魯科版高中化學(xué)選擇性必修2第1章第1節(jié)第1課時氫原子光譜和玻爾的原子結(jié)構(gòu)模型基礎(chǔ)課課件

第1課時氫原子光譜和玻爾的原子結(jié)構(gòu)模型(基礎(chǔ)課)第1章原子結(jié)構(gòu)與元素性質(zhì)第1節(jié)原子結(jié)構(gòu)模型素養(yǎng)目標(biāo)1．通過了解有關(guān)核外電子運(yùn)動模型的歷史發(fā)展過程，體會科學(xué)家在科學(xué)探究中的艱辛和豐功偉績。2．知道電子運(yùn)動的能量狀態(tài)具有量子化的特征(能量不連續(xù))，電子可以處于不同的能級，在一定條件下會發(fā)生激發(fā)與躍遷。舊知回顧1．組成物質(zhì)的微粒主要有分子、原子、離子；2．構(gòu)成原子的微粒有質(zhì)子、中子和電子；3．一般情況下，構(gòu)成原子核的微粒有質(zhì)子和中子；4．原子中帶正電的微粒是質(zhì)子，帶負(fù)電的微粒是電子；5．焰色試驗(焰色反應(yīng))(1)概念：多種金屬或其化合物在灼燒時能使火焰呈現(xiàn)特殊的顏色。舊知回顧(2)常見金屬元素的焰色(3)用途：焰色試驗可以判斷某種元素的存在、制造焰火等。金屬元素NaKCaBaCu焰色黃淺紫磚紅黃綠藍(lán)綠必備知識自主預(yù)習(xí)

道爾頓

核式原子結(jié)構(gòu)量子力學(xué)2．光譜和氫原子光譜(1)光譜①概念：利用原子光譜儀將物質(zhì)____的光或____的光的頻率(或波長)和強(qiáng)度分布記錄下來的譜線。②形成原因：電子在不同軌道間____時，會輻射或吸收能量。(2)氫原子光譜：屬于____光譜。吸收發(fā)射躍遷線狀想一想氫原子核外只有1個電子，氫原子光譜是否只有1條譜線？提示：否。氫原子電子躍遷到不同原子軌道時產(chǎn)生不同的光譜譜線。3．玻爾原子結(jié)構(gòu)模型(1)基本觀點(diǎn)運(yùn)動軌跡原子中的電子在具有確定半徑的圓周軌道上繞______運(yùn)動，并且不輻射能量能量分布在不同軌道上運(yùn)動的電子具有____的能量，而且能量是______的。軌道能量隨n(量子數(shù))值(1、2、3、…)的增大而____對氫原子而言，電子處在n＝1的軌道時能量最低，稱為_____；能量高于基態(tài)能量的狀態(tài)，稱為______電子躍遷電子在能量不同的軌道之間躍遷時，輻射或吸收的能量以光的形式表現(xiàn)出來并被記錄時，就形成了____原子核不同量子化升高基態(tài)激發(fā)態(tài)光譜(2)貢獻(xiàn)①成功地解釋了氫原子光譜是________的實驗事實。②闡明了原子光譜源自核外電子在能量不同的軌道之間的躍遷，指出了電子所處的軌道的能量是量子化的。線狀光譜想一想如圖是氫原子的兩個光譜，分別是發(fā)射光譜和吸收光譜。兩者有什么共同點(diǎn)？

