模型的不足之处及其原因
例1　(2023·绵阳市高二期末)关于物理学的重要史实和结论，下列说法正确的是(　　)
A.通过分光镜观察到的氢原子光谱是连续光谱
B.汤姆孙发现电子后猜想出原子内的正电荷集中在很小的核内
C.卢瑟福依据α粒子散射实验的现象提出了原子的“核式结构”理论
D.根据玻尔原子结构理论，氢原子的电子绕氢原子核运动的半径可以取任意值
例2　已知氢原子的基态能量为E1，激发态能量为En=，其中n=2，3，4，…。1885年，巴尔末对当时已知的在可见光区的四条谱线做了分析，发现这些谱线的波长能够用一个公式表示，这个公式写作=RH(-)，其中n=3，4，5，6。式中RH叫作里德伯常量，这个公式称为巴尔末公式。用h表示普朗克常量，c表示真空中的光速，则里德伯常量RH可以表示为(　　)
A.- B.
C.- D.
应用巴尔末公式求解问题时需注意如下几点
(1)巴尔末公式反映氢原子发光的规律特征，不能描述其他原子。
(2)公式中n只能取整数，不能连续取值，因此波长也只是分立的值。
(3)公式是在对可见光区的四条谱线分析的基础上总结出的。
(4)当n取不同值时可求出一一对应的波长λ，且波长越长，对应光子的频率ν就越小。
例3　(2023·泸州高二检测)如图所示为氢原子能级示意图。一群处于n=3激发态的氢原子，根据玻尔理论，下列说法中正确的是(　　)
A.氢原子不停地向外辐射能量，且一直处于第3能级
B.围绕氢原子核运动的电子，其轨道半径是一系列连续的值
C.从3能级跃迁到2能级辐射出的光子波长大于从2能级跃迁到1能级辐射出的光子波长
D.这些氢原子最多可辐射出2种不同频率的光子
1.原子发光的原因是原子吸收能量被激发到较高能级，而后向较低能级跃迁，辐射出能量(以光子形式)且光子频率满足hν=Em-En。由于原子的能量不连续，故原子辐射或吸收的光子频率是若干分立的值，这也是原子光谱是线状谱的原因。
2.一群处于n能级的氢原子向基态跃迁时，可能产生的光谱线条数的计算公式为N==。
例4　(2024·雅安市月考)氢原子能级图如图所示，下列说法正确的是(　　)
A.当氢原子从n=2能级跃迁到n=3能级时，吸收光子的能量为1.89 eV
B.处于n=2能级的氢原子可以被能量为2.5 eV的光子照射而向高能级跃迁
C.处于基态的氢原子，吸收14 eV能量后不能发生电离
D.一群处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时，可以辐射出3种不同频率的光子
(1)自发跃迁：高能级→低能级，释放能量，发出光子，光子的频率ν==。
(2)受激跃迁：低能级→高能级，吸收能量。
①光照(吸收光子)：光子的能量必须恰好等于能级差，hν=ΔE。
②碰撞、加热等：只要入射粒子能量大于或等于能级差即可，E外≥ΔE。
③大于电离能的光子被吸收，将原子电离。
答案精析
汤姆孙　密立根　1.6×10-19
整数　少数　核式　小　正
连续　明线　明线　暗线　相同
特征　轨道　n2r1(n=1，2，3，…)
(n=1，2，3，…)　hν
例1　C　［氢原子光谱是不连续的，是线状谱，因此通过分光镜观察到的氢原子光谱是不连续的，故A错误；汤姆孙发现电子后提出了“枣糕式”原子模型，而卢瑟福依据α粒子散射实验的现象提出了原子的“核式结构”理论，故B错误，C正确；根据玻尔原子结构理论，电子绕核运动的轨道半径是量子化的，是一些不连续的特定值，且电子绕核旋转是定态，故D错误。］
例2　A　［若n>2，由n→2跃迁，释放光子，则-=hν，因为ν=，则E1(-)=h，由h=hcRH(-)，得-E1=hcRH，解得里德伯常量RH=-，故A正确，B、C、D错误。］
