第三、四节氢原子光谱__原子的能级结构 1．原子的气体通电后可以发光并产生固定不变的光谱，这种光谱被称为原子光谱。 2．每种原子都有自己特定的原子光谱，不同的原子，其原子光谱不同，因而原子光谱被称为原子的指纹。 3．人们把一系列符合巴耳末公式的光谱线称为巴耳末系，其公式为＝R(－)。n＝3,4,5… 4．由于氢原子光谱是分立的，因此我们猜想原子内部的能量也是不连续的，并把此能量称为原子的能级。 5．氢原子的能级公式为En＝－，n＝1,2,3，其中E1＝－13.6_eV，这个最低能级对应的状态称为基态，其他状态称为激发态。 6．处于激发态的氢原子是不稳定的，它会向较低的能级跃迁，跃迁时释放出来的能量以光子的形式向外辐射，辐射出来的能量等于两能级间的能量差。 7．巴耳末系是氢原子从n＝3,4,5…能级跃迁到n＝7.2的能级时辐射出来的光谱。 氢原子光谱 1.原子光谱 (1)概念：原子的气体通电后可以发光并产生固定不变的光谱，这种光谱被称之为原子光谱。 (2)规律。 ①每种原子都有自己特定的原子光谱。 ②不同的原子，其原子光谱不同，因而，原子光谱被称为原子的“指纹”。 (3)应用：可以通过对光谱的分析鉴别不同的原子，确定物体的化学组成并发现新元素。 2．氢原子的光谱 (1)巴耳末系：从氢气放电管可以获得氢原子的光谱，如图所示，在可见光区域内，氢原子光谱有四条谱线，它们分别用符号Hα、Hβ、Hγ和Hδ表示。 1885年，巴耳末发现这四条光谱的波长可以用一个很简单的数学公式表示，这个公式叫巴耳末公式。 氢原子光谱在可见光区域和紫外区的14条谱线满足巴耳末公式 ＝R(－)，n＝3,4,5，… R称为里德伯常量，实验测得R＝1.097×107 m－1，巴耳末公式说明氢原子光谱的波长只能取分立值，不能取连续值。人们把一系列符合巴耳末公式的光谱线统称为巴尔末系。 (2)其他公式。 氢原子光谱在红外区和紫外光区的其他谱线满足与巴耳末公式类似的其他公式。如莱曼系在紫外区，公式为＝R(－)，n＝2,3,4，…。 (3)广义巴耳末公式。 氢原子光谱的所有谱线满足广义巴耳末公式 ＝R(－) 式中的m和n均为正整数，且n＞m。 (1)在氢原子光谱图中的可见光区内，随着波长的逐渐减小，相邻谱线间的距离越来越小，表现出明显的规律性。 (2)巴耳末线系中的n值越大，对应的波长λ越短。 (3)巴耳末公式是由当时已知的可见光中的部分谱线总结出来的，但它适用于整个巴耳末线系，该线系包括可见光和紫外光。 1．下列关于光谱的说法正确的是( ) A．到达地球上的太阳光的光谱是连续光谱 B．日光灯产生的光谱是连续光谱 C．酒精灯中燃烧的钠蒸气所产生的光谱是线状谱 D．白光通过温度较低的钠蒸气，所产生的光谱是线状谱 解析：选C 太阳发出的白光本来是连续光谱，但在穿过太阳表面温度比较低的太阳大气层时，被大气层内存在着的从太阳蒸发出来的多种元素的气体吸收，到达地球时形成吸收光谱，故选项A错误；日光灯是低压蒸气发光，所以产生的是线状谱，故选项B错误；酒精灯中燃烧的钠蒸气属于低压气体，所产生的光谱是线状谱，故选项C正确；白光通过温度较低的钠蒸气，所产生的光谱是吸收光谱，故选项D错误。 原子的能级结构 1.原子的能级结构猜想 (1)原子的能量。 电子绕原子核运动时具有动能，它与原子核之间具有相互作用，因此电子原子核这个系统也具有势能，两者之和为原子的能量。 (2)原子的能级。 由于氢原子光谱是分立的，因此我们猜想原子内部的能量也是不连续的，我们把原子内部不连续的能量称为原子的能级。 2．氢原子的能级 (1)玻尔的能级假设。 氢原子能级满足：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为正整数，也叫能量量子数。 (2)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 ... ...
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