2018-2019学年鲁科版选修3-5 第2章 第4节 氢原子光谱与能级结构 学案
2018-2019学年鲁科版选修3-5 第2章 第4节 氢原子光谱与能级结构 学案第2页

  

  

  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;Hα~Hδ的这几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,Hα~Hδ等谱线间的距离越来越小,表现出明显的规律性。

  2.巴尔末公式

  =R(n=3,4,5,...),其中R叫做里德伯常量,数值为R=1.096_775_81×107_m-1。

  3.玻尔理论对氢光谱的解释

  (1)理论推导

  按照玻尔原子理论,氢原子的电子从能量较高的能级跃迁到n=2的能级上时,辐射出的光子能量应为hν=En-E2,根据氢原子的能级公式En=可得E2=,由此可得hν=-E1,由于c=λν,所以上式可写成=,把这个式子与巴尔末公式比较,可以看出它们的形式是完全一样的,并且R=,计算出-的值为1.097×107 m-1与里德伯常量的实验值符合得很好。这就是说,根据玻尔理论,不但可以推导出表示氢原子光谱规律性的公式,而且还可以从理论上来计算里德伯常量的值。

  由此可知,氢原子光谱的巴尔末系是电子从n=3,4,5,6,...能级跃迁到n=2的能级时辐射出来的。其中Hα~Hδ在可见光区。

  (2)玻尔理论的成功和局限性

成功

之处 冲破了能量连续变化的束缚,认为能量是量子化的 根据量子化能量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   

  

  1.自主思考--判一判

  (1)氢原子光谱是不连续的,是由若干频率的光组成的。(√)

(2)由于原子都是由原子核和核外电子组成的,所以各种原子的原子光谱是相同的。(×)