2014-2015学年高二物理人教版选修3-5课件：18-4 玻尔的原子模型

1、,高中物理选修3-5人教版,4玻尔的原子模型,目标定位1.知道玻尔原子理论基本假设的主要内容.2.了解能级、跃迁、能量量子化以及基态、激发态等概念.3.能用玻尔原子理论简单解释氢原子模型,一、玻尔原子理论的基本假设 1玻尔原子模型 (1)原子中的电子在 的作用下，绕 做圆周运动 (2)电子绕核运动的轨道是 的 (3)电子在这些轨道上绕核的转动是稳定的，不产生 ,库仑引力,原子核,量子化,电磁,辐射,2定态：当电子在不同轨道上运动时，原子处于不同的状态中，具有不同的能量，即原子的能量是 的，这些量子化的能量值叫做 原子中这些具有确定能量的稳定状态，称为 能量最低的状态叫做 ，其他的状态叫做 3跃

2、迁：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，mn)时，会放出能量为h的光子，该光子的能量h ，该式称为频率条件，又称辐射条件,量子化,能级,定态,基态,激发态,EmEn,想一想氢原子从高能级向低能级跃迁时，是不是氢原子所处的能级越高，释放的光子能量越大？ 答案不一定氢原子从高能级向低能级跃迁时，所释放的光子的能量一定等于能级差，氢原子所处的能级越高，跃迁时能级差不一定越大，释放的光子能量不一定越大,二、玻尔理论对氢光谱的解释 1解释巴耳末公式 按照玻尔理论，从高能级跃迁到低能级时辐射的光子的能量为hEmEn；巴耳末公式中的正整数n和2正好代表能级跃迁

3、之前和之后的 的量子数n和2. 2解释氢原子光谱的不连续性 原子从较高能级向低能级跃迁时放出光子的能量等于前后 ，由于原子的能级是 的，所以放出的光子的能量也是 的，因此原子的发射光谱只有一些分立的亮线,定态轨道,两能级差,分立,分立,三、玻尔理论的局限性 1玻尔理论的成功之处：玻尔理论第一次将 引入原子领域提出了定态和跃迁的概念，成功地解释了 光谱的实验规律 2玻尔理论的局限性：过多地保留了 理论，对更复杂的原子发光无法解释,量子观念,氢原子,经典,一、对玻尔理论的理解 1轨道量子化 (1)轨道半径只能够是一些不连续的、某些分立的数值 (2)氢原子的电子最小轨道半径为r10.053 nm，其

4、余轨道半径满足rnn2r1，式中n称为量子数，对应不同的轨道，只能取正整数,2能量量子化 (1)不同轨道对应不同的状态，在这些状态中，尽管电子做变速运动，却不辐射能量，因此这些状态是稳定的，原子在不同状态有不同的能量，所以原子的能量也是量子化的 (2)基态：原子最低的能量状态称为基态，对应的电子在离核最近的轨道上运动，氢原子基态能量E113.6 eV.,【例1】(2014广州高二检测)按照玻尔原子理论，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h|EmEn| D氢原子从激发态

5、向基态跃迁的过程，可能辐射能量，也可能吸收能量 答案BC,解析根据玻尔理论，核外电子运动的轨道半径是确定的值，而不是任意值，A错误；氢原子中的电子离原子核越远，能级越高，能量越大，B正确；由跃迁规律可知C正确；氢原子从激发态向基态跃迁的过程中，应辐射能量，D错误,【例2】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，电子的动能增大，原子的电势能增大 B原子要放出光子，电子的动能减小，原子的电势能减小 C原子要吸收光子，电子的动能增大，原子的电势能减小 D原子要吸收光子，电子的动能减小，原子的电势能增大 答案D,借题发挥当氢原子从低能量态En向高能量态Em

6、(nm)跃迁时，r增大，Ek减小，Ep增大(或r增大时，库仑力做负功，电势能Ep增大)，E增大，故需吸收光子能量，所吸收的光子能量hEmEn.,二、原子能级和能级跃迁的理解 1氢原子能级图 如图1841所示 图1841,3原子从低能级向高能级跃迁：吸收一定能量的光子，当一个光子的能量满足hE末E初时，才能被某一个原子吸收，而当光子能量h大于或小于E末E初时都不能被原子吸收；原子从高能级向低能级跃迁，以光子的形式向外辐射能量，所辐射的光子能量恰等于发生跃迁时的两能级间的能量差,【例3】如图1842所示，氢原子从n2的某一能级跃迁到n2的能级，辐射出能量为2.55 eV的光子，问最少要给基态的氢原子提供多少电子伏特的能量，才能使它辐射上述能量的光子？请在图中画出获得该能量后的氢原子可能的辐射跃迁图 图1842,答案12.75 eV跃迁图见解析图 解析氢原子从n2的某一能级跃迁到n2的能级，满足：hEnE22.55 eV EnhE20.85 eV 所以n4 基态氢原子要跃迁到n4的能级，应提供EE4E112.75 eV.,跃迁图如图所示：,针对训练如图1843所示，1、2、3、4为玻尔理论中氢原子最低的四个能级处在n4能级的一群氢原子向低能级跃