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1、 18.4玻尔的原子模型 卢瑟福模型的困瑟福模型的困难原子核式构造模型与经典电磁实际的矛盾原子核式构造模型与经典电磁实际的矛盾核外核外电子子绕核运核运动辐射电磁波辐射电磁波电子轨道半径延续变小电子轨道半径延续变小原子不稳定辐射电磁波频率延续变化现实上：上：原子是原子是稳定的定的原子光谱是线状谱卢瑟福原子核式模型无法解瑟福原子核式模型无法解释氢原子光原子光谱的的规律律一、玻一、玻尔原子构造模型原子构造模型1、轨轨道假道假设设 轨轨道量子化道量子化假假设设 :且且且且电电子在子在子在子在这这些些些些轨轨道上道上道上道上绕绕核的核的核的核的转动转动是是是是稳稳定的，定的，定的，定的，不不不不产产生生
2、生生电电磁磁磁磁辐辐射射射射根据原子核式构造模型提出根据原子核式构造模型提出围绕围绕原子核运原子核运原子核运原子核运动动的的的的电电子子子子轨轨道半径只能是某道半径只能是某道半径只能是某道半径只能是某些分立的数些分立的数些分立的数些分立的数值值。电电子在不同的子在不同的子在不同的子在不同的轨轨道运道运道运道运动对应动对应着不同的形状，原子在不同着不同的形状，原子在不同着不同的形状，原子在不同着不同的形状，原子在不同的形状中具有不同的能量，的形状中具有不同的能量，的形状中具有不同的能量，的形状中具有不同的能量， 原子只能原子只能原子只能原子只能处处于一系列不延于一系列不延于一系列不延于一系列不延
3、续续的能量形状中，的能量形状中，的能量形状中，的能量形状中，这这些量子化些量子化些量子化些量子化的能量的能量的能量的能量值值叫做能叫做能叫做能叫做能级级在在在在这这些些些些形状中原子是形状中原子是形状中原子是形状中原子是稳稳定的，定的，定的，定的，电电子子子子虽虽然然然然绕绕核运核运核运核运动动，但并不向外，但并不向外，但并不向外，但并不向外辐辐射能量。射能量。射能量。射能量。这这些形状叫定些形状叫定些形状叫定些形状叫定态态。、定、定态态假假设设 能量量子化假能量量子化假设设 :针对针对原子的原子的原子的原子的稳稳定性提出定性提出定性提出定性提出 量量子子数数能级图能级图m rv轨道图轨道图1
4、 1 1 12 2 2 23 3 3 3 量量子子数数能级图能级图m rv轨道图轨道图1 1 1 12 2 2 23 3 3 3能能级级：原子原子处于不同定于不同定态时所具有的能量所具有的能量值思索与思索与讨论：a a、电电子子处处于什么于什么轨轨道道时时原子原子所具有的能量所具有的能量较较小？是内小？是内层轨层轨道道还还是外是外层轨层轨道？道？b b、电电子子处处于什么于什么轨轨道道时时原子原子最最稳稳定呢？定呢？1、基、基态：能量能量值最低的形状最低的形状轨轨道半径最小道半径最小(离核最离核最近近)2、激、激发态：除基除基态外的形状外的形状原子从一种定原子从一种定态设能量能量为E初初跃迁到
5、另一种定迁到另一种定态设能量能量为E终时，它，它辐射或射或吸收一定吸收一定频率的光子，光率的光子，光子的能量由子的能量由这两种定两种定态的能的能量差决量差决议，即，即、跃跃迁假迁假设设 频频率条件率条件 ：Em En h v=1 12 23 34 45 5 n n量子数量子数量子数量子数-13.6-13.6-3.4-3.4-1.51-1.51-0.85-0.85-0.54-0.540 0E /eVE /eV能能能能级图级图针对原子光原子光谱是是线状状谱提出提出1、向低能、向低能级跃级跃迁迁1 12 23 34 45 5 n n量子数量子数量子数量子数-13.6-13.6-3.4-3.4-1.5
6、1-1.51-0.85-0.85-0.54-0.540 0E /eVE /eV处处于激于激于激于激发态发态的原子的原子的原子的原子是不是不是不是不稳稳定的可自定的可自定的可自定的可自发发地地地地经过经过一次或几次一次或几次一次或几次一次或几次跃跃迁达基迁达基迁达基迁达基态态跃跃迁迁迁迁时发时发射光子的能量：射光子的能量：射光子的能量：射光子的能量：发发射光子射光子射光子射光子光子的能量必需等于能光子的能量必需等于能光子的能量必需等于能光子的能量必需等于能级级差差差差二、玻二、玻尔实际对氢光光谱的解的解释2 2、向高能、向高能、向高能、向高能级跃级跃级跃级跃迁迁迁迁1 12 23 34 45 5
