人教版選修35 第十八章 第4節(jié) 玻爾的原子模型 課件（32張）.ppt

1 知道玻爾原子理論的基本假設的主要內容 2 了解能級 躍遷 能量量子化以及基態(tài) 激發(fā)態(tài)等概念 會用h em en進行簡單計算 3 會用玻爾的原子理論解釋氫原子光譜 4 了解玻爾原子模型的不足之處及其原因 1 玻爾原子理論的基本假設 1 軌道量子化 原子中的電子在力的作用下 繞做圓周運動 電子繞核運動的軌道是的 電子在這些軌道上繞核的轉動是的 不產生 庫侖 原子核 量子化 穩(wěn)定 電磁輻射 2 定態(tài) 能量量子化 電子在不同軌道上運動時 原子處于不同的狀態(tài) 具有能量 能級 原子的量子化的 定態(tài) 原子中具有的穩(wěn)定狀態(tài) 基態(tài) 能量的狀態(tài) 激發(fā)態(tài) 除之外的其他狀態(tài) 不同的 能量值 確定能量 最低 基態(tài) 3 躍遷 當電子從能量較的定態(tài)軌道 其能量記為em 躍遷到能量較的定態(tài)軌道 能量記為en m n 時 會放出能量為的光子 h是普朗克常量 這個光子的能量由前后兩個能級的能量差決定 即 em en 此式稱為條件 又稱為條件 關鍵一點 氫原子從高能級向低能級躍遷時 并不是氫原子的能級越高 釋放的光子能量越大 而是由兩定態(tài)的能級差決定 高 低 h h 頻率 輻射 2 玻爾理論對氫光譜的解釋 1 解釋巴耳末公式 按照玻爾理論 從高能級躍遷到低能級時輻射的光子的能量為h em en 巴耳末公式中的正整數n和2正好代表能級躍遷之前和之后的的量子數n和2 并且理論上的計算和實驗測量的r的值符合得很好 同樣 玻爾理論也很好地解釋甚至預言了氫原子的其他譜線系 定態(tài)軌道 里德伯常量 2 解釋氫原子光譜的不連續(xù)性 原子從較高能級向低能級躍遷時放出光子的能量等于前后 由于原子的能級是的 所以放出的光子的能量也是的 因此原子的發(fā)射光譜只有一些分立的亮線 關鍵一點 不同元素的原子具有不同的特征譜線是因為不同的原子具有不同的結構和能級 輻射光子的頻率也不相同 兩個能級之差 分立 分立 3 玻爾理論的局限性 1 玻爾理論的成功之處 玻爾理論第一次將引入原子領域 提出了和的概念 成功解釋了光譜的實驗規(guī)律 2 玻爾理論的局限性 過多地保留了經典理論 即保留經典粒子的觀念 把電子的運動看做經典力學描述下的軌道運動 量子觀念 定態(tài) 躍遷 氫原子 3 電子云 原子中的電子沒有確定的值 我們只能描述電子在某個位置出現的多少 把電子這種概率分布用疏密不同的點表示時 這種圖象就像云霧一樣分布在原子核周圍 故稱 關鍵一點 在原子內部 電子繞核運動并沒有確定的軌道 只是當原子處于不同的定態(tài)時 電子出現在rn n2r1處的概率大 坐標 概率 電子云 1 根據玻爾的原子理論 原子中電子繞核的半徑 a 可以取任意值b 可在某一范圍內任意取值c 可以取一系列不連續(xù)的任意值d 是一系列不連續(xù)的特定值解析 根據玻爾原子理論中軌道量子化的知識可知 原子中電子繞核的半徑只能是一系列不連續(xù)的特定值 故答案選d 答案 d 2 原子的能量量子化現象是指 a 原子的能量是不可以改變的b 原子的能量與電子的軌道無關c 原子的能量狀態(tài)是不連續(xù)的d 原子具有分立的能級解析 根據玻爾理論 原子處于一系列不連續(xù)的能量狀態(tài)中 