江苏省南通中学高中物理选修35学案(无答案)：184玻尔的原子模型.docx

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1、§18．4玻尔的原子模型【学习目标】1.了解玻尔原子理论的主要内容。2.了解能级、能量量子化以及基态、激发态的概念。【重、难点】玻尔原子理论的基本假设玻尔理论对氢光谱的解释【回顾复习】1．α粒子散射实验是籍物理学家做的α粒子散射实验的现象是2．原子核式结构学说的内容是卢瑟福原子核式结构学说与经典电磁理论的矛盾【学习电子绕核运动（有加速度）过程】知识点1玻尔原子理论的基本假辐射电磁波频率等于绕核运行的频率设1、玻尔理论的建立背景和观能量减少、轨道半径减少频率变化点：（1）经典理论的困难：电子绕原电子沿螺旋线轨道落入原子核原子光谱应为连

2、续光谱子核做圆周（矛盾：实际上是不连续的亮线）运动辐射能量，最终栽入_______，原子寿命很短，但事实并非如此。随着电子绕核运转的能量越来_______，转动频率越来_______，辐射的能量（发光）频率应_______。但线状谱的存在无法解释。2、玻尔的观点：玻尔接受普朗克的黑体辐射的_______和爱因斯坦的_______，将能量取_______的观念应用到原子系统。3、玻尔原子结构假说：（1）轨道量子化与定态：电子的轨道是量子化的，电子在库仑力的作用下绕原子核做_______，电子绕原子核运转的半径不是_______，半径的

3、大小符合_______时轨道才是可能的，电子在这些轨道上绕核运转是_______，不产生_______。原子的能量是量子化的，电子在不同轨道上运动，原子处于不同的状态，对应不同的_______，原子的能量也是_______的。（2）几个基本概念：_______的能量值叫做能级。原子具有_______的稳定状态叫定态。能量_______的状态叫做基态。除_______之外的其他状态叫做激发态。（3）频率条件：原子光谱的解释：当电子从能量较高的定态轨道（能量记为Em）跃迁到能量较低的定态轨道（能量记为En）时会辐射出能量为hν的光子。h

4、ν=_______，又称为辐射条件。知识点2玻尔原子理论的成功和局限性1、成功方面：（1）运用经典_______和经典_______的理论确定了氢原子的各个定态的能量，并由此画出其能级图。第1页（2）处于激发态的氢原子向_______跃迁辐射出_______，辐射光子的能量与实际符合得很好，由于能级是分立的，辐射光子的波长也是_______的。（3）导出了巴耳末公式，并从理论上算出里德伯常量R的值，并很好地解释甚至预言了氢原子的其他谱线系。2、局限性和原因：（1）成功解释了氢原子光谱的实验规律，但不能解释稍微_______的原子的光

5、谱现象。原因是保留了______的观念，把电子的运动仍然看做______描述下的______运动。知识点3弗兰克-赫兹实验1、如果原子的能级是分立的，那么用碰撞的方式使原子吸收的能量，即其他粒子转移给原子的能量，也应该是_______的。2、1914年，弗兰克-赫兹采用_______轰击_______，发现电子损失的能量，也就是汞原子吸收的能量，是分立的，从而证明汞原子的能量是量子化的。【例1】氢原子的核外电子由离原子核较远的轨道跃迁到离核较近的轨道上时，下列说法中正确的是（）A．核外电子受力变小B．原子的能量减少C．氢原子要吸收一

6、定频率的光子D．氢原子要放出一定频率的光子【例2】氢原子辐射出一个光子后，根据玻尔理论下述说法中正确的是（）A．电子绕核旋转的半径增大B.氢原子的能级增大C．氢原子的电势能增大D.氢原子的核外电子的速率增大【例3】图给出氢原子最低的4个能级，在这些能级间跃迁所辐射的光子的频率最多有P种，其中最小频率为fmin，则（）A．P＝5B．P=6C．fmin＝1.6×1014Hz。D．fmin＝1.5×1015Hz【变式】用光子能量为E的单色光照射容器中处于基态的氢原子。停止照射后，发现该容器内的氢能够释放出三种不同频率的光子，它们的频率由低

7、到高依次为ν、ν、ν，由此可知，开始用来照射容器的单色光的光子能量可以表示为：123①hν；②hν；③h(ν以上表示式中（）131+ν2)；④h(ν1+ν2+ν3)A.只有①③正确B.只有②正确C.只有②③正确D.只有④正确【疑难解析】对跃迁的理解（1）氢原子从低能级向高能级跃迁：吸收一定频率的光子，当光子的能量满足hν＝E末－E初时，才能被某一个原子吸收，否则不能吸收。（2）氢原子从高能级向低能级跃迁：以光子的形式向外辐射能量，所辐射的光子能量恰等于发生跃迁时两能级间的能量差。（3）电离：当光子能量大于或等于原子所在处的能级时，也

8、可以被氢原子吸收，使氢原子电离，多余的能量作为电子的初动能。（4）光谱线条数：一群氢原子处于量子数为n的激发态时，可能辐射出的光谱线条数为N＝nn－1。2（5）氢原子还可吸收外来实物粒子的能量而被激发，由于实物粒子的动能可全部或部分地