7、 n n量子数量子数量子数量子数-13.6-13.6-3.4-3.4-1.51-1.51-0.85-0.85-0.54-0.540 0E /eVE /eV吸收光子吸收光子吸收光子吸收光子光子的能量必需等于能光子的能量必需等于能光子的能量必需等于能光子的能量必需等于能级级差差差差使原子使原子使原子使原子电电离离离离跃跃迁：迁：迁：迁：电电离：离：离：离：跃跃迁迁迁迁时时吸收光子的能量：吸收光子的能量：吸收光子的能量：吸收光子的能量：问题问题：要使：要使：要使：要使处处于基于基于基于基态态的的的的氢氢原子从基原子从基原子从基原子从基态跃态跃迁到迁到迁到迁到n=4n=4n=4n=4激激激激发态发态，
8、那么照射光的那么照射光的那么照射光的那么照射光的频频率必需率必需率必需率必需为为多少？多少？多少？多少？问题问题：分：分：分：分别别能量能量能量能量为为12.09ev12.09ev12.09ev12.09ev、11eV11eV11eV11eV、15eV15eV15eV15eV的光子照射的光子照射的光子照射的光子照射处处于基于基于基于基态态的的的的氢氢原子，原子，原子，原子，结结果会如何？果会如何？果会如何？果会如何？三、玻三、玻尔实际的的胜利与局限之利与局限之处1 1、胜胜利之利之利之利之处处： 引入了引入了引入了引入了“ “量子的量子的量子的量子的观观念念念念胜胜利解利解利解利解释释了了了了
9、氢氢原子的原子的原子的原子的线线状光状光状光状光谱谱2 2、局限之、局限之、局限之、局限之处处：过过多地援用了多地援用了多地援用了多地援用了经经典的物理典的物理典的物理典的物理实际实际对对于外于外于外于外层电层电子子子子较较多元素的原子多元素的原子多元素的原子多元素的原子光光光光谱谱，其，其，其，其实际实际与与与与现实现实相差很大相差很大相差很大相差很大问题：怎：怎样修正玻修正玻尔模型？模型？思想：必需思想：必需彻底放弃底放弃经典概念？典概念？关关键：用：用电子云概念取代子云概念取代经典的典的轨道概念道概念电子在某子在某处单位体位体积内出内出现的概率的概率电子云子云玻玻玻玻尔尔尔尔实际实际实际
10、实际只能解只能解只能解只能解释氢释氢释氢释氢原子光原子光原子光原子光谱谱谱谱，而，而，而，而对对对对外外外外层电层电层电层电子子子子较较较较多的原子，多的原子，多的原子，多的原子，实际实际实际实际与与与与实实实实践相差很多，玻践相差很多，玻践相差很多，玻践相差很多，玻尔尔尔尔实际实际实际实际不再成立。取而代之的是量不再成立。取而代之的是量不再成立。取而代之的是量不再成立。取而代之的是量子力学。量子力学是一种子力学。量子力学是一种子力学。量子力学是一种子力学。量子力学是一种彻彻彻彻底的量子底的量子底的量子底的量子实际实际实际实际。它不但。它不但。它不但。它不但胜胜胜胜利地解利地解利地解利地解释释
11、释释了玻了玻了玻了玻尔尔尔尔实际实际实际实际所能解所能解所能解所能解释释释释的景象，而且可以解的景象，而且可以解的景象，而且可以解的景象，而且可以解释释释释大量玻大量玻大量玻大量玻尔尔尔尔实际实际实际实际所不能解所不能解所不能解所不能解释释释释的景象。玻的景象。玻的景象。玻的景象。玻尔尔尔尔实际实际实际实际中的三点假中的三点假中的三点假中的三点假设设设设，在量子力学中，在量子力学中，在量子力学中，在量子力学中也也也也变变变变成成成成实际实际实际实际上推上推上推上推导导导导出来的直接出来的直接出来的直接出来的直接结结结结果。建立在量子力学根底上果。建立在量子力学根底上果。建立在量子力学根底上果。
12、建立在量子力学根底上的原子的原子的原子的原子实际实际实际实际以以以以为为为为，核外，核外，核外，核外电电电电子的运子的运子的运子的运动动动动服从服从服从服从统计规统计规统计规统计规律，而没有固律，而没有固律，而没有固律，而没有固定的定的定的定的轨轨轨轨道，我道，我道，我道，我们们们们只能知道他只能知道他只能知道他只能知道他们们们们在核外某在核外某在核外某在核外某处处处处出出出出现现现现的概率大小。的概率大小。的概率大小。的概率大小。结结结结果果果果发现电发现电发现电发现电子在某些地方出子在某些地方出子在某些地方出子在某些地方出现现现现的率概的率概的率概的率概较较较较大，在另一些地方出大，在另一
