第3节《玻尔的原子模型》修订版ppt.ppt

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1、第第3 3节节玻玻尔尔的原子模型的原子模型 普定一中 华丹婷汤姆孙发现电子汤姆孙发现电子汤姆孙发现电子汤姆孙发现电子汤姆孙的枣汤姆孙的枣汤姆孙的枣汤姆孙的枣糕式模型糕式模型糕式模型糕式模型粒子散射实验粒子散射实验粒子散射实验粒子散射实验卢瑟福的核卢瑟福的核卢瑟福的核卢瑟福的核式结构模型式结构模型式结构模型式结构模型回顾科学家对原子结构的认识史回顾科学家对原子结构的认识史回顾科学家对原子结构的认识史回顾科学家对原子结构的认识史原子不可割原子不可割原子不可割原子不可割汤姆孙的西汤姆孙的西汤姆孙的西汤姆孙的西枣糕式模型枣糕式模型枣糕式模型枣糕式模型原子稳定性事实原子稳定性事实原子稳定性事实原子稳定性

2、事实氢光谱实验氢光谱实验氢光谱实验氢光谱实验否定否定建立建立否定否定建立建立否定否定卢瑟福的核卢瑟福的核卢瑟福的核卢瑟福的核式结构模型式结构模型式结构模型式结构模型建立建立出现矛盾出现矛盾?电子绕核运动将不断电子绕核运动将不断电子绕核运动将不断电子绕核运动将不断向外辐射电磁波，电向外辐射电磁波，电向外辐射电磁波，电向外辐射电磁波，电子损失了能量，其轨子损失了能量，其轨子损失了能量，其轨子损失了能量，其轨道道道道半径不断缩小，半径不断缩小，半径不断缩小，半径不断缩小，最最最最终落在原子核上终落在原子核上终落在原子核上终落在原子核上,而使而使而使而使原子变得原子变得原子变得原子变得不稳定不稳定不稳

3、定不稳定+经经经经典典典典理理理理论论论论认认认认为为为为事事事事实实实实由于电子轨道的变由于电子轨道的变由于电子轨道的变由于电子轨道的变化是连续的，辐射化是连续的，辐射化是连续的，辐射化是连续的，辐射电磁波的频率等于电磁波的频率等于电磁波的频率等于电磁波的频率等于绕核运动的频率绕核运动的频率绕核运动的频率绕核运动的频率,连续变化连续变化连续变化连续变化,原子光原子光原子光原子光谱应该是谱应该是谱应该是谱应该是连续光谱连续光谱连续光谱连续光谱经经经经典典典典理理理理论论论论认认认认为为为为事事事事实实实实原子光谱是原子光谱是原子光谱是原子光谱是不不连续连续的的的的线状谱线状谱线状谱线状谱m r

4、v 原子在不同的轨道上运原子在不同的轨道上运动时，原子处于动时，原子处于一系列能一系列能量不连续量不连续的状态的状态原子是原子是稳定的，电子虽然绕原子稳定的，电子虽然绕原子核做圆周运动，但并不向核做圆周运动，但并不向外辐射能量，这些状态叫外辐射能量，这些状态叫作定态。作定态。波尔指出，原子的不波尔指出，原子的不同的状态中具有不同的能同的状态中具有不同的能量，所以原子的能量也量量，所以原子的能量也量子化的。子化的。针对原子的稳定性提出针对原子的稳定性提出n EmEn针对原子光谱是线状谱提出针对原子光谱是线状谱提出当电子从能量较高的定态轨道当电子从能量较高的定态轨道（其能量记为（其能量记为m m）

5、跃迁到能量）跃迁到能量较低的定态轨道（能量记为较低的定态轨道（能量记为n n，mnmn）时，会放出能量为）时，会放出能量为h h的光子（的光子（h h是普朗克常量），这是普朗克常量），这个光子的能量由前后两个能级个光子的能量由前后两个能级的能量差决定，的能量差决定，即即h hm m-n n称为频率条件，又称辐射条件称为频率条件，又称辐射条件 原子在始、末原子在始、末两个能级两个能级Em和和En（EmEn ）间跃间跃迁时发射光子的迁时发射光子的频率可以由前后频率可以由前后能级的能量差决能级的能量差决定定：n EnEm针对原子光谱是线状谱提出针对原子光谱是线状谱提出针对原子核式结构模型提出针对原子

6、核式结构模型提出围绕原子核运动的电围绕原子核运动的电围绕原子核运动的电围绕原子核运动的电子轨道半径只能是某子轨道半径只能是某子轨道半径只能是某子轨道半径只能是某些些些些分立分立的数值的数值的数值的数值。且电子在这些轨道上且电子在这些轨道上且电子在这些轨道上且电子在这些轨道上绕核的转动是绕核的转动是绕核的转动是绕核的转动是稳定的稳定的稳定的稳定的，不产生电磁辐射不产生电磁辐射不产生电磁辐射不产生电磁辐射原子的不同能量状原子的不同能量状态对应态对应于于电电子的不同子的不同_。只有只有电电子的子的轨轨道半径道半径r r跟跟电电子子动动量量m me ev v的乘的乘积满积满足足 的的轨轨道才是可能的。

