氢原子玻尔的原子模型2.pptx

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1、第二章原子结构第三节氢原子光谱早在17世纪，牛顿就发现了日光通过三棱镜后的色散现象，并把实验中得到的彩色光带叫做光谱一、光谱的分类：1、发射光谱：物体直接发出的光通过分光后产生的光谱。分为连续谱和线状谱。（1）连续谱①定义：由连续分布的一条光带组成。这种光谱叫做连续光谱②产生：炽热的固体、液体及高压气体发出的光谱如：白炽灯丝发出的光、烛焰、炽热的钢水发出的光都形成连续光谱（2）线状谱：①定义：只含有一些分立亮线，它是由游离状态的原子发射的。如：稀薄气体、或金属蒸汽的发射谱是线状谱。2、吸收光谱每一种原子都有自己特定的线状光谱，明线光谱的谱线又叫做原子

2、的特征谱线。光谱的分类：2、吸收光谱：高温的物体发出的白光通过温度较低的物质时，某些波长的光本该物质吸收后产生的谱线。原子的吸收谱线中的每一条暗线和该原子的线状谱的明线一一对应，所以暗线也是原子的特征谱线二、光谱的应用：可以利用原子的线状谱和吸收谱做元素分析。习题：优化设计58页例159页第2、5题三、氢原子光谱的实验规律：1、仪器：气体放电管2、原理：3、结果：获得四条谱线（可见光区）四、经典理论的困难：原子是稳定的电子绕核运动将不断向外辐射电磁波，电子损失了能量，其轨道半径不断缩小，最终落在原子核上,而使原子变得不稳定．++经典理论认为事实由于电

3、子轨道的变化是连续的，辐射电磁波的频率等于绕核运动的频率,连续变化,原子光谱应该是连续光谱经典理论认为事实原子光谱是不连续的,是线状谱以上矛盾表明，从宏观现象总结出来的经典电磁理论不适用于原子这样小的物体产生的微观现象。为了解决这个矛盾，1913年丹麦的物理学家玻尔在卢瑟福学说的基础上，把普朗克的黑体辐射的量子论和爱因斯坦的光子的概念运用到原子系统上，提出了玻尔理论。第四节：玻尔的原子模型一、玻尔原子理论的基本假设分立轨道针对原子核式结构模型提出围绕原子核运动的电子轨道半径只能是某些分立的数值。且电子在这些轨道上绕核的转动是稳定的，不产生电磁辐射，也

4、就是说，电子的轨道也是量子化的+假设1:轨道假设（轨道量子化）（三个重要假设）一、玻尔原子理论的基本假设能级（定态）假设：原子只能处于一系列能量不连续的状态中，在这些状态中原子是稳定的，电子虽然绕核做加速运动，但并不向外辐射能量。这些状态叫定态。针对原子的稳定性提出+假设2:定态假设（能量量子化）（三个重要假设）能级：量子化的能量值。定态：原子中具有确定能量的稳定状态量子数基态：能量最低的状态（离核最近）——基态激发态：其他的状态激发态一、玻尔原子理论的基本假设能级图123轨道与能级相对应Ｅ４１２３４５Ｅ１Ｅ３Ｅ２Ｅ５E∞假设2:定态假设（能量量子化

5、）nEmEn一、玻尔原子理论的基本假设针对原子光谱是线状谱提出当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（能量记为Ｅn，m>n）时，会放出能量为hν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hν＝Ｅm-Ｅn称为频率条件，又称辐射条件+假设3:跃迁假设（频率条件）（三个重要假设）原子在始、末两个能级Em和En（Em>En）间跃迁时发射（或吸收）光子的频率可以由前后能级的能量差决定：一、玻尔原子理论的基本假设针对原子光谱是线状谱提出Ｅ４１２３４５Ｅ１Ｅ３Ｅ２Ｅ５E∞激发态跃迁基态（电子克服库仑引力做功

6、增大电势能，原子的能量增加）吸收光子（电子所受库仑力做正功减小电势能，原子的能量减少）辐射光子光子的发射和吸收（Em>En）玻尔从上述假设出发，利用库仑定律和牛顿运动定律，计算出了氢的电子可能的轨道半径和对应的能量．氢原子能级二、玻尔理论对氢光谱的解释(r1=0.053nm)三、气体导电发光机理是什么？试解释原子光谱为什么是线状光谱？不同元素的原子为什么具有不同的特征谱线？玻尔理论成功的解释并预言了氢原子辐射的电磁波的问题，但是也有它的局限性．在解决核外电子的运动时成功引入了量子化的观念同时又应用了“粒子、轨道”等经典概念和有关牛顿力学规律除了氢

7、原子光谱外，在解决其他问题上遇到了很大的困难．五、玻尔模型的局限性氦原子光谱量子化条件的引进没有适当的理论解释。汤姆孙发现电子汤姆孙的西瓜模型α粒子散射实验卢瑟福的核式结构模型原子不可割汤姆孙的西瓜模型原子稳定性事实氢光谱实验否定建立否定建立否定卢瑟福的核式结构模型建立出现矛盾出现矛盾?玻尔模型复杂（氦）原子光谱量子力学理论玻尔模型否定建立观察与实验所获得的事实出现矛盾建立科学模型提出科学假说拓展与提高怎样修改玻尔模型？思想：必须彻底放弃经典概念？关键：用电子云概念取代经典的轨道概念电子在某处单位体积内出现的概率——电子云原子结构的认识史知识扩展氢原

8、子各定态的能量值，为电子绕核运动的动能Ek和电势能Ep的代数和，因为在选无穷远处电势能为零的情况下，各定态的