高中物理 18.4 玻尔的原子模型学案(新人教版)选修.doc

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1、课时18. 4　玻尔的原子模型　　1. 知道玻尔原子理论的主要内容。2. 了解能级、能量量子化跃迁以及基态、激发态的概念。3. 了解玻尔理论对氢光谱的解释，以及玻尔模型的局限性。　　1. 玻尔原子模型的基本假设(1)轨道假设：电子绕核运行的轨道半径只能是一些①分立的数值，即电子的轨道是量子化的。(2)能级假设：当电子在不同的轨道上运动时，原子具有不同的能量，即原子的能量(能级)是②量子化　的。原子中具有确定能量的稳定状态叫作定态，能量最低的状态叫作③基态　，其他状态叫作激发态。 (3)跃迁假设：当电子从能量较高的定态轨道(能量记为Em)跃

2、迁到能量较低的定态轨道(能量记为En)时，会放出能量为hν的光子，则有关系式：④hν=Em-En。2. 玻尔理论对氢光谱的解释(1)通常情况下，原子处于基态，这种状态最稳定。(2)原子受到激发，处于激发态的原子是不稳定的，会自发地向能量较低的能级跃迁，⑤放出(选填“放出”或“吸收”)光子，光子的能量等于前后两个能级之差，因此原子的发射光谱只有一些⑥分立的亮线。(3)不同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的⑦频率也不同，这就是不同元素的原子具有不同的特征谱线的原因。3. 玻尔模型的局限性(1)玻尔理论的成功之处：首次把⑧

3、量子观念引入原子领域，提出了定态和跃迁的概念，成功地解释了氢原子光谱的实验规律。(2)玻尔模型的不足之处：仍然把电子的运动看作经典力学描述下的⑨轨道运动。(3)根据电子在某时刻在某点附近单位体积内出现的⑩概率，用疏密不同的点表示，这种图象就像云雾一样分布在原子核的周围，形象地称作电子云。　　主题1：探究玻尔的原子理论对经典理论的突破　　情景：通过前面的学习，我们已经知道卢瑟福原子核式结构学说与经典电磁理论的矛盾主要有以下几点。(1)按照经典电磁理论，电子绕核旋转的过程中要向外辐射电磁波。因此能量要减少，电子的轨道半径也要减小，最后，电子要

4、落在原子核上，这与原子是稳定的这个事实相矛盾。(2)由于电子转动过程半径减小，辐射电磁波的频率应不断变化，并且是连续的。因此原子发出的光谱应是连续光谱，这与原子光谱不是连续光谱而是线状谱线相矛盾。请阅读教材中“玻尔原子理论的基本假设”标题下的相关内容，回答下面的问题。问题：(1)在玻尔提出电子轨道量子化之前，普朗克和爱因斯坦分别提出了什么量子理论?(2)玻尔提出了怎样的假设?(3)玻尔是怎样解释原子的稳定性的?　　主题2：探究玻尔模型对氢光谱的解释情景：图示是氢原子的能级图，阅读教材中“玻尔理论对氢光谱的解释”的内容，回答下列问题。问题：

5、(1)玻尔是怎样解释发射光谱的不连续性的?(2)一群能级n=4的氢原子会放出几种光子?(3)请用数学方法归纳一群处于n能级的氢原子可能放出光子种类的公式。　　主题3：玻尔理论的局限性　　情景：玻尔理论已成功解释了氢原子光谱，阅读课本中的“玻尔理论的局限性”，思考下列问题。问题：玻尔理论是否能解释一切原子光谱呢?1. (考查玻尔模型)下列叙述中，符合玻尔理论的是(　　)A. 电子可能轨道的分布是不连续的B. 电子从一条轨道跃迁到另一条轨道上时，原子将辐射或吸收一定的能量C. 电子在可能轨道上绕核做圆周运动，不向外辐射能量D. 电子没有确定的

6、轨道，只存在电子云2. (考查对光谱的理解)仔细观察氢原子的光谱，发现它只有几条分离的不连续的亮线，其原因是(　　)A. 氢原子只有几个能级B. 氢原子只能发出平行光C. 氢原子有时发光，有时不发光D. 氢原子辐射的光子的能量是不连续的，所以对应的光的频率也是不连续的3. (考查原子对光子的吸收)氦原子被电离出一个核外电子，形成类氢结构的氦离子。已知基态的氦离子能量为E1=-54. 4eV，氦离子能级的示意图如图所示。在具有下列能量的光子中，不能被基态氦离子吸收而发生跃迁的是(　　)A. 40. 8eV　　　　　　　　　　　　　B. 43

7、. 2eVC. 51. 0eVD. 54. 4eV4. (考查原子发射光子的种类)大量原子从n=5的激发态向低能态跃迁时，产生的光谱线数是(　　)A. 4条　　　　　　　B. 10条　　　　　　　C. 6条　　　　　　　D. 8条　　拓展一：光子的发射和吸收1. 氢原子的能级如图所示，已知可见光的光子能量范围约为1. 62eV~3.11eV。下列说法错误的是(　　)A. 处于n=3能级的氢原子可以吸收任意频率的紫外线，并发生电离B. 大量氢原子从高能级向n=3能级跃迁时，发出的光具有显著的热效应C. 大量处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁

8、时，可能发出6种不同频率的光D. 大量处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时，可能发出3种不同频率的光　　拓展二：原子能级跃迁2. 有一群氢原子处于n=3能级的激发态，当它们跃迁时：(1)有可能