波尔的原子模型课件-高二下学期物理人教版选择性

第四章

原子结构和波粒二象性第4节

课时2波尔的原子模型1.了解玻尔原子理论的基本假设的主要内容。2.能用玻尔原子理论解释氢原子能级图及光谱。3.了解玻尔理论的局限性。玻尔原子理论的三条基本假设假设1：轨道量子化假设2：能量量子化（定态、能级）假设3：频率条件(跃迁假说)一、玻尔原子理论的基本假设在普朗克能量量子化、爱因斯坦光子说、巴耳末简洁公式启发下，发展了卢瑟福的核式结构学说，是半经典半量子的假说。假设1：轨道量子化——针对原子核式结构模型提出（1）原子中的电子在库仑引力的作用下，绕原子核做圆周运动。（2）绕核运动的电子轨道半径只能是某些分立的数值（3）电子在轨道绕核转动是稳定的，不产生电磁辐射轨道量子化：氢原子：量子数+rnvn=1n=2n=3n=1n=2n=3-假设2：能量量子化（定态、能级）——针对原子的稳定性提出②能级：电子只能在特定轨道上运动，原子的能量只能取一系列特定的值.这些量子化的能量值叫作能级.①定态：原子中具有确定能量的稳定状态基态：能量最低的状态(离核最近)激发态：其他的能量状态能量量子化：氢原子：假设3：频率条件(跃迁假说)——针对原子光谱是线状谱提出跃迁：当电子从能量较高的定态轨道(其能量记为En)跃迁到能量较低的定态轨道(能量记为Em，m＜n)时，会放出能量为hν的光子，该光子的能量hν＝En－Em，该式称为频率条件，又称辐射条件。+mn-低能级（En）高能级（Em）电子吸收光子克服库仑引力做功，原子能量增加电子辐射光子，原子能量减少跃迁频率条件:1.解释巴耳末公式

巴耳末公式中的正整数n和2正好代表能级跃迁之前和跃迁之后所处的定态轨道的量子数n和2。2.解释气体导电发光

通常情况下，原子处于基态，非常稳定，气体放电管中的原子受到高速运动的电子的撞击，有可能向上跃迁到激发态，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，放出光子，最终回到基态。二、玻尔理论对氢光谱的解释3.解释氢原子光谱的不连续性

原子从较高的能级向低能级跃迁时放出的光子的能量等于前后两个能级之差，由于原子的能级是分立的，所以放出的光子的能量也是分立的，因此原子的发射光谱只有一些分立的亮线.4.解释不同原子具有不同的特征谱线

不同的原子具有不同的结构，能级各不相同，因此辐射(或吸收)的光子频率也不相同。跃迁时电子动能、原子势能、原子能量的变化当n减小即轨道半径减小时，库仑力做正功，电子动能增加、原子势能减小、向外辐射能量，原子能量减小。当n增大即轨道半径增大时，库仑力做负功，电子动能减小、原子势能增大、从外界吸收能量，原子能量增大。注意一群原子和一个原子氢原子核外只有一个电子，这个电子在某个时刻只能处在某一个可能的轨道上，在某段时间内，由某一轨道跃迁到另一个轨道时，可能的情况只有一种，但是如果容器中盛有大量的氢原子，这些原子的核外电子跃迁时就会有各种情况出现。注意直接跃迁与间接跃迁原子从一种能量状态跃迁到另一种能量状态时，有时可能是直接跃迁，有时可能是间接跃迁。两种情况的辐射（或吸收）光子的频率不同，但都满足频率条件。三、玻尔理论的局限性玻尔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原子光谱外，在解决其他问题上遇到了很大的困难没有绕开经典理论无法解释复杂一点的原子的光谱现象无法解释谱线的强度等1.玻尔理论的局限性2.原子结构理论的发展过程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卢瑟福的核式结构模型复杂（氦）原子光谱量子力学理论玻尔模型建立否定建立否定建立否定否定玻尔模型彻底放弃经典概念，用电子云概念取代经典的轨道概念建立电子云电子在某处单位体积内出现的概率

1.(多选)按照玻尔理论，下列表述正确的是（

）A.核外电子运动轨道半径可取任意值B.氢原子中的电子离原子核越远，氢原子的能量越大C.电子跃迁时，辐射或吸收光子的能量由能级的能量差决定，即hν＝Em－En(m>n)D.氢原子从激发态向基态跃迁的过程中，可能辐射能量，也可能吸收能量BC2.(多选)氢原子的核外电子由一个轨道向另一轨道跃迁时，可能发生的情况是（

）A.原子吸收光子，电子的动能增大，原子的电势能增大，原子的能量增大B.原子放出光子，电子的动能减小，原子的电势能减小，原子的能量减小C.原子吸收光子，电子的动能减小，原子的电势能增大，原子的能量增大D.原子放出光子，电子的动能增大，原子的电势能减小，原子的能量减小CD3.(多选)如图所示为氢原子的能级图.用光子能量为13.06eV的光照射一群处于基态的氢原子，下列说法正确的是（

）A.氢原子从n＝4的能级向n＝3的能级跃迁时辐射

光的波长最短B.辐射光中，光子能量为0.31eV的光波长最长C.用此光子照射基态的氢原子，能够使其电离D.用光子能量为14.2eV