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(shè)的主要內(nèi)容 2 了解能級(jí) 躍遷 能量量子化以及基態(tài) 激發(fā)態(tài)等概念 會(huì)用h em en進(jìn)行簡(jiǎn)單計(jì)算 3 會(huì)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(shè) 1 軌道量子化 原子中的電子在力的作用下 繞做圓周運(yùn)動(dòng) 電子繞核運(yùn)動(dòng)的軌道是的 電子在這些軌道上繞核的轉(zhuǎn)動(dòng)是的 不產(chǎn)生 庫(kù)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(yùn)動(dòng)時(shí) 原子處于不同的狀態(tài) 具有能量 能級(jí) 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(dāng)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(shí) 會(huì)放出能量為的光子 h是普朗克常量 這個(gè)光子的能量由前后兩個(gè)能級(jí)的能量差決定 即 em en 此式稱為條件 又稱為條件 關(guān)鍵一點(diǎn) 氫原子從高能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí) 并不是氫原子的能級(jí)越高 釋放的光子能量越大 而是由兩定態(tài)的能級(jí)差決定 高 低 h h 頻率 輻射 2 玻爾理論對(duì)氫光譜的解釋 1 解釋巴耳末公式 按照玻爾理論 從高能級(jí)躍遷到低能級(jí)時(shí)輻射的光子的能量為h em en 巴耳末公式中的正整數(shù)n和2正好代表能級(jí)躍遷之前和之后的的量子數(shù)n和2 并且理論上的計(jì)算和實(shí)驗(yàn)測(cè)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(yù)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(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí)放出光子的能量等于前后 由于原子的能級(jí)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(guān)鍵一點(diǎn) 不同元素的原子具有不同的特征譜線是因?yàn)椴煌脑泳哂胁煌慕Y(jié)構(gòu)和能級(jí) 輻射光子的頻率也不相同 兩個(gè)能級(jí)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(lǐng)域 提出了和的概念 成功解釋了光譜的實(shí)驗(yàn)規(guī)律 2 玻爾理論的局限性 過(guò)多地保留了經(jīng)典理論 即保留經(jīng)典粒子的觀念 把電子的運(yùn)動(dòng)看做經(jīng)典力學(xué)描述下的軌道運(yùn)動(dòng) 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(gè)位置出現(xiàn)的多少 把電子這種概率分布用疏密不同的點(diǎn)表示時(shí) 這種圖象就像云霧一樣分布在原子核周圍 故稱 關(guān)鍵一點(diǎn) 在原子內(nèi)部 電子繞核運(yùn)動(dòng)并沒有確定的軌道 只是當(dāng)原子處于不同的定態(tài)時(shí) 電子出現(xiàn)在rn n2r1處的概率大 坐標(biāo) 概率 電子云 1 根據(jù)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(nèi)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(jù)玻爾原子理論中軌道量子化的知識(shí)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(xiàn)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(wú)關(guān)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(jí)解析 根據(jù)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(jí) 原子不同的能量狀態(tài)對(duì)應(yīng)不同的軌道 故c d選項(xiàng)正確 答案 cd 3 有關(guān)氫原子光譜的說(shuō)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(shuō)明氫原子只發(fā)出特定頻率的光c 氫原子光譜說(shuō)明氫原子能級(jí)是分立的d 氫原子光譜線的頻率與氫原子能級(jí)的能量差無(wú)關(guān)解析 氫原子的發(fā)射光譜是線狀譜 故選項(xiàng)a錯(cuò)誤 氫原子光譜說(shuō)明 氫原子只能發(fā)出特定頻率的光 氫原子能級(jí)是分立的 故選項(xiàng)b c正確 由玻爾理論知?dú)湓影l(fā)射出的光子能量由前 后兩個(gè)能級(jí)的能量差決定 即h em en 故選項(xiàng)d錯(cuò)誤 答案 bc 4 對(duì)玻爾理論的評(píng)論和議論 正確的是 a 玻爾理論的成功 說(shuō)明經(jīng)典電磁理論不適用于原子系統(tǒng) 也說(shuō)明了電磁理論不適用于電子運(yùn)動(dòng)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(xué)的建立奠定了基礎(chǔ)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(jīng)典理論中的一些觀點(diǎn) 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(guò)多地保留了經(jīng)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(shù)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(xiàn)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(duì)應(yīng)的能量不連續(xù)的現(xiàn)象 2 對(duì)定態(tài)的理解 電子在可能軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí) 盡管是變速運(yùn)動(dòng) 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(diǎn)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(duì)應(yīng) 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(gè)光子后 根據(jù)玻爾理論 下述說(shuō)法中正確的是 a 電子繞核旋轉(zhuǎn)的半徑增大b 氫原子的能量增大c 氫原子的電勢(shì)能增大d 氫原子核外電子的速率增大 思路點(diǎn)撥 明確各能級(jí)的能量關(guān)系 利用圓周運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)及能量守恒定律進(jìn)行分析 答案 d 1 激發(fā)原子的兩種粒子 光子與實(shí)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(jí)的能量差 否則不被吸收 不存在激發(fā)到n能級(jí)時(shí)能量有余 而激發(fā)到n 1時(shí)能量不足 則可激發(fā)到n能級(jí)的問題 2 原子還可吸收外來(lái)實(shí)物粒子 例如自由電子 的能量而被激發(fā) 由于實(shí)物粒子的動(dòng)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(jí)的能量差值 e em en 就可使原子發(fā)生能級(jí)躍遷 3 原子躍遷時(shí)需注意的幾個(gè)問題 1 注意一群原子和一個(gè)原子 氫原子核外只有一個(gè)電子 這個(gè)電子在某個(gè)時(shí)刻只能處在某一個(gè)可能的軌道上 在某段時(shí)間內(nèi) 由某一軌道躍遷到另一個(gè)軌道時(shí) 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(shí)就會(huì)有各種情況出現(xiàn) 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(shí) 有時(shí)可能是直接躍遷 有時(shí)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(jí)示意圖的一部分 則氫原子 a 從n 4能級(jí)躍遷