【原创】物理：184《玻尔的原子模型》(新人教版选修3-5)PPT课件

1、2021/7/23118.4 玻尔的原子模型箴言中学箴言中学 王开榜王开榜2021/7/232 1919世纪末世纪末2020世纪初，人类叩开了微观世界的大世纪初，人类叩开了微观世界的大门，物理学家根据研究提出了关于原子结构的各门，物理学家根据研究提出了关于原子结构的各种模型，卢瑟福的核式结构模型能够很好的解释种模型，卢瑟福的核式结构模型能够很好的解释实验现象，得到了多数人的支持，但是与经典的实验现象，得到了多数人的支持，但是与经典的电磁理论发生了矛盾电磁理论发生了矛盾著名的著名的 粒子散射实验粒子散射实验2021/7/233 按照经典物理学的观点去推按照经典物理学的观点去推断，在轨道上运动的电

2、子带有断，在轨道上运动的电子带有电荷，运动中要辐射电磁波，电荷，运动中要辐射电磁波，电子损失了能量，其轨道半径电子损失了能量，其轨道半径不断缩小，最终落在原子核不断缩小，最终落在原子核上由于电子轨道的变化是连上由于电子轨道的变化是连续的，辐射电磁波的频率也会续的，辐射电磁波的频率也会连续变化连续变化事实上，原子事实上，原子是稳定的，辐射电是稳定的，辐射电磁波的频率也只是磁波的频率也只是某些确定的值某些确定的值2021/7/234 人们早在了解原子内部结构之前就已经观人们早在了解原子内部结构之前就已经观察到了气体光谱，不过那时候无法解释为什么气察到了气体光谱，不过那时候无法解释为什么气体光谱只有

3、几条互不相连的特定谱线体光谱只有几条互不相连的特定谱线2021/7/2352021/7/2361、围绕原子核运动的电子轨道半、围绕原子核运动的电子轨道半径只能是某些分立的数值，这些径只能是某些分立的数值，这些现象叫做轨道量子化；现象叫做轨道量子化；2、不同的轨道对应着不同的状态，、不同的轨道对应着不同的状态，在这些状态中，尽管电子在做变在这些状态中，尽管电子在做变速运动，却不辐射能量，因此这速运动，却不辐射能量，因此这些状态是稳定的；些状态是稳定的；3、原子在不同的状态之中具有不、原子在不同的状态之中具有不同的能量，所以原子的能量也是同的能量，所以原子的能量也是量子化的。量子化的。191319

4、13年玻尔提出了自己的原子结构假说年玻尔提出了自己的原子结构假说玻玻尔尔2021/7/237 原子也可以从激发态向基态跃迁，电子所受库原子也可以从激发态向基态跃迁，电子所受库仑力做正功减小电势能，原子的能量也减少要辐仑力做正功减小电势能，原子的能量也减少要辐射出能量，这一能量以光子的形式放出射出能量，这一能量以光子的形式放出 原子最低能级所对应的状态叫做基态，比基原子最低能级所对应的状态叫做基态，比基态能量高的状态叫激发态态能量高的状态叫激发态 原子从基态向激发态跃迁，原子从基态向激发态跃迁，电子克服库仑引力做功增大电子克服库仑引力做功增大电势能，原子的能量也增加电势能，原子的能量也增加要吸收

5、能量要吸收能量光子的发射和吸收光子的发射和吸收2021/7/238光子的发射和吸收光子的发射和吸收2021/7/239 三、玻尔计算出氢的电子的各条可能轨道半径和电子在各条轨道上运动时的能量（包括动能和势能）公式：rn=n2 r1轨道半径：（n=1,2,3)能 量： En=n21E1（n=1,2,3) 式中r1 ( r1 =0.531010m )、E1 ( E1=13.6eV)、分别代表第一条（即离核最近的）可能轨道的半径和电子在这条轨道上运动时的能量，rn、En 分别代表第n条可能轨道的半径和电子在第n条轨道上运动时的能量，n是正整数，叫量子数。2021/7/2310三、氢原子的能级图三、氢

6、原子的能级图（演示演示）-13.6-3.4-1.51-0.85-0.540 eVnE/eV2021/7/2311氢原子的能级图氢原子的能级图赖曼系巴耳末系帕邢系2021/7/2312 人们早在了解原子内部结构之前就已经观察到了气体光谱，不过那时候无法解释为什么气体光谱只有几条互不相连的特定谱线，玻尔理论很好的解释了氢原子的光谱2021/7/23132021/7/2314 人们早在了解原子内部结构之前就已经观察到了气体光谱，不过那时候无法解释为什么气体光谱只有几条互不相连的特定谱线，玻尔理论很好的解释了氢原子的光谱原子从高能级跃迁到低能级时，辐射光子的能量等于前后两个能级之差由于原子的能级不连续