這些能量值稱為能級 原子不同的能量狀態(tài)對應不同的軌道 故c d選項正確 答案 cd 3 有關氫原子光譜的說法正確的是 a 氫原子的發(fā)射光譜是連續(xù)譜b 氫原子光譜說明氫原子只發(fā)出特定頻率的光c 氫原子光譜說明氫原子能級是分立的d 氫原子光譜線的頻率與氫原子能級的能量差無關解析 氫原子的發(fā)射光譜是線狀譜 故選項a錯誤 氫原子光譜說明 氫原子只能發(fā)出特定頻率的光 氫原子能級是分立的 故選項b c正確 由玻爾理論知氫原子發(fā)射出的光子能量由前 后兩個能級的能量差決定 即h em en 故選項d錯誤 答案 bc 4 對玻爾理論的評論和議論 正確的是 a 玻爾理論的成功 說明經典電磁理論不適用于原子系統(tǒng) 也說明了電磁理論不適用于電子運動b 玻爾理論成功地解釋了氫原子光譜的規(guī)律 為量子力學的建立奠定了基礎c 玻爾理論的成功之處是引入量子觀念d 玻爾理論的成功之處 是它保留了經典理論中的一些觀點 如電子軌道的概念解析 玻爾理論的成功之處在于引入了量子觀念 失敗之處在于過多地保留了經典理論 故選bc 答案 bc 1 軌道量子化 1 含義 軌道半徑只能夠是一些不連續(xù)的 某些分立的數值 2 軌道半徑公式 rn n2r1 n 1 2 3 其中r1 0 053nm 將n 2 3 代入公式即可分別得到r2 0 212nm r3 0 477nm 不可能出現介于這些軌道之間的其他值 2 能量量子化 1 含義 與軌道量子化對應的能量不連續(xù)的現象 2 對定態(tài)的理解 電子在可能軌道上運動時 盡管是變速運動 但它并不釋放能量 原子處于穩(wěn)定狀態(tài) 圖18 4 1 名師點睛 1 處于基態(tài)的原子是穩(wěn)定的 而處于激發(fā)態(tài)的原子是不穩(wěn)定的 2 原子的能量與電子的軌道半徑相對應 軌道半徑大 原子的能量大 軌道半徑小 原子的能量小 1 2012 昆明期中 氫原子輻射出一個光子后 根據玻爾理論 下述說法中正確的是 a 電子繞核旋轉的半徑增大b 氫原子的能量增大c 氫原子的電勢能增大d 氫原子核外電子的速率增大 思路點撥 明確各能級的能量關系 利用圓周運動的特點及能量守恒定律進行分析 答案 d 1 激發(fā)原子的兩種粒子 光子與實物粒子 1 原子若是吸收光子的能量而被激發(fā) 其光子的能量必須等于兩能級的能量差 否則不被吸收 不存在激發(fā)到n能級時能量有余 而激發(fā)到n 1時能量不足 則可激發(fā)到n能級的問題 2 原子還可吸收外來實物粒子 例如自由電子 的能量而被激發(fā) 由于實物粒子的動能可全部或部分地被原子吸收 所以只要入射粒子的能量大于或等于兩能級的能量差值 e em en 就可使原子發(fā)生能級躍遷 3 原子躍遷時需注意的幾個問題 1 注意一群原子和一個原子 氫原子核外只有一個電子 這個電子在某個時刻只能處在某一個可能的軌道上 在某段時間內 由某一軌道躍遷到另一個軌道時 可能的情況只有一種 但是如果容器中盛有大量的氫原子 這些原子的核外電子躍遷時就會有各種情況出現 2 注意直接躍遷與間接躍遷 原子從一種能量狀態(tài)躍遷到另一種能量狀態(tài)時 有時可能是直接躍遷 有時可能是間接躍遷 兩種情況輻射 或吸收 光子的頻率不同 2 2012 重慶高考 如圖18 4 2為氫原子能級示意圖的一部分 則氫原子 a 從n 4能級躍遷