2018-2019高中物理第十八章原子结构第四节玻尔的原子模型学案新人教版选修

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1、2018-2019高中物理第十八章原子结构第四节玻尔的原子模型学案新人教版选修　学习目标※了解玻尔原子模型及能级的概念※理解原子发射和吸收光子的频率与能级差的关系※知道玻尔对氢光谱的解释以及玻尔理论的局限性　知识导图知识点1　玻尔原子理论的基本假设1．轨道假设轨道量子化：原子中的电子在__库仑力__的作用下，绕原子核做圆周运动，电子运动轨道的__半径__不是任意的，而是__量子__化的。电子在这些轨道上绕核的转动是__稳定__的，不产生__电磁__辐射。2．定态假设(1)定态：当电子在不同的轨道上运动时，原子处于不同的

2、__状态__。原子在不同的__状态__中具有不同的能量，因此，原子的能量是__量子__化的。这些__量子__化的能量值叫做__能级__，原子中这些具有确定能量的稳定状态，称为__定态__。(2)基态：能量最__低__的状态叫做基态。(3)激发态：基态__之外__的能量状态叫做激发态。3．跃迁假设电子从能量__较高__的定态轨道跃迁到能量__较低__的定态轨道时，会向外辐射能量，辐射的能量是__一份一份__的，光子的能量由两个能级的__能量差__决定。hν＝Em－En这个式子称为频率条件，也叫辐射条件，式中的h为普朗克常

3、量，ν为光子的__频率__。知识点2　玻尔理论对氢光谱的解释1．氢原子的能级图2．解释巴耳末公式(1)按照玻尔理论，原子从高能级(如从E3)跃迁到低能级(如到E2)时辐射的光子的能量为hν＝__E3－E2__。(2)巴耳末公式中的正整数n和2正好代表能级跃迁之前和之后所处的__定态轨道__的量子数n和2。并且理论上的计算和实验测量的__里德伯常量__符合得很好。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__激发态__，处于激发态的原子是__不稳定__的，会自发地向

4、能量较低的能级跃迁，放出__光子__，最终回到基态。4．解释氢原子光谱的不连续性原子从较高能级向低能级跃迁时放出光子的能量等于前后__两能级差__，由于原子的能级是__分立__的，所以放出的光子的能量也是__分立__的，因此原子的发射光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，__能级__各不相同，因此辐射(或吸收)的__光子频率__也不相同。知识点3　玻尔理论的局限性1．玻尔理论的成功之处玻尔理论第一次将__量子观念__引入原子领域。提出了__定态__和__跃迁__的概念，成功

5、解释了__氢原子__光谱的实验规律。2．玻尔理论的局限性过多地保留了__经典__理论，即保留__经典粒子__的观念，把电子的运动看做经典力学描述下的__轨道__运动。3．电子云原子中的电子__没有__确定的坐标值，我们只能描述电子在某个位置出现__概率__的多少，把电子这种__概率__分布用疏密不同的点表示时，这种图象就像云雾一样分布在原子核周围，故称电子云。预习反馈『判一判』(1)玻尔认为电子运动轨道半径是任意的，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。

6、(√)(3)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。(×)(4)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。(×)(5)玻尔的原子理论模型可以很好的解释氦原子的光谱现象。(×)(6)电子的实际运动并不是具有确定坐标的质点的轨道运动。(√)『选一选』如图所示为氢原子的能级图，A、B、C分别表示电子在三种不同能级跃迁时放出的光子，其中(　B　)A．频率最大的是A　　　B．波长最长的是CC．频率最大的是CD．波长最长的是B解析：由ΔE＝hν＝可知，B频率最大，C波长最长。『想一想』电子在核

7、外的运动真的有固定轨道吗？玻尔理论中的轨道量子化又如何解释？答案：在原子内部，电子绕核运动并没有固定的轨道，只不过当原子处于不同的定态时，电子出现在rn＝n2r1处的几率大。探究一　对玻尔理论的理解　S　1下图为分立轨道示意图。(1)电子的轨道有什么特点？(2)氢原子只有一个电子，电子在这些轨道间跃迁时伴随什么现象发生？提示：(1)电子的轨道是不连续的，是量子化的。(2)电子在轨道间跃迁时会吸收光子或放出光子。G　1．轨道量子化(1)轨道半径只能是一些不连续的、某些分立的数值。(2)轨道半径公式：rn＝n2r1，式中n

8、称为量子数，对应不同的轨道，只能取正整数。氢原子的最小轨道半径r1＝0.53×10－10m。2．能量量子化(1)与轨道量子化对应的能量不连续的现象。(2)其能级公式：En＝，式中n称为量子数，对应不同的轨道，n取值不同，基态取n＝1，激发态n＝2,3,4…；量子数n越大，表示能级越高。对氢原子，以无穷远处为势能零点时，基态能量E1