【优化指导】2016-2017学年高中物理 第18章 原子结构 4 玻尔的原子模型课件 新人教版选修3-5.ppt

* 4　玻尔的原子模型 情 景 导 入 霓虹灯发出的光,线条结构丰富,色彩鲜艳、绚丽多姿,形状、色彩变幻莫测,令人赏心悦目。一幅幅流动的画面,似天上彩虹,像人间银河,更酷似一个梦幻世界,使人难以忘怀。霓虹灯是一种增添节日欢快气氛和进行广告宣传的最佳光源,霓虹灯的亮、美、动特点,在各类新型光源中独领风骚。同学们,你们知道霓虹灯的发光原理吗? 一 二 三 填一填 练一练 一、玻尔原子理论的基本假设(见课本第57页) 1.玻尔原子模型 (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)当电子在不同轨道上运动时,原子处于不同的状态中,具有不同的能量,即原子的能量是量子化的,这些量子化的能量值叫作能级。 (2)原子中这些具有确定能量的稳定状态,称为定态。能量最低的状态叫作基态,其他的能量状态叫作激发态。 一 二 三 填一填 练一练 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hν的光子,该光子的能量hν=Em-En,该式被称为频率条件,又称辐射条件。反之会吸收光子。 一 二 三 填一填 练一练 二、玻尔理论对氢光谱的解释(见课本第58页) 1.氢原子的能级图 一 二 三 填一填 练一练 2.解释巴耳末公式 (1)按照玻尔理论,原子从高能级(如从E3)跃迁到低能级(如到E2)时辐射的光子的能量为hν=E3-E2。 (2)巴耳末公式中的正整数n和2正好代表能级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符合得很好。 3.解释气体导电发光 通常情况下,原子处于基态,基态是最稳定的,原子受到电子的撞击,有可能向上跃迁到激发态,处于激发态的原子是不稳定的,会自发地向能量较低的能级跃迁,放出光子,最终回到基态。 一 二 三 填一填 练一练 4.解释氢原子光谱的不连续性 原子从较高能级向低能级跃迁时放出光子的能量等于前后 两能级差,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。 5.解释不同原子具有不同的特征谱线 不同的原子具有不同的结构,能级各不相同,因此辐射(或吸收)的光子频率也不相同。 一 二 三 填一填 练一练 三、玻尔模型的局限性(见课本第59页) 1.玻尔理论的成功之处:玻尔的原子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,成功地解释了氢原子光谱的实验规律。 2.玻尔理论的局限性:对更复杂的原子发光,玻尔理论却无法解释,它的不足之处在于过多地保留了经典理论。把电子运动看成是经典力学描述下的轨道运动。 3.电子云:根据量子观念,核外电子的运动服从统计规律,而没有固定的轨道,我们只能知道它们在核外某处出现的概率大小,画出来的图像就像云雾一样,稠密的地方就是电子出现概率大的地方,把它形象地称作电子云。 填一填 练一练 仔细观察氢原子的光谱,发现它只有几条分离的不连续的亮线,其原因是(　　) A.氢原子只有几个能级 B.氢原子只能发出平行光 C.氢原子有时发光,有时不发光 D.氢原子辐射的光子的能量是不连续的,所以对应的光的频率也是不连续的 解析:光谱中的一条亮线对应某一频率的光,“分离不连续亮线”对应着不连续的频率的光,B、C错误。氢原子在不同的能级之间跃迁时,辐射不同能量的光子,并且满足E=hν。能量不同,相应光子频率不同,体现在光谱上是一些不连续的亮线,A错误,D正确。 答案:D 探究一 探究二 问题导引 名师精讲 典例剖析 探究一玻尔理论的理解? 如图,分立轨道示意图。 (1)电子的轨道有什么特点? (2)氢原子只有一个电子,电子在这些轨道间跃迁时会伴随什么现象发生? 探究一 探究二 问题导引 名师精讲 典例剖析 探究一 探究二 问题导引 名师精讲 典例剖析 玻尔的原子模型的主要内容 1.轨道量子化:轨道半径只能够是一些不连续的、某些分立的数值。氢原子各条可能轨道上的半径rn=n2r1(n=1,2,3,…) 其中n是正整数,r1是离核最近的可能轨道的半径,r1=0.53×10-10 m。其余可能的轨道半径还有0.212 nm、0.477 nm,…,不可能出现介于这些轨道半径之间的其他值。这样的轨道形式称为轨道量子化。 2.能量量子化: (1)电子在可能轨道上运动时,尽管是变速运动,但它并不释放能量,原子是稳定的,这样的状态也称之为定态。 探究一 探究二 问题导引 名师精讲 典例剖析 (2)由于原子的可能状态(定态)是不连续的,具有的能量也是不连续的。这样的能量值,称为能级,能量最低的状态称为基态,其他的状态叫作激发态,对氢