例3　C　［氢原子不停地向外辐射能量，将跃迁到更低的能级，故A错误；根据玻尔理论，围绕氢原子核运动的电子，其轨道半径是一系列不连续的值，故B错误；根据能级图，从3能级跃迁到2能级辐射出的光子能量小于从2能级跃迁到1能级辐射出的光子能量，所以从3能级跃迁到2能级辐射出的光子波长大于从2能级跃迁到1能级辐射出的光子波长，故C正确；这些氢原子最多可辐射出3种不同频率的光子，故D错误。］
例4　A　［根据辐射的光子能量等于两能级间的能级差，可知E3-E2=ΔE，因此氢原子从n=2能级跃迁到n=3能级时，需要吸收的光子能量必须等于1.89 eV，A正确；没有一个能级与n=2能级的差为2.5 eV，所以处于n=2能级的氢原子不可以被能量为2.5 eV的光子照射而向高能级跃迁，B错误；使处于基态的氢原子发生电离，入射光子的能量应大于或等于13.6 eV，C错误；一群处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时，可以释放=6种频率的光子，D错误。］(共16张PPT)
DISIZHANG
第四章
章末素养提升
物理 观念 电子的发现 阴极射线：物理学家 发现了电子，使人们认识到原子是可分的。在此基础上提出了“枣糕模型”
电子的电荷量：科学家 采用“油滴实验”测出电子的电荷量e= C
元电荷：电子所带的电荷就是元电荷，任何带电体的电荷量都是元电荷电荷量的 倍
原子的核式结构模型 α粒子散射实验现象：绝大多数α粒子仍沿原来的方向前进或只发生很小的偏转， α粒子发生了较大的偏转
实验意义：否定了汤姆孙的原子模型，建立了 结构模型
再现
素养知识
汤姆孙
密立根
1.6×10-19
整数
少数
核式
物理 观念 原子的核式 结构模型 卢瑟福的核式结构模型：原子中间有一个体积很 、带 电荷的核，而电子在核外绕核运动
光谱 光谱分为发射光谱和吸收光谱，发射光谱包含 光谱和 光谱
明线光谱中的 和吸收光谱中的 位置 ，称为原子光谱
光谱分析：利用原子光谱的 谱线。优点：极为灵敏，精确度远高于化学分析和其他分析手段
氢原子光谱 氢原子光谱的实验规律
小
正
连续
明线
明线
暗线
相同
特征
物理 观念 玻尔的原 子模型 玻尔理论的三个基本假设：
(1) 量子化：rn=___________________
(2)能量量子化：En=__________________
(3)辐射或吸收光子的能量满足频率条件： =En-Em(m玻尔原子结构理论对氢原子光谱的解释
科学 思维 1.能用玻尔原子结构理论解释氢原子能级图及光谱 2.能用玻尔原子结构理论解释与解决有关问题
轨道
n2r1(n=1，2，3，…)
(n=1，2，3，…)
hν
科学态度与责任 1.认识玻尔的原子结构理论和卢瑟福的原子核式结构模型之间的继承和发展关系
2.了解玻尔模型的不足之处及其原因
　(2023·绵阳市高二期末)关于物理学的重要史实和结论，下列说法正确的是
A.通过分光镜观察到的氢原子光谱是连续光谱
B.汤姆孙发现电子后猜想出原子内的正电荷集中在很小的核内
C.卢瑟福依据α粒子散射实验的现象提出了原子的“核式结构”理论
D.根据玻尔原子结构理论，氢原子的电子绕氢原子核运动的半径可以取
任意值
例1
√
提能
综合训练
氢原子光谱是不连续的，是线状谱，因此通过分光镜观察到的氢原子光谱是不连续的，故A错误；
汤姆孙发现电子后提出了“枣糕式”原子模型，而卢瑟福依据α粒子散射实验的现象提出了原子的“核式结构”理论，故B错误，C正确；根据玻尔原子结构理论，电子绕核运动的轨道半径是量子化的，是一些不连续的特定值，且电子绕核旋转是定态，故D错误。
　已知氢原子的基态能量为E1，激发态能量为En=，其中n=2，3，4，…。1885年，巴尔末对当时已知的在可见光区的四条谱线做了分析，发现这些谱线的波长能够用一个公式表示，这个公式写作=RH(-)，其中n=3，4，5，6。式中RH叫作里德伯常量，这个公式称为巴尔末公式。用h表示普朗克常量，c表示真空中的光速，则里德伯常量RH可以表示为
A.- B.