提示：氫原子光譜是線狀的，且是不連續(xù)的。關(guān)鍵能力情境探究[情境探究]氫原子光譜：原子的能量狀態(tài)與光譜的關(guān)系實驗表明：氫原子在一般情況下并不輻射能量；氫原子光譜不是連續(xù)光譜，而是線狀光譜。1．電子躍遷是不是僅指電子由基態(tài)躍遷至激發(fā)態(tài)？提示：不是。電子在不同軌道中的躍遷均屬于電子躍遷，可由高能量的軌道躍遷至低能量的軌道，也可以由低能量的軌道躍遷至高能量的軌道。2．氫原子光譜為什么是線狀光譜？提示：在不同軌道上運(yùn)動的電子能量不同，且能量值是不連續(xù)的，氫原子的電子從一個軌道躍遷到另一個軌道時，吸收或輻射一定的能量，就會吸收或發(fā)射具有一定頻率的光，并被原子光譜儀記錄下來，得到線狀光譜。[歸納總結(jié)]1．基態(tài)、激發(fā)態(tài)與原子光譜(1)原子光譜：不同元素原子中的電子發(fā)生躍遷時會吸收或釋放不同的光，可以用原子光譜儀攝取各種元素原子的電子的吸收光譜或發(fā)射光譜。(2)基態(tài)、激發(fā)態(tài)與原子光譜的關(guān)系2．玻爾的原子結(jié)構(gòu)模型(1)原子光譜源自核外電子在能量不同的軌道之間的躍遷；(2)電子所處的軌道的能量是量子化的；(3)電子躍遷吸收(或輻射)的能量也是量子化的。[能力達(dá)成]1．下列圖片中所發(fā)生的現(xiàn)象與電子躍遷無關(guān)的是(

)A．燃放煙花B．霓虹燈廣告C．燃燒蠟燭D．平面鏡成像D

[平面鏡成像為物理學(xué)原理中的光學(xué)現(xiàn)象，與電子躍遷無關(guān)。]√2．下列關(guān)于同一種原子中的基態(tài)和激發(fā)態(tài)說法中，正確的是(

)A．基態(tài)時的能量比激發(fā)態(tài)時高B．激發(fā)態(tài)時比較穩(wěn)定C．由基態(tài)轉(zhuǎn)化為激發(fā)態(tài)過程中吸收能量D．電子僅由激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時才會產(chǎn)生原子光譜√C

[處于最低能量狀態(tài)的原子叫作基態(tài)原子，基態(tài)時的能量比激發(fā)態(tài)時低，A錯誤；基態(tài)時的能量低、穩(wěn)定，激發(fā)態(tài)時能量高、不穩(wěn)定，B錯誤；基態(tài)轉(zhuǎn)化為激發(fā)態(tài)是由低能量狀態(tài)轉(zhuǎn)成高能量狀態(tài)，轉(zhuǎn)化過程中要吸收能量，C正確；電子由基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)需要吸收能量，從由激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)需輻射能量，電子由激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時會產(chǎn)生原子發(fā)射光譜，電子由基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)時會產(chǎn)生吸收光譜，D錯誤。]3．(雙選)下列說法中正確的是(

)A．鈉的焰色試驗呈現(xiàn)黃色，是電子由激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時吸收能量產(chǎn)生的B．利用玻爾原子結(jié)構(gòu)模型可以較好地解釋氫原子光譜為線狀光譜C．原子的吸收光譜是線狀的而不是連續(xù)的，主要原因是原子軌道的能量是量子化的D．1913年，玻爾根據(jù)原子光譜實驗建立了核外電子分層排布的原子結(jié)構(gòu)模型，他認(rèn)為在不同軌道上運(yùn)動的電子具有相同的能量，能量值是連續(xù)的√√BC

[A．鈉的焰色試驗是電子由激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時輻射能量產(chǎn)生的，A錯誤；玻爾提出的觀點(diǎn)中只引入一個量子數(shù)n，解釋氫原子光譜是線狀光譜，B正確；C．原子軌道之間的能量變化是不連續(xù)的，是量子化的，從而造成原子的線狀吸收光譜，故C正確；D．1913年，玻爾根據(jù)原子光譜實驗建立了核外電子分層排布的原子結(jié)構(gòu)模型，他認(rèn)為在不同軌道上運(yùn)動的電子具有不同的能量，能量值是不連續(xù)的，故D錯誤。][教材鏈接][教材追根尋源]當(dāng)氫原子的一個電子從第二能級躍遷到第一能級時，發(fā)射出光的波長是121.6nm；當(dāng)電子從第三能級躍遷到第二能級時，發(fā)射出光的波長是656.3nm。已知h為6.626×10-34J·s，C為2.998×108m·s-1。試回答：(1)哪一種光子的能量大？說明理由。(2)求氫原子中電子的第三和第二能級的能量差及第二和第一能級的能量差。說明原子中的能量是否連續(xù)。

