《玻尔的原子模型-能级》学案

PAGE1/5课题2.4《玻尔的原子模型能级》编号课型新授课时间编写审核【学习目标】1.能说出玻尔原子理论的主要内容；2.能说出能级、能量量子化以及基态、激发态的概念。【学习重点】玻尔原子理论的主要内容【学习难点】原子能级跃迁规律导学笔记【知识回顾】1.α粒子散射实验的现象是什么？2.卢瑟福原子核式结构模型的内容是什么？【自学过程】自学一：阅读下列问题，自学教材“玻尔原子模型”，自学完成后完善知识点梳理。1.卢瑟福的核式结构模型与经典电磁场理论的矛盾表现在哪些方面？2.玻尔原子理论的内容是什么？提出了哪三条假设？知识梳理一：玻尔的原子理论（1）能级（定态）假设：原子只能处于一系列的能量状态中，在这些状态中原子是的，电子虽然绕核运动，但并不向外。这些状态叫定态。（本假设是针对原子稳定性提出的）（2）跃迁假设：原子从一种定态（设能量为En）跃迁到另一种定态（设能量为Em）时，它_____________一定频率的光子，光子的能量由这两种定态的能量差决定，即（h为普朗克常量）（3）轨道量子化假设：原子的不同能量状态跟电子沿不同的圆形轨道绕核运动相对应。原子的定态是不连续的，因此电子的可能轨道的分布也是的。自学二：继续阅读下列问题，自学教材“氢原子的能级结构”，自学完成后完善知识点梳理。1.什么叫做能级？2.氢原子在不同能级上的能量和相应的电子轨道半径公式是什么？3.什么叫做基态、激发态？4.原子在能级间跃迁时何种情况下向外辐射能量？何种情况下要吸收能量？知识梳理二：氢原子的能级结构（1）能级：在玻尔的原子理论中，原子只能处于一系列能量状态，在每个状态中，原子的能量值都是，各个确定的能量值叫做能级。（2）氢原子能级结构图。根据玻尔理论，氢原子在不同能级上的能量和相应的电子轨道半径为：能量：（其中E1≈-13.6eV）轨道半径：（其中r1=0.53×10-10m根据以上结果，把氢原子所有可能的能量值画在一张图上，就得到了氢原子的能级结构图：（3）玻尔理论对氢原子光谱特征的定性解释。在正常或稳定状态时，原子尽可能处于最低能级，电子受核的作用力最大而处于离核最近的轨道，这时原子的状态叫做；电子吸收能量后，从基态跃迁到较高的能级，这时原子的状态叫做，当电子从高能级跃迁到低能级时，原子会能量；当电子从低能级跃迁到高能级时，原子要能量。将您自学过程中存在的疑问写在下面：【自学质疑】将您自学过程中存在的疑问写在下面：【典例分析】题型一：对玻尔原子模型的理解玻尔在他提出的原子模型中所做的假设有（）A.原子处在具有一定能量的定态中，虽然电子做变速运动，但不向外辐射能量B.原子的不同能量状态与电子沿不同的圆轨道绕核运动相对应，而电子的可能轨道的分布是不连续的C.电子从一个轨道跃迁到另一个轨道时，辐射（或吸收）一定频率的光子D.电子跃迁时辐射的光子的频率等于电子绕核做圆周运动的频率。题型二：能级跃迁分析有一群氢原子处于量子数n=3的激发态，当它们自发向低能级跃迁时，请问：（1）有可能放出几种能量的光子？（2）在哪两个能级间跃迁时，所发出的光子的波长最长？波长是多少？知识补充：光子波长、频率与光速的关系：光速=波长×频率题型三：玻尔理论与经典理论相结合氢原子的核外电子从距核较近的轨道跃迁到距核较远的轨道的过程中（）A.原子要吸收光子，电子的动能增加，原子的电势能增加B.原子要放出光子，电子的动能减少，原子的电势能增加C.原子要吸收光子，电子的动能增加，原子的电势能减少D.原子要吸收光子，电子的动能减少，原子的电势能增加【当堂训练】1.关于玻尔的原子模型，下列说法中正确的是（）A.它彻底地否定了卢瑟福的核式结构学说B.它发展了卢瑟福的核式结构学说C.它完全抛弃了经典的电磁理论D.它引入了普朗克的量子理论2.用能量为12.30eV光子去照射一群处于基态的氢原子，则受到光的照射后，下列关于氢原子跃迁的说法正确的是（）A.电子能跃迁到n=2的能级上去B.电子能跃迁到n=3的能级上去C.电子能跃迁到n=4的能级上去D.电子不能跃迁到其他能级上去3.氢原子辐射出一个光子后，则（）A.电子绕核旋转半径增大B.电子的动能增大C.氢原子电势能增大D.原子的能级值增大【拓展延伸】——原子能级跃迁问题跃迁是指电子从某一轨道跳到另一轨道，而电子从某一轨道跃迁到另一轨道对应着原子就从一个能量状态(定态)跃迁到另一个能量状态(定态)．1．跃迁时电子动能、原子电势能与原子能量的变化当轨道半径减小时，库仑引力做正功，原子的电势能Ep减小，电子动能增大，原子能量减小．反之，轨道半径增大时，原子电势能增大，电子动能减小，原子能量增大．2．使原子能级跃迁的两种粒子一光子与实物粒子(1)原子若是吸收光子的能量而被激发，其光子的能量必须等于两能级的能量差，否则不被吸收，不存在激发到n能级时能量有余，而激发到n+1时能量不足，则可激发到n能级的问题．(2)原子还可吸收外来实物粒子(例如自由电子)的能量而被激发，由于实物粒子的动能可全部或部分地被原子吸收，所以只要入射粒子的能量大于或等于两能级的能量差值(E=En-Ek)，均可使原子发生能级跃迁．3．原子跃迁时需注意的几个问题(1)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．(2)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．(3)注意跃迁与电离原子跃迁时．不管是吸收还是辐射光子，其光子的能量都必须等于这两