C.- D.
例2
√
若n>2，由n→2跃迁，释放光子，则-=hν，因为ν=，则E1(-)=h，由h=hcRH(-)，得-E1=hcRH，解得里德伯常量RH=-，故
A正确，B、C、D错误。
总结提升
应用巴尔末公式求解问题时需注意如下几点
(1)巴尔末公式反映氢原子发光的规律特征，不能描述其他原子。
(2)公式中n只能取整数，不能连续取值，因此波长也只是分立的值。
(3)公式是在对可见光区的四条谱线分析的基础上总结出的。
(4)当n取不同值时可求出一一对应的波长λ，且波长越长，对应光子的频率ν就越小。
　(2023·泸州高二检测)如图所示为氢原子能级示意图。一群处于n=3激发态的氢原子，根据玻尔理论，下列说法中正确的是
A.氢原子不停地向外辐射能量，且一直处于第3能级
B.围绕氢原子核运动的电子，其轨道半径是一系列连
续的值
C.从3能级跃迁到2能级辐射出的光子波长大于从2能
级跃迁到1能级辐射出的光子波长
D.这些氢原子最多可辐射出2种不同频率的光子
例3
√
氢原子不停地向外辐射能量，将跃迁到更低的能
级，故A错误；
根据玻尔理论，围绕氢原子核运动的电子，其轨
道半径是一系列不连续的值，故B错误；
根据能级图，从3能级跃迁到2能级辐射出的光子能量小于从2能级跃迁到1能级辐射出的光子能量，所以从3能级跃迁到2能级辐射出的光子波长大于从2能级跃迁到1能级辐射出的光子波长，故C正确；
这些氢原子最多可辐射出3种不同频率的光子，故D错误。
总结提升
1.原子发光的原因是原子吸收能量被激发到较高能级，而后向较低能级跃迁，辐射出能量(以光子形式)且光子频率满足hν=Em-En。由于原子的能量不连续，故原子辐射或吸收的光子频率是若干分立的值，这也是原子光谱是线状谱的原因。
2.一群处于n能级的氢原子向基态跃迁时，可能产生的光谱线条数
的计算公式为N==。
　(2024·雅安市月考)氢原子能级图如图所示，下列说法正确的是
A.当氢原子从n=2能级跃迁到n=3能级时，吸收光子的能量为1.89 eV
B.处于n=2能级的氢原子可以被能量为2.5 eV的光子照
射而向高能级跃迁
C.处于基态的氢原子，吸收14 eV能量后不能发生电离
D.一群处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时，可以辐
射出3种不同频率的光子
例4
√
根据辐射的光子能量等于两能级间的能级差，可
知E3-E2=ΔE，因此氢原子从n=2能级跃迁到n=3能
级时，需要吸收的光子能量必须等于1.89 eV，A
正确；
没有一个能级与n=2能级的差为2.5 eV，所以处于n=2能级的氢原子不可以被能量为2.5 eV的光子照射而向高能级跃迁，B错误；
使处于基态的氢原子发生电离，入射光子的能量应大于或等于13.6 eV，C错误；
一群处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时，可以释放=6种频率的光子，D错误。
总结提升
(1)自发跃迁：高能级→低能级，释放能量，发出光子，光子的频
率ν==。
(2)受激跃迁：低能级→高能级，吸收能量。
①光照(吸收光子)：光子的能量必须恰好等于能级差，hν=ΔE。
②碰撞、加热等：只要入射粒子能量大于或等于能级差即可，E外≥ΔE。
③大于电离能的光子被吸收，将原子电离。

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