《2016新课标创新人教物理选修3-5 第十八章 第4节玻尔的原子模型.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2016新课标创新人教物理选修3-5 第十八章 第4节玻尔的原子模型.doc（11页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、一、玻尔原子理论的基本假设1轨道量子化(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)电子绕核运动的轨道是量子化的。(3)电子在这些轨道上绕核的转动是稳定的，不产生电磁辐射。2定态(1)能量量子化：电子在不同轨道上运动时，原子处于不同的状态，具有不同的能量。(2)能级：原子的量子化的能量值。(3)定态：原子中具有确定能量的稳定状态。(4)基态：能量最低的状态。(5)激发态：除基态之外的其他状态。3跃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(h是普朗克常量)，这个光子的能量由前后两个能级的能量差决定，即
2、 hEmEn，此式称为频率条件，又称辐射条件。说明1玻尔理论虽然保留了原子的核式结构模型，但玻尔理论认为原子的轨道和能量都是量子化的。2氢原子从高能级向低能级跃迁时，并不是氢原子所处的能级越高，释放的光子能量越大，而是由两定态的能级差决定。判一判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()二、玻尔理论对氢原子光谱的解释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，
3、正好代表电子跃迁之前和之后所处的定态轨道的量子数n和2。并且理论上的计算和实验测量的里德伯常量R的值符合得很好，同样，玻尔理论也很好地解释甚至预言了氢原子的其他谱线系。2解释氢原子光谱的不连续性原子从高能态向低能态跃迁时放出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。3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量子观念引入原子领域；提出了定态和跃迁的概念，成功解释了氢原子光谱的实验规律。(2)玻尔理论的局限性过多地保留了经典理论，即保留经典粒子的观念，把电子的运动看做经典力学描述下的轨道运动。4电子
4、云原子中的电子没有确定的坐标值，我们只能描述电子在某个位置出现概率的多少，把电子这种概率分布用疏密不同的点表示时，这种图象就像云雾一样分布在原子核周围，故称电子云。注意1氢原子向高能级发生跃迁时，只能吸收符合两个能级差的能量值的光子，否则不予吸收。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。两种情况辐射或吸收光子的频率不同。选一选按照玻尔理论，当氢原子中电子由半径为ra的圆轨道跃迁到半径为rb的圆轨道上时，若rb2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
5、射上述能量的光子？请在下图中画出获得该能量后的氢原子可能的辐射跃迁图。解析氢原子从n2的某一能级跃迁到n2的能级，满足hEnE22.55 eVEnhE20.85 eV，所以n4基态氢原子跃迁到n4的能级，应提供EE4E112.75 eV的能量。跃迁图如图所示：答案12.75 eV跃迁图见解析点评原子跃迁时需注意的几个问题1注意是一个原子还是一群原子。2注意是直接跃迁还是间接跃迁。3注意是跃迁还是电离。即时巩固2多选已知氢原子的能级图如图所示，现用光子能量介于1012.9 eV 范围内的光去照射一群处于基态的氢原子，则下列说法正确的是()A在照射光中可能被吸收的光子能量有无数种B在照射光中可能被
6、吸收的光子能量只有3种C照射后可能观测到氢原子发射不同波长的光有6种D照射后可能观测到氢原子发射不同波长的光有3种解析：选BC根据跃迁规律hEmEn和能级图，可知A错误，B正确；由于EE5E113.06 eV12.9 eV，所以氢原子吸收光子后能跃迁到最高为n4的能级，能发射的光子的波长有C6种，故C正确，D错误。1多选(2016邯郸高二检测)关于玻尔的原子模型，下列说法中正确的有()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解析：选BD玻尔的原子模型在核式结构的前提下提出轨道量子化、能量量子化及能级跃迁，故选项A错
7、误，B正确；它的成功在于引入了量子化理论，缺点是过多地引入经典力学，故选项C错误，D正确。2一个氢原子从n3能级跃迁到n2能级，该氢原子()A放出光子，能量增加B放出光子，能量减少C吸收光子，能量增加D吸收光子，能量减少解析：选B根据玻尔理论，氢原子能级越高对应的能量越大，当氢原子从较高能级向较低能级跃迁时放出光子，能量减少，B正确，A、C、D错误。3如图所示为氢原子的能级图，A、B、C分别表示电子在三种不同能级跃迁时放出的光子，其中()A频率最大的是AB波长最长的是CC频率最大的是CD波长最长的是B解析：选B由Eh可知，B频率最大，C波长最长。4如图所示为氢原子的能级图，用光子能量为13.0
8、6 eV的光照射一群处于基态的氢原子，则可能观测到氢原子发射的不同波长的光有()A15种 B10种C4种 D1种解析：选B基态的氢原子的能级值为13.6 eV，吸收13.06 eV的能量后变成0.54 eV，原子跃迁到了第5能级，由于氢原子是大量的，故辐射的光子种类是10种，B正确。5如图给出氢原子最低的四个能级。氢原子在这些能级之间跃迁所辐射的光子的频率最多有几种，其中最低的频率为多少(保留两位有效数字)?解析：方法一：利用跃迁规律画出可能辐射光谱线条数，如图所示，共6种。方法二：利用数学中的组合公式计算辐射的光子的频率有：N6(种)从n4跃迁到n3，能量差最小，辐射的光子的频率最低。由hE
9、4E3，得其频率为 Hz1.61014 Hz答案：6种1.61014 Hz基础练一、选择题1多选(2016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氢原子从激发态向基态跃迁的过程，可能辐射能量，也可能吸收能量解析：选BC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，会辐射能量，D错误。2(2016汕头高二检测)如图
