原创：1玻尔的原子模型（问题探究式）

第四节玻尔的原子模型第十八章原子结构2七彩的夜景3七彩的夜景气体导电时发光的原理是什么？汤姆孙发现电子汤姆孙的西瓜模型α粒子散射实验回顾科学家对原子结构的认识史原子不可分割汤姆孙的西瓜模型原子稳定性氢光谱实验否定建立卢瑟福的核式结构模型出现矛盾?否定建立出现矛盾建立新理论+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

的数值。探究一.玻尔原子理论的基本假设（三个重要假设）假说1：轨道量子化与定态电子在这些轨道上绕核的转动是(),不产生电磁辐射分立稳定的6+m

rv

原子在不同的轨道上运动时，原子处于不同的状态．原子的不同的状态中具有不同的能量，所以原子的能量也是

的探究一.玻尔原子理论的基本假设假说2：能量量子化定态：原子中具有确定能量的

(

)Ｅ４１２３４５Ｅ１Ｅ３Ｅ２Ｅ５

量子数基态：能量()的状态（离核最近）——基态激发态：其他的状态能级图123—激发态量子化量子化的能量值能级：

稳定状态最低7基态激发态跃迁（电子克服库仑引力做功增大电势能，原子的能量增加）()光子（电子所受库仑力做正功减小电势能，原子的能量减少）()光子光子的发射和吸收吸收辐射8+n

EnEm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）探究一.玻尔原子理论的基本假设假说3：频率条件（跃迁假说）这个光子的能量由前后两个能级的能量差决定，即称为频率条件，又称辐射条件

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．氢原子能级探究二、玻尔理论对氢光谱的解释Ｅ４１２３４５Ｅ１Ｅ３Ｅ２Ｅ５氢原子的能级图－－－－－－－－－－－－－－－－－１２３４５-13.6-3.4-1.51-0.85-0.540eVnE/eV∞基态激发态赖曼系巴耳末系帕邢系布喇开系普丰德系探究二、玻尔理论对氢光谱的解释

氢原子能级跃迁与光谱图巴耳末系-13.6eV-3.40eV-1.51eV-0.85eV-0.54eV0n=1n=2n=3n=4n=5n=

问题1：巴尔末公式有正整数n出现，这里我们也用正整数n来标志氢原子的能级。它们之间是否有某种关系？巴尔末公式：12n=6n=5n=4n=1n=3n=2（巴尔末系）探究二.玻尔理论对氢光谱的解释HδHγHβHα根据：E3-E2=hv，λ=c/v又

E3-E2=1.89eV=3.03×10-19J所以，13探究二.玻尔理论对氢光谱的解释HδHγHβHα654132巴尔末系氢吸收光谱吸收光子的能量由前后两个能级的能量差决定，即14探究二、玻尔理论对氢光谱的解释问题1：气体导电发光机理是什么？问题2：试解释原子光谱为什么是线状光谱？问题3：不同元素的原子为什么具有不同的特征谱线？阅读教材P58-P59，小组讨论回答以下几个问题在解决核外电子的运动时成功引入了量子化的观念15

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．同时又应用了“粒子、轨道”等经典概念和有关牛顿力学规律

除了氢原子光谱外，在解决其他问题上遇到了很大的困难．三、玻尔模型的局限性汤姆孙发现电子汤姆孙的西瓜模型α粒子散射实验回顾科学家对原子结构的认识史原子不可分割汤姆孙的西瓜模型原子稳定性氢光谱实验否定建立卢瑟福的核式结构模型出现矛盾?否定建立出现矛盾建立新理论玻尔模型复杂（氦）原子光谱出现困难怎样修改玻尔模型？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怎样修改玻尔模型？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.氢原子要吸收一定频率的光子D.氢原子要放出一定频率的光子BD由玻尔理论知，当电子由离核较远的轨道跃迁到离核较近的轨道上时，能量减小，放出的光子；电子的轨道半径小了，由库仑定律知，它与原子核之间的库仑力大了。例2：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.43.2eVC.51.0eV

D.54.4eVB根据玻尔理论，原子吸收光子发生跃迁时，光子的能量需等于能级差或大于基态能级的绝对值E2-E1=-40.8eV,E3-E1=48.4eVE4-E1=51.0eV,E∞-E1=54.4eV。例3：如图所示，1、2、3、4为玻尔理论中氢原子最低的四个能级.处在n=4能级的一群氢原子向低能级跃迁时，能发出若干种频率不同的光子，在这些光中，波长最长的是()A.n=4跃迁到n=1时辐射的光子B.n=4跃迁到n=3时辐射的光子C.n=2跃迁到n=1时辐射的光子D.n=3跃迁到n=2时辐射的光子波长最长时，频率最低，光子的能量最小，所以，应当是n=4跃迁到n=3时辐射的光子.B随堂练习：1、对玻尔理论的下列说法中，正确的是（）

A、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

B、对经典电磁理论中关于“做加速运动的电荷要辐射电磁波”的观点表示赞同

C、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

D、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ACD2、下面关于玻尔理论的解释中，不正确的说法是（）

A、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

B、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

C、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

D、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C3、根据玻尔理论，氢原子中，量子数N越大，则下列说法中正确的是（）A、电子轨道半径越大B、核外电子的速率越大C、氢原子能级的能量越大D、核外电子的电势能越大4、根据玻尔的原子理论，原子中电子绕核运动的半径（）A、可以取任意值B、可以在某一范围内取任意值C、可以取一系列不连续的任意值D、是一系列不连续的特定值