7、，所以辐射的光子的能量也不连续，从光谱上看，原子辐射光波的频率只有若干分立的值2021/7/2315玻尔理论成功的解释并预言了氢原子辐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，但是也有它的局限射的电磁波的问题，但是也有它的局限性性在解决核外电子的运动时在解决核外电子的运动时成功引入了量子化的观念成功引入了量子化的观念同时又应用了同时又应用了“轨轨道道”等经典概念和等经典概念和有关牛顿力学规律有关牛顿力学规律除了氢原子光谱外，在解决除了氢原子光谱外，在解决其他问题上遇到了很大的困其他问题上遇到了很大的困难难2021/7/2316电子在某处单位体积内出现的电子在某处单位体积内出现的 概率

8、概率电子云电子云2021/7/2317电子云电子云2021/7/23182021/7/2319练习：1 1、对玻尔理论的下列说法中，正确的是（、对玻尔理论的下列说法中，正确的是（ ） A A、继承了卢瑟福的原子模型，但对原子能、继承了卢瑟福的原子模型，但对原子能量和电子轨道引入了量子化假设量和电子轨道引入了量子化假设 B B、对经典电磁理论中关于、对经典电磁理论中关于“做加速运动的做加速运动的电荷要辐射电磁波电荷要辐射电磁波”的观点表示赞同的观点表示赞同 C C、用能量转化与守恒建立了原子发光频率、用能量转化与守恒建立了原子发光频率与原子能量变化之间的定量关系与原子能量变化之间的定量关系 D

9、D、玻尔的两个公式是在他的理论基础上利、玻尔的两个公式是在他的理论基础上利用经典电磁理论和牛顿力学计算出来的用经典电磁理论和牛顿力学计算出来的ACD2021/7/23202 2、下面关于玻尔理论的解释中，不正确的说法、下面关于玻尔理论的解释中，不正确的说法是是 （ ） A A、原子只能处于一系列不连续的状态中，、原子只能处于一系列不连续的状态中，每个状态都对应一定的能量每个状态都对应一定的能量 B B、原子中，虽然核外电子不断做加速运动，、原子中，虽然核外电子不断做加速运动，但只要能量状态不改变，就不会向外辐射能量但只要能量状态不改变，就不会向外辐射能量 C C、原子从一种定态跃迁到另一种定态

10、时，、原子从一种定态跃迁到另一种定态时，一定要辐射一定频率的光子一定要辐射一定频率的光子 D D、原子的每一个能量状态都对应一个电子、原子的每一个能量状态都对应一个电子轨道，并且这些轨道是不连续的轨道，并且这些轨道是不连续的C2021/7/23213 3、根据玻尔理论，氢原子中，量子数、根据玻尔理论，氢原子中，量子数N N越大，则下列说越大，则下列说法中正确的是法中正确的是 （ ）A A、电子轨道半径越大、电子轨道半径越大 B B、核外电子的速率越大、核外电子的速率越大C C、氢原子能级的能量越大、氢原子能级的能量越大 D D、核外电子的电势能越大、核外电子的电势能越大4 4、根据玻尔的原子理

11、论，原子中电子绕核运动的半径、根据玻尔的原子理论，原子中电子绕核运动的半径 （ ）A A、可以取任意值、可以取任意值 B B、可以在某一范围内取任意值、可以在某一范围内取任意值C C、可以取一系列不连续的任意值、可以取一系列不连续的任意值D D、是一系列不连续的特定值、是一系列不连续的特定值DACD2021/7/23225 5、按照玻尔理论，一个氢原子中的电子从一半径为、按照玻尔理论，一个氢原子中的电子从一半径为r ra a的圆轨道自发地直接跃迁到一半径为的圆轨道自发地直接跃迁到一半径为r rb b的圆轨道上，的圆轨道上，已知已知r ra a r rb b，则在此过程中，则在此过程中 （ ）A A、原子要发出一系列频率的光子、原子要发出一系列频率的光子B B、原子要吸收一系列频率的光子、原子要吸收一系列频率的光子C C、原子要发出某一频率的光子、原子要发出某一频率的光子D D、原子要吸收某一频率的光子、原子要吸收某一频率的光子C