學(xué)習(xí)效果隨堂評估1．(雙選)下列實驗事實與原子結(jié)構(gòu)模型建立的關(guān)系正確的是(

)A．陰極射線實驗發(fā)現(xiàn)電子：湯姆孫的“葡萄干布丁”模型B．α粒子散射實驗發(fā)現(xiàn)原子核：盧瑟福核式模型C．氫原子光譜：盧瑟福核式模型D．α粒子散射實驗發(fā)現(xiàn)電子：湯姆孫原子結(jié)構(gòu)模型√243題號15√AB

[A選項，湯姆孫在發(fā)現(xiàn)電子的基礎(chǔ)上提出了“葡萄干布丁”模型，故A正確；B選項，盧瑟福根據(jù)α粒子散射實驗提出原子結(jié)構(gòu)核式模型，故B正確，C錯誤；D選項，湯姆孫發(fā)現(xiàn)電子，提出“葡萄干布丁”模型，故D錯誤。]243題號152．如圖①②③原子結(jié)構(gòu)模型中依次符合盧瑟福、道爾頓、湯姆孫的觀點(diǎn)的是(

)A．①②③B．③①②

C．③②①

D．②①③23題號14√5B

[盧瑟福提出了原子結(jié)構(gòu)的核式模型，道爾頓認(rèn)為原子是一個實心的球體，湯姆孫發(fā)現(xiàn)了電子，并提出了原子結(jié)構(gòu)的“葡萄干布丁”模型。]3．最早成功解釋了氫原子光譜為線狀光譜的原子結(jié)構(gòu)模型是(

)A．盧瑟福核式模型B．玻爾原子結(jié)構(gòu)模型C．量子力學(xué)模型D．湯姆孫“葡萄干布丁”模型23題號41√5B

[玻爾的原子結(jié)構(gòu)模型最早成功解釋了氫原子光譜是線狀光譜。湯姆孫“葡萄干布丁”模型只解釋了原子中存在電子的問題。盧瑟福核式模型是根據(jù)α粒子散射實驗提出來的，解決了原子核的問題(帶正電的部分集中在一個核上)。量子力學(xué)模型是在量子力學(xué)理論的基礎(chǔ)上提出的，能解釋復(fù)雜的原子光譜現(xiàn)象。]23題號4154．下列敘述不正確的是(

)A．原子的核外電子處于能量最低的狀態(tài)稱為基態(tài)B．原子的核外電子吸收能量而高于基態(tài)能量的狀態(tài)稱為激發(fā)態(tài)C．焰色是電子從能量較低的軌道躍遷到能量較高的軌道時產(chǎn)生的D．原子的核外電子由能量較高的軌道躍遷到能量較低的軌道時，輻射的能量可能以光的形式表現(xiàn)出來243題號15√C

[基態(tài)是電子按構(gòu)造原理的順序進(jìn)入原子核外的軌道，此時整個原子的能量最低，基態(tài)原子是處于最低能量狀態(tài)的原子，A項正確；激發(fā)態(tài)為基態(tài)原子的電子吸收能量后，電子會躍遷到較高的能級，此時原子的能量較基態(tài)高，B項正確；焰色是電子從能量較高的軌道躍遷到能量較低的軌道時產(chǎn)生的，C項錯誤；原子的核外電子由能量較高的軌道躍遷到能量較低的軌道時，會輻射能量，發(fā)光是輻射能量的主要形式之一，D項正確。]243題號155．回答下列問題：(1)電子躍遷是如何完成的？

_________________________________________________。是物理變化還是化學(xué)變化？

____________。243題號15電子躍遷是通過吸收能量或輻射能量而完成的物理變