学高中物理原子结构玻尔的原子模型新人教版选修.pptx
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1、学习目标1.知道玻尔原子理论的基本假设的主要内容.2.了解能级、跃迁、能量量子化以及基态、激发态等概念,会计算原子跃迁时吸收或辐射光子的能量.3.能用玻尔原子理论简单解释氢原子光谱.内容索引知识探究 题型探究达标检测知识探究一、玻尔原子理论的基本假设一、玻尔原子理论的基本假设导学探究导学探究1.按照经典理论,核外电子在库仑引力作用下绕原子核做圆周运动.我们知道,库仑引力和万有引力形式上有相似之处,电子绕原子核的运动与卫星绕地球的运动也一定有某些相似之处,那么若将卫星地球模型缩小是否就可以变为电子原子核模型呢?答案答答案案不可以.在玻尔理论中,电子的轨道半径只可能是某些分立的数值,而卫星的轨道半
2、径可按需要任意取值.2.氢原子吸收或辐射光子的频率条件是什么?它和氢原子核外的电子的跃迁有什么关系?答案答答案案电子从能量较高的定态轨道(其能量记为Em)跃迁到能量较低的定态轨道(其能量记为En)时,会放出能量为h的光子(h是普朗克常量),这个光子的能量由前后两个能级的能量差决定,即hEmEn(mn).这个式子称为频率条件,又称辐射条件.当电子从较低的能量态跃迁到较高的能量态,吸收的光子的能量同样由频率条件决定.知识梳理知识梳理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、”).(3)电子在这些轨道上绕核的转动是 的,不产生 .库仑引力圆周运动量子化稳定电磁辐射2.定态(1)当电子在不同轨道上运动时,原子处于不同的状态,原子在不同的状态中具有不同的能量,即原子的能量是 的,这些量子化的能量值叫做 .(2)原子中这些具有确定能量的稳定状态,称为 .(3)基态:原子能量 的状态称为基态,对应的电子在离核最 的轨道上运动,氢原子基态能量E1 .量子化能级定态最低近13.6 eV(4)激发态:较高的能量状态称为激发态,对应的电子在离核较远的轨道上运动.氢原子各能级的关系为:En .(E113.6 eV,n1,2,3,)3.频率条件与跃迁当电子从能量较高的定态轨道(其能量
4、记为Em)跃迁到能量较低的定态轨道(能量记为En,mn)时,会放出能量为h的光子,该光子的能量h ,该式称为频率条件,又称辐射条件.EmEn即学即用即学即用判断下列说法的正误.(1)玻尔认为电子运行轨道半径是任意的,就像人造地球卫星,能量大一些,轨道半径就会大点.()(2)玻尔认为原子的能量是量子化的,不能连续取值.()(3)当电子从能量较高的定态轨道跃迁到能量较低的定态轨道时,会放出任意能量的光子.()二、玻尔理论对氢光谱的解释二、玻尔理论对氢光谱的解释导学探究导学探究如图1所示是氢原子的能级图,一群处于n4的激发态的氢原子向低能级跃迁时能辐射出多少种频率不同的光子?从n4的激发态跃迁到基态
5、时,放出光子的能量多大?答案图1知识梳理知识梳理1.氢原子能级图(如图2所示)图22.解释巴耳末公式按照玻尔理论,从高能级跃迁到低能级时辐射的光子的能量为h .巴耳末公式中的正整数n和2正好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,基态是最稳定的,原子受到电子的撞击,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.EmEn定态轨道激发态不稳定光子4.解释氢原子光谱的不连续性原子从高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
6、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.两个能级之差分立分立能级光子频率即学即用即学即用判断下列说法的正误.(1)玻尔理论能很好地解释氢原子的巴耳末线系.()(2)处于基态的原子是不稳定的,会自发地向其他能级跃迁,放出光子.()(3)不同的原子具有相同的能级,原子跃迁时辐射的光子频率是相同的.()三、玻尔理论的局限性三、玻尔理论的局限性导学探究导学探究玻尔理论的成功之处在哪儿?为什么说它又有局限性?答答案案(1)玻尔理论成功之处在于第一次将量子化的思想引入原子领域,提出了定态和跃迁的概念,成功解释了氢原子光谱.
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