24氢原子光谱与能级结构学案10（鲁科版选修3-5）

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1、第4节氢原子光谱与能级结构课标解读重点难点1.了解氢原子光谱的特点，知道巴尔末公式及里德伯常量.2.理解玻尔理论对氢原子光谱规律的解释.1.氢原子光谱的实验规律.(重点)2.经典理论的局限性.(难点)(IK!圼敎材自<6S3••基咄”S

2、知识b氢原了光谱1.基本知识(1)氢原子光谱的特点①从红外区到紫外区呈现多条具有确定波长的谱线;凡〜％的这n个波长数值成了氢原子的“印记”，不论是何种化合物的光谱，只要它里面含有这些波长的光谱线，就能断定这种化合物里一定含有氢.②从长波到短波，礼〜％等谱线间的距离越來越小，表现出明显的规律性.(

3、2)巴尔末公式士=也去二去)(《=3,4,5…)，其巾7?叫做里德伯常量，数值为7?=1.09677581X107n

4、关系式.»«2

5、玻尔理论对氢光谱的解释1.基本知识项目内容成功之处冲破/能量连续变化的朿瓣，认为能量是量子化的根裾铽子化能姒计算光的发射频率和吸收频率局限性利用经典力学的方法推导电子轨道半径，是一种半经典的量子论2.思考判断(1)玻尔理论是完整的量子化理论•(X)(2)玻尔理论成功的解释了絚原子光谱的实验规律•(V)(3)玻尔理论不但能解释氢原子光谱，也能解释复杂原子的光谱•(X)3.探究交流玻尔理论的成功和局限是什么？【提示】成功之处在于引入了量子化的观念，局限之处在于保留了经典粒子的观念，把电子的运动看做是经典力作用下的轨道

6、运动.lL4/j砖妖球师生互幼提••知M"矣益fIMI氢原子光谱的特点及规律【问题导思】1.氢原子光谱的特点是什么？2.氢原子光谱从红外区到紫外区波长相等吗？3.红外区和紫外区的谱线满足巴尔末公式吗？光谱410.1巴尔末公式^?)(z?=3,4,5,6…)1巴尔末线系的14条谱线都处于可见光区规律2在巴尔末线系中n值越大，对应的波长A越短，即《=3时，对应的波长最长3除了巴尔末系，氢原子光谱在红外区和紫外区的其他谱线也都满足与巴尔末公式类似的关系式►15J在可见光范围A,氢原子光谱屮波长最长的2条谱线所对应的基数为式中只能取整数

7、，最小值为3,里德伯常fi/?=1.10X107m⑴它们的波长各是多少？(2)其屮波长最长的光对应的光子能量是多少？【审题指导】巴尔末公式(+—+)是反映可见光范围内氢原子发光规律的，越小对应的波长越长，光子能量由确定.A【解析】(1)谱线对应的《越小，波长越长，故当//=3,4时，氢原子发光所对应的波长最长.当77=3时，4-=1.10X107X(去-知m解得AfGJXKT7!!!.当'7=4时，£=1.10X107X(p-^2设其波长为1因此解得乂2=4.8X107m.(2>=3时，对应着氢原子巴尔末系中波长最长的光,.，c

8、6.63X10_34X3X108E=hv=Ar=zcV1【答案】(l)6.5Xl(T7m4.8Xl(T7m(2)3.06X10—19J►汪囲应里1.对于巴尔末公式，下列说法正确的是()A.所有氢原子光谱的波长都与巴尔末公式相对应B.巴尔末公式只确定了氢原子发光的可见光部分的光的波长C.巴尔末公式确定了氢原子发光的一个线系的波长，其中既有可见光，又有紫外光D.巴尔末公式确定了各种原子发光屮的光的波长【解析】巴尔末公式只确定了氢原子发光中一个线系的波长，不能描述氢原子发出的各种波长，也不能描述其他原子的发光，A、D错误；巴尔末公式是

9、由当时已知的可见光中的部分谱线总结出来的，但它适用于整个巴尔末线系，该线系包括可见光和紫外光，B错误，C正确.【答案】C【问题导思】1.玻尔理论能否解释氢原子光谱？2.玻尔理论在解释复杂原子谱线时闹难的原因是什么？3.能否按玻尔理论推导巴尔末公式？1.理论导出的氢光谱规律按玻尔的原子理论，M原子的电子从能量较高的轨道《跃迁到能量较低的轨道2吋辐射出的光子能量：hv=E„_E2,但么=各E2=争，由此N"得：Av=—^7),由于v=f，所以上xVi可写作：含=-^(去-+)，此式与巴尔末公式比较，形式;完全一样.由此可知，氢光谱的

10、巴尔末系是电子从〃=3,4,5,6等能级跃迁到77=2的能级时辐射出来的.1.成功方面(1)运用经典理论和量子化观念确定了氢原子的各个定态的能量，并巾此画出了其能级(2)处于激发态的氢原子向低能级跃迁辐射出光子，辐射光子的能量与实际符合的很好，由于能级是分立的，