13、些地方出大，在另一些地方出大，在另一些地方出现现现现的概率的概率的概率的概率较较较较小，小，小，小，电电电电子子子子频频频频繁地出如今繁地出如今繁地出如今繁地出如今这这这这些概率大的地方，我些概率大的地方，我些概率大的地方，我些概率大的地方，我们们们们可以想像在那里有一可以想像在那里有一可以想像在那里有一可以想像在那里有一团团团团“ “电电电电子云包子云包子云包子云包围围围围着原子核，着原子核，着原子核，着原子核，这这这这些些些些电电电电子子子子云构成云构成云构成云构成许许许许多多多多层层层层，在不同，在不同，在不同，在不同层层层层中运中运中运中运动动动动的的的的电电电电子具有不同的能量，因子
14、具有不同的能量，因子具有不同的能量，因子具有不同的能量，因此构成了原子的定此构成了原子的定此构成了原子的定此构成了原子的定态态态态和能和能和能和能级级级级。这样这样这样这样量子力学就根本量子力学就根本量子力学就根本量子力学就根本丢丢丢丢弃了从弃了从弃了从弃了从经经经经典物理援用来的典物理援用来的典物理援用来的典物理援用来的电电电电子运子运子运子运动轨动轨动轨动轨道的概念，所道的概念，所道的概念，所道的概念，所谓谓谓谓玻玻玻玻尔尔尔尔实际实际实际实际中的中的中的中的电电电电子子子子轨轨轨轨道，只不道，只不道，只不道，只不过过过过是是是是电电电电子云中子云中子云中子云中电电电电子出子出子出子出现现
15、现现概率最大的地方。概率最大的地方。概率最大的地方。概率最大的地方。18.4 玻尔的原子模型玻尔的原子模型一、玻一、玻一、玻一、玻尔尔原子构造模型原子构造模型原子构造模型原子构造模型1、轨轨道假道假设设 轨轨道量子化假道量子化假设设 :、定、定态态假假设设 能量量子化假能量量子化假设设 :、跃跃迁假迁假设设 频频率条件率条件 ：基基基基态态激激激激发态发态二、玻二、玻二、玻二、玻尔实际对氢尔实际对氢光光光光谱谱的解的解的解的解释释1 1、向低能、向低能、向低能、向低能级跃级跃级跃级跃迁迁迁迁发发射光子射光子射光子射光子2 2、向高能、向高能、向高能、向高能级跃级跃级跃级跃迁迁迁迁吸收光子吸收光
16、子吸收光子吸收光子跃跃迁：迁：迁：迁：电电离：离：离：离：三、玻三、玻三、玻三、玻尔实际尔实际的的的的胜胜利与局限之利与局限之利与局限之利与局限之处处谢谢谢谢1 1、下面关于玻、下面关于玻尔实际的解的解释中，不正确的中，不正确的说法法是是 A A、原子只能、原子只能处于一系列不延于一系列不延续的形状中，的形状中，每个形状都每个形状都对应一定的能量一定的能量 B B、原子中，、原子中，虽然核外然核外电子不断做加速运子不断做加速运动，但只需能量形状不改但只需能量形状不改动，就不会向外，就不会向外辐射能量射能量 C C、原子从一种定、原子从一种定态跃迁到另一种定迁到另一种定态时，一定要一定要辐射一定
17、射一定频率的光子率的光子 D D、原子的每一个能量形状都、原子的每一个能量形状都对应一个一个电子子轨道，并且道，并且这些些轨道是不延道是不延续的的C练习：2 2、根据玻、根据玻尔的原子的原子实际，原子中，原子中电子子绕核运核运动的半的半径径 A A、可以取恣意、可以取恣意值 B B、可以在某一范、可以在某一范围内取恣意内取恣意值C C、可以取一系列不延、可以取一系列不延续的恣意的恣意值D D、是一系列不延、是一系列不延续的特定的特定值D 3 、按照波、按照波尔实际，氢原子核外原子核外电子从半径子从半径较小的小的轨道道跃迁到半径迁到半径较大的大的轨道上，有关能量道上，有关能量变化的化的说法中，正确的法中，正确的选项是是:A、电子的子的动能能变大，大，电势能能变大，大，总能量能量变大大B、电子的子的动能能变小，小，电势能能变小，小，总能量能量变小小C、电子的子的动能能变小，小，电势能能变大，大，总能量不能量不变D、电子的子的动能能变小，小，电势能能变大，大，总能量能量变大大D
