高中物理 第二章 原子结构 第4节 玻尔的原子模型 能级课件 教科选修35.ppt

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1、 当我一看到巴尔末公式，整个事情就豁然当我一看到巴尔末公式，整个事情就豁然开朗了。开朗了。玻尔玻尔判天地之美，析万物之理判天地之美，析万物之理2021/8/11 星期三14 4 4 4玻尔的原子模型 能级2021/8/11 星期三21905年爱因斯坦为了解释光电效应的实验年爱因斯坦为了解释光电效应的实验规律提出了光量子假说，认为光子的能量规律提出了光量子假说，认为光子的能量也是不连续的。也是不连续的。1885年巴尔末分析了可见光区的四条谱线，年巴尔末分析了可见光区的四条谱线，说明了原子光谱波长的分立特性。说明了原子光谱波长的分立特性。1900年普朗克提出了能量量子化的概念，年普朗克提出了能量量

2、子化的概念，认为电磁波的能量不是连续变化的，而是认为电磁波的能量不是连续变化的，而是只能取一些分立的值。只能取一些分立的值。玻尔对原子结构的研究玻尔对原子结构的研究活动一2021/8/11 星期三3玻尔的原子结构理论玻尔的原子结构理论 活动二问题一：什么是定态？问题一：什么是定态？原子只能处于一系列不连续的能量原子只能处于一系列不连续的能量状态中，在这些状态中原子是稳定状态中，在这些状态中原子是稳定的，电子虽然绕核运动，但并不向的，电子虽然绕核运动，但并不向外辐射能量。这些状态叫定态。外辐射能量。这些状态叫定态。（本假设是针对原子稳定性提出的）（本假设是针对原子稳定性提出的）2021/8/11

3、 星期三4问题二：什么是能级？什么是量子数问题二：什么是能级？什么是量子数 原子的不同能量状态跟电子沿不同的圆原子的不同能量状态跟电子沿不同的圆形轨道绕核运动相对应。原子的能量状形轨道绕核运动相对应。原子的能量状态是不连续的，因此电子的可能轨道的态是不连续的，因此电子的可能轨道的分布也是不连续的。分布也是不连续的。（针对原子核式模型提出，是定态假设（针对原子核式模型提出，是定态假设的补充）的补充）2021/8/11 星期三5问题三：原子何时会辐射或者吸收光子问题三：原子何时会辐射或者吸收光子（产生线状谱或吸收光谱）（产生线状谱或吸收光谱）原子从一种定态（设能量为原子从一种定态（设能量为En）跃

4、迁到）跃迁到另一种定态（设能量为另一种定态（设能量为Em）时，它辐射）时，它辐射（或吸收）一定频率的光子，光子的能（或吸收）一定频率的光子，光子的能量由这两种定态的能量差决定，即量由这两种定态的能量差决定，即hr=Em-En（h为普朗克恒量）为普朗克恒量）（本假设针对线状谱提出）（本假设针对线状谱提出）2021/8/11 星期三6活动一用玻尔的原子结构理论解释氢光谱用玻尔的原子结构理论解释氢光谱 活动三问题：在氢原子辐射的可见光区域，四问题：在氢原子辐射的可见光区域，四条谱线各是如何跃迁产生的？条谱线各是如何跃迁产生的？2021/8/11 星期三72021/8/11 星期三8【例例题题】按照玻

5、按照玻尔尔原子理原子理论论，下列表述正确的是，下列表述正确的是()A核外核外电电子运子运动轨动轨道半径可取任意道半径可取任意值值B氢氢原子中的原子中的电电子离原子核越子离原子核越远远，氢氢原子的能量越大原子的能量越大C电电子子跃跃迁迁时时，辐辐射或吸收光子的能量由能射或吸收光子的能量由能级级的能量的能量差决定，即差决定，即h|EmEn|D氢氢原子从激原子从激发态发态向基向基态跃态跃迁的迁的过过程，可能程，可能辐辐射能量，射能量，也可能吸收能量也可能吸收能量答案答案BC2021/8/11 星期三9经典理论与量子化条件的混合物，还有许经典理论与量子化条件的混合物，还有许多的问题多的问题好模型的条件

6、（好模型的条件（1）概括性（）概括性（2）简单性）简单性（3）与实验的一致性）与实验的一致性对量子力学建立的意义对量子力学建立的意义玻尔原子结构理论的意义玻尔原子结构理论的意义 活动三2021/8/11 星期三10氢原子辐射光子的定量计算氢原子辐射光子的定量计算 活动四例题：用例题：用13.0eV的电子轰击基态的氢原子。的电子轰击基态的氢原子。(1)试确定氢原子所能达到的最高能态；试确定氢原子所能达到的最高能态；(2)氢氢原子由上述最高能态跃迁到基态发出的光子原子由上述最高能态跃迁到基态发出的光子可能的波长为多少？可能的波长为多少？(3)欲使处于基态的氢原欲使处于基态的氢原子电离至少用多大能量

7、的电子轰击氢原子？子电离至少用多大能量的电子轰击氢原子？2021/8/11 星期三11解：解：（1）n=4（2）可能的跃迁）可能的跃迁n=1n=2n=4n=32021/8/11 星期三1242322021/8/11 星期三13（3 3）氢原子电离能氢原子电离能所以至少要所以至少要13.6eV13.6eV能量的电子能量的电子结论：能较好地解释氢原子光谱和类氢原子光谱结论：能较好地解释氢原子光谱和类氢原子光谱2021/8/11 星期三14练练：氢氢原原子子的的核核外外电电子子由由一一个个轨轨道道跃跃迁迁到到另另一一个个轨轨道道时时，可能，可能发发生的情况是生的情况是()A A放出光子，放出光子，电

8、电子子动动能减小，原子能减小，原子电势电势能增大能增大B B放出光子，放出光子，电电子子动动能增大，原子能增大，原子电势电势能减小能减小C C吸收光子，吸收光子，电电子子动动能减小，原子能减小，原子电势电势能增大能增大D D吸收光子，吸收光子，电电子子动动能增大，原子能增大，原子电势电势能减小能减小2021/8/11 星期三152021/8/11 星期三16【2020海南海南-17】17.模块模块3-5试题试题（1）氢原子基态的能量）氢原子基态的能量-13.6 eV。大量氢原子。大量氢原子处于某一激发态。由这些氢原子可能发出的处于某一激发态。由这些氢原子可能发出的所有光子中，频率最大的光子能量为所有光子中，频率最大的光子能量为-0.96 eV，频率最小的光子的能量为，频率最小的光子的能量为 eV（保留（保留2位有效数字），这些光子可具有位有效数字），这些光子可具有 种不种不同的频率。同的频率。【答案答案】10 eV,102021/8/11 星期三172021/8/11 星期三18