《新设计物理选修3-5人教课改地区专用课件：3.2.4 玻尔的原子模型》由会员分享，可在线阅读，更多相关《新设计物理选修3-5人教课改地区专用课件：3.2.4 玻尔的原子模型（24页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、课堂互动探究课前自主梳理课堂小结 3 2 4 玻尔的原子模型 学习目标核心提炼 1 知道玻尔原子理论论的基本假设设的主要内容 1个模型 玻尔的 原子模型 1个应应用 玻尔 理论对氢论对氢 光谱谱的解 释释 2 了解能级级 跃跃迁 能量量子化以及基态态 激发态发态 等概 念 3 能用玻尔原子理论简单论简单 解释氢释氢 原子模型 4 了解玻尔模型的不足之处处及其原因 课堂互动探究课前自主梳理课堂小结 一 玻尔原子理论的基本假设 1 轨道量子化 1 原子中的电电子在 的作用下 绕绕原子核做 2 电电子运行轨轨道的半径不是任意的 也就是说电说电 子的轨轨道是 A 连续变连续变 化 B 量子化 的 3
2、电电子在这这些轨轨道上绕绕核的转动转动 是 的 不产产生 库仑引力圆周运动 B 稳定电磁辐射 课堂互动探究课前自主梳理课堂小结 2 定态 1 当电电子在不同轨轨道上运动时动时 原子处处于不同的状态态 原子在不同的状态态中具有 不同的能量 即原子的能量是的 这这些量子化的能量值值叫作 2 原子中这这些具有确定能量的稳稳定状态态 称为为 能量最低的状态态叫作 其他的状态态叫作 3 跃迁 当电电子从能量较较高的定态轨态轨 道 其能量记为记为 Em 跃跃迁到能量较较低的定态轨态轨 道 能量记为记为 En m n 时时 会放出能量为为h 的光子 这这个光子的能量由前后两个能级级 的能量差决定 即h 该该
3、式被称为频为频 率条件 又称辐辐射条件 反之 当电电子 吸收光子时时会从较较低的能量态跃态跃 迁到较较高的能量态态 吸收的光子能量同样样由频频率 条件决定 量子化能级 定态 基态 激发态 Em En 课堂互动探究课前自主梳理课堂小结 思考判断 1 玻尔认为电子运行轨道半径是任意的 就像人造地球卫星 能量大一些 轨道 半径就会大点 2 玻尔认为原子的能量是量子化的 不能连续取值 3 当电子从能量较高的定态轨道跃迁到能量较低的定态轨道时 会放出任意能量 的光子 答案 1 2 3 课堂互动探究课前自主梳理课堂小结 二 玻尔理论对氢光谱的解释 1 氢原子的能级图 如图图1 图图1 课堂互动探究课前自主
4、梳理课堂小结 2 解释巴耳末公式 1 按照玻尔理论论 原子从高能级级 如从E3 跃跃迁到低能级级 如到E2 时辐时辐 射的光子的能 量为为h 2 巴耳末公式中的正整数n和2正好代表能级跃级跃 迁之前和之后所处处的的 量子数n和2 并且理论论上的计计算和实验测实验测 量的符合得很好 3 解释气体导电发光 通常情况下 原子处处于基态态 基态态是最稳稳定的 原子受到电电 子的撞击击 有可能向上跃跃迁到 处处于激发态发态 的原子是的 会自 发发地向能量较较低的能级跃级跃 迁 放出 最终终回到基态态 E3 E2 定态轨道 里德伯常量 激发态不稳定 光子 课堂互动探究课前自主梳理课堂小结 4 解释氢原子光
5、谱的不连续性 原子从较较高能级级向低能级跃级跃 迁时时放出光子的能量等 于前后 由于原子的能级级是的 所以放出的光子的能量也 是 的 因此原子的发发射光谱谱只有一些分立的亮线线 5 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结构 各不相同 因此辐辐射 或吸收 的也不相同 两能级差分立 分立 能级 光子频率 课堂互动探究课前自主梳理课堂小结 思考判断 1 玻尔理论能很好地解释氢原子的巴耳末线系 2 处于基态的原子是不稳定的 会自发地向其他能级跃迁 放出光子 3 不同的原子具有相同的能级 原子跃迁时辐射的光子频率是相同的 答案 1 2 3 课堂互动探究课前自主梳理课堂小结 三 玻尔理论
6、的局限性 1 玻尔理论的成功之处 玻尔理论论第一次将引入原子领领域 提出了 和 的概念 成功地解释释了氢氢原子光谱谱的实验规实验规 律 2 玻尔理论的局限性 保留了的观观念 仍然把电电子的运动动看作经经典力学 描述下的 3 电子云 原子中电电子的坐标标没有确定的值值 我们们只能说说某时时刻电电子在某点附近单单 位体积积内出现现的概率是多少 如果用疏密不同的点表示电电子在各个位置出现现的概 率 画出图图来就像云雾雾一样样 故称 量子观念定态 跃迁 经典粒子 轨道运动 电子云 课堂互动探究课前自主梳理课堂小结 思考判断 1 玻尔第一次提出了量子化的观念 2 玻尔的原子理论模型可以很好地解释氦原子的
