4.4 氢原子光谱和玻尔的原子模型 基础知识导学 一、光谱 1.定义：用棱镜或光栅把物质发出的光按 (频率)展开，获得波长(频率)和 分布的记录． 2.分类 (1)线状谱：光谱是一条条的 ． (2)连续谱：光谱是 的光带． 3.特征谱线：气体中中性原子的发光光谱都是 ，说明原子只发出几种 的光，不同原子的亮线位置 ，说明不同原子的 不一样，光谱中的亮线称为原子的 ． 4.应用：利用原子的 ，可以鉴别物质和确定物质的 ，这种方法称为 ，它的优点是灵敏度高，样本中一种元素的含量达到10－13 kg时就可以被检测到． 二、氢原子光谱的实验规律 1.许多情况下光是由原子内部电子的运动产生的，因此光谱是探索 的一条重要途径． 2.氢原子光谱的实验规律满足巴耳末公式：＝R∞(－)(n＝3,4,5，…) 式中R为 ，R∞＝1.10×107 m－1，n取整数． 3.巴耳末公式的意义：以简洁的形式反映了氢原子的 光谱的特征． 三、经典理论的困难 1.核式结构模型的成就：正确地指出了 的存在，很好地解释了 ． 2.经典理论的困难：经典物理学既无法解释原子的 ，又无法解释原子光谱的 线状谱． 四、玻尔原子理论的基本假设 1.轨道量子化：(1)原子中的电子在 的作用下，绕原子核做 ． (2)电子运行轨道的半径不是任意的，也就是说电子的轨道是 的(填“连续变化”或“量子化”)． (3)电子在这些轨道上绕核的运动是 的，不产生 ． 2.定态：(1)当电子在不同的轨道上运动时，原子处于不同的状态，具有不同的能量．电子只能在特定轨道上运动，原子的能量只能取一系列特定的值．这些量子化的能量值叫作 ． (2)原子中这些具有确定能量的稳定状态，称为 ．能量 的状态称为基态，其他的状态叫作激发态． 3.频率条件 当电子从能量较高的定态轨道(其能量记为En)跃迁到能量较低的定态轨道(能量记为Em，m＜n)时，会放出能量为hν的光子，该光子的能量hν＝ ，该式称为频率条件，又称辐射条件． 五、玻尔理论对氢光谱的解释 1.氢原子能级图(如图所示) 2.解释巴耳末公式： 巴耳末公式中的正整数n和2代表能级跃迁之前和跃迁之后所处的 的量子数n和2. 3.解释气体导电发光：通常情况下，原子处于基态，非常稳定，气体放电管中的原子受到高速运动的电子的撞击，有可能向上跃迁到 ，处于激发态的原子是 的，会自发地向能量较低的能级跃迁，放出 ，最终回到基态． 4.解释氢原子光谱的不连续性 原子从较高的能级向低能级跃迁时放出的光子的能量等于前后 ，由于原子的能级是 的，所以放出的光子的能量也是 的，因此原子的发射光谱只有一些分立的亮线． 5.解释不同原子具有不同的特征谱线 不同的原子具有不同的结构， 各不相同，因此辐射(或吸收)的 也不相同． 六、玻尔理论的局限性 1.成功之处 玻尔的原子理论第一次将 引入原子领域，提出了 的概念，成功解释了 光谱的实验规律． 2.局限性：保留了 的观念，仍然把电子的运动看作经典力学描述下的 运动． 3.电子云 原子中的电子没有确定的坐标值，我们只能描述某时刻电子在某个位置出现 的多少，把电子这种概率分布用疏密不同的点表示时，这种图像就像云雾一样分布在原子核周围，故称 ． 基础小题试练 1.关于阴极射线的性质，下列说法正确的是( ) A.阴极射线是电子打在玻璃管壁上产生的 B.阴极射线本质是电子 C.阴极射线在电磁场中的偏转表明阴极射线带正电 D.阴极射线的比荷比氢原子核小 2.如图为氢原子能级示意图。光子能量为的一束光照射大量处于基态的氢原子，使其发生能级跃迁，发出的光的频率可能有( ) A.3种 B.4种 C.5种 D.6种 3.下列说法中正确的是( ) A.一群氢原子处于的激发态向较低能级跃迁，最多可放出8种频率的光子 B.由于每种原子都有自己的特征谱线，故可以根据原子光谱来鉴别物质 C.任何核反应都一定有质量亏损 D.α粒子散射实 ... ...
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