7、道才是可能的。运行运行轨轨道道 原子能量的原子能量的变变化：化：当当轨轨道半径减小道半径减小时时，库仑库仑引力做正功，原子的引力做正功，原子的电电势势能减小，能减小，电电子子动动能增大，原子向外能增大，原子向外辐辐射光子，原子射光子，原子总总能量减小；反之，能量减小；反之，轨轨道半径增大道半径增大时时，原子，原子电势电势能增能增大，大，电电子子动动能减小，原子吸收光子，原子能减小，原子吸收光子，原子总总能量增大。能量增大。二、二、氢氢原子的能原子的能级结级结构构1.1.能能级级：按照玻：按照玻尔尔的原子理的原子理论论，原子只能，原子只能处处于一系列于一系列_的能量状的能量状态态。在每个状。在每

8、个状态态中，原子的能量中，原子的能量值值都都是是_，各个确定的能量，各个确定的能量值值叫作叫作_。2.2.氢氢原子能原子能级级和和轨轨道半径公式：道半径公式：E En n=(n=1=(n=1，2 2，3 3，)r rn n=_(n=1=_(n=1，2 2，3 3，)式中，式中，E E1 1_eV_eV，r r1 1=_=_m。不不连续连续确定的确定的n n2 2r r1 1-13.6-13.60.530.531010-10-10能能级级3.3.氢氢原子的能原子的能级结级结构构图图：4.4.玻玻尔尔理理论对氢论对氢原子光原子光谱谱特征的解特征的解释释：(1)(1)在正常或在正常或稳稳定状定状态时

9、态时，原子尽可能，原子尽可能处处于于_能能级级，电电子受核的作用力最大而子受核的作用力最大而处处于离核最近的于离核最近的轨轨道，道，这时这时原子的状原子的状态态叫作叫作_。电电子吸收能量后，从基子吸收能量后，从基态态跃跃迁到迁到较较高的能高的能级级，这时这时原子的状原子的状态态叫作叫作_。最低最低基基态态激激发态发态【特别提醒特别提醒】处于基态的原子是稳定的，而处于激发态的原子处于基态的原子是稳定的，而处于激发态的原子是不稳定的。是不稳定的。m rv量量子子数数基态：能量最低的状态（离核最近）基态：能量最低的状态（离核最近）基态基态基态基态激发态：其他的状态激发态：其他的状态激发态激发态激发态

10、激发态能级图能级图轨道图轨道图1 1 1 12 2 2 23 3 3 3(2)(2)当当电电子从高能子从高能级跃级跃迁到低能迁到低能级时级时，原子会，原子会_能能量；当量；当电电子从低能子从低能级跃级跃迁到高能迁到高能级时级时，原子要，原子要_能能量。量。(3)(3)因因为电为电子的能子的能级级是是_的，所以原子在的，所以原子在跃跃迁迁时时吸收或吸收或辐辐射的能量都不是任意的，射的能量都不是任意的，这这个能量等于个能量等于电电子子跃跃迁迁时时始末两个能始末两个能级间级间的的_。吸收吸收不不连续连续能量差能量差辐辐射射1.(多选多选)(2016唐山高二检测唐山高二检测)关于玻尔的原子关于玻尔的原

11、子模型，下列说法中正确的有模型，下列说法中正确的有()A.它彻底否定了卢瑟福的核式结构学说它彻底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它引入了普朗克的量子理论【解析解析】选选B、D。玻尔的原子模型是在核式结构模型的前提。玻尔的原子模型是在核式结构模型的前提下提出轨道量子化、能量量子化及能级跃迁，故下提出轨道量子化、能量量子化及能级跃迁，故A错误，错误，B正正确；它的成功就在于引入了量子化理论，缺点是被过多引入的确；它的成功就在于引入了量子化理论，缺点是被过多引入的

12、经典理论所困，故经典理论所困，故C错误，错误，D正确。正确。2.2.氢氢原子的核外原子的核外电电子从距核子从距核较较近的近的轨轨道道跃跃迁到距核迁到距核较较远远的的轨轨道的道的过过程中程中()A.A.原子要吸收光子，原子要吸收光子，电电子的子的动动能增大，原子的能增大，原子的电势电势能能增大增大B.B.原子要放出光子，原子要放出光子，电电子的子的动动能减小，原子的能减小，原子的电势电势能能减小减小C.原子要吸收光子，电子的动能增大，原子的电势能原子要吸收光子，电子的动能增大，原子的电势能减小减小D.原子要吸收光子，电子的动能减小，原子的电势能原子要吸收光子，电子的动能减小，原子的电势能增大增大D3.(2016北京高考北京高考)处于处于n=3能级的大量氢原子，向能级的大量氢原子，向低能级跃迁时，辐射光的频率有低能级跃迁时，辐射光的频率有()A.1种种 B.2种种 C.3种种 D.4种种【解析解析】选选C。大量氢原子从。大量氢原子从n=3能级向低能级跃迁能级向低能级跃迁时，由可得有时，由可得有3种可能，种可能，C正确。正确。布置作业：布置作业：课后练习：课后练习：2、3、5题。题。