7、光谱现象 3 电子的实际运动并不是具有确定坐标的质点的轨道运动 答案 1 2 3 课堂互动探究课前自主梳理课堂小结 玻尔原子理论的基本假设 1 轨轨道半径只能够够是一些不连续连续 的 某些分立的数值值 2 氢氢原子中电电子轨轨道的最小半径为为r1 0 053 nm 其余轨轨道半径满满足rn n2r1 式 中n称为为量子数 对应对应 不同的轨轨道 只能取正整数 1 轨道量子化 要点归纳 课堂互动探究课前自主梳理课堂小结 2 能量量子化 课堂互动探究课前自主梳理课堂小结 3 跃迁与频率条件 课堂互动探究课前自主梳理课堂小结 例1 多选 玻尔在他提出的原子模型中所做的假设设有 A 原子处处于称为为定
8、态态的能量状态时态时 虽虽然电电子做加速运动动 但并不向外辐辐射能量 B 原子的不同能量状态态与电电子沿不同的圆轨圆轨 道绕绕核运动动相对应对应 而电电子的可能轨轨 道的分布是不连续连续 的 C 电电子从一个轨轨道跃跃迁到另一个轨轨道时时 辐辐射或吸收一定频频率的光子 D 电电子跃跃迁时辐时辐 射的光子的频频率等于电电子绕绕核做圆圆周运动动的频频率 审题指导 解答本题应注意以下三点 1 玻尔原子模型的轨道量子化假设 2 能量量子化假设 3 跃迁理论 精典示例 课堂互动探究课前自主梳理课堂小结 解析 选项选项 A B C三项项都是玻尔提出来的假设设 其核心是原子定态态概念的引入与 能级跃级跃 迁
9、学说说的提出 也就是 量子化 的概念 原子的不同能量状态态与电电子绕绕核运 动时动时 不同的圆轨圆轨 道相对应对应 电电子跃跃迁时辐时辐 射光子的频频率由前后两个能级级的能量差 决定 即h Em En 故选项选项 D错误错误 A B C正确 答案 ABC 课堂互动探究课前自主梳理课堂小结 针对训练1 多选 按照玻尔原子理论论 下列表述正确的是 A 核外电电子运动轨动轨 道半径可取任意值值 B 氢氢原子中的电电子离原子核越远远 氢氢原子的能量越大 C 电电子跃跃迁时时 辐辐射或吸收光子的能量由能级级的能量差决定 即h Em En m n D 氢氢原子从激发态发态 向基态跃态跃 迁的过过程 可能辐
10、辐射能量 也可能吸收能量 解析 根据玻尔理论论 核外电电子运动动的轨轨道半径是确定的值值 而不是任意值值 选选 项项A错误错误 氢氢原子中的电电子离原子核越远远 能级级越高 能量越大 选项选项 B正确 由跃跃迁规规律可知选项选项 C正确 氢氢原子从激发态发态 向基态跃态跃 迁的过过程中 应辐应辐 射能量 选项选项 D错误错误 答案 BC 课堂互动探究课前自主梳理课堂小结 玻尔理论对氢光谱的解释和波尔模型的局限性 要点归纳 课堂互动探究课前自主梳理课堂小结 4 玻尔原子模型的局限性 1 保留了经经典理论论 把电电子的运动动看作经经典力学描述下的轨轨道运动动 2 没有认识认识 到电电子的波粒二象性
11、 即电电子出现现的位置是一种几率情况 课堂互动探究课前自主梳理课堂小结 例2 用频频率为为 0的光照射大量处处于基态态的氢氢原子 在所发发射的光谱谱中仅仅能观测观测 到频频率分别为别为 3 2 1的三条谱线谱线 且 3 2 1 则则 审题指导 1 根据光谱线条数确定氢原子受激发所达到的最高能级 2 判断所有可能的跃迁 精典示例 课堂互动探究课前自主梳理课堂小结 解析 大量氢氢原子跃跃迁时时只有三个频频率的光谱谱 这说这说 明是从n 3能级级向低能级跃级跃 迁 根据能量守恒有 h 3 h 2 h 1 解得 3 2 1 选项选项 B正确 答案 B 课堂互动探究课前自主梳理课堂小结 针对训练2 氢氢原子的四个能级级 其中E1为为基态态 若大量的氢氢原子A处处于激发态发态 E2 大量的氢氢原子B处处于激发态发态 E3 则则下列说说法正确的是 A 原子A可能辐辐射出3种频频率的光子 B 原子B可能辐辐射出3种频频率的光子 C 原子A能够够吸收原子B发发出的光子并跃跃迁到能级级E4 D 原子B能够够吸收原子A发发出的光子并跃跃迁到能级级E4 图图2 课堂互动探究课前自主梳理课堂小结 答案 B 课堂互动探究课前自主梳理课堂小结
