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课件网) 人教版选修3-5 第四章 原子结构和波粒二象性 第4节 玻尔的原子模型 一、理论背景： ？ 核外电子做怎样的运动？ 1、原子核式结构的建立： 2、氢原子的光谱： 人们早在了解原子内部结构之前就已经观察到了气体光谱，不过那时候无法解释为什么气体光谱只有几条互不相连的特定谱线 1、解释要点：由于电子轨道的变化是连续的，辐射电磁波的频率也会连续变化． 二、经典理论的解析： 2、困顿：事实上，原子是稳定的，辐射电磁波的频率也只是某些确定的值。 1、理论渊源：适用于宏观物理的经典理论在解释原子世界的现象时，遇到了不可调和的矛盾。为了解决这一矛盾，1913年，玻尔在普朗克的量子论和爱因斯坦的光子概念的启发下，将分立值的观念应用到原子系统，提出了自己的原子结构假说。 玻尔 三、玻尔的原子理论： 玻尔简介：（详见配套导学案） 丹麦物理学家，1922年获得诺贝尔物理学奖。 1911年开始，先在剑桥J．J．汤姆孙主持的卡文迪许实验室，后参加了曼彻斯特大学以E．卢瑟福为首的科学集体，从此和卢瑟福建立了长期的密切关系。 1912年，玻尔考察了金属中的电子运动，并明确意识到经典理论在阐明微观现象方面的严重缺陷，赞赏普朗克和爱因斯坦在电磁理论方面引入的量子学说，创造性地把普朗克的量子说和卢瑟福的原子核概念结合了起来。 1913年提出了量子不连续性，成功地解释了氢原子和类氢原子的结构和性质，提出了原子结构的玻尔模型。 1、轨道量子化假设： 2、定态假设： 3、频率条件： 三、玻尔的原子理论： 三大假设： 三、玻尔的原子理论之轨道量子化假设： 1、轨道量子化假设：（针对原子核式模型提出，是能级假设的补充） 围绕原子核运动的电子轨道半径只能是某些分立的数值，这个条件叫做轨道量子化条件； (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不连续的； (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、定态假设：（本假设是针对原子稳定性提出的） 不同的轨道对应着不同的状态，在这些状态中，尽管电子在做变速运动，却不辐射能量，因此这些状态是稳定的； (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。 三、玻尔的原子理论之定态假设： 3、频率条件：（本假设针对线状谱提出） 原子从一种定态跃迁到另一种定态时,它辐射(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hν=Em-En, (h是普朗克常量，h＝6.63×10－34 J·s) 。可见,电子如果从一个轨道到另一个轨道,不是以螺旋线的形式改变半径大小的,而是从一个轨道上“跳跃”到另一个轨道上。玻尔将这种现象叫作电子的跃迁。 高能级Em 低能级En 三、玻尔的原子理论之频率条件： (1)氢原子的能级图： (2)氢原子的能级公式： ＝E1/n2 (n＝1,2,3，…)，其中E1为_____，其数值为E1＝－13.6 eV. 基态能量 1、计算了氢原子的能级： 四、玻尔原子理论对氢光谱的解释： 2.解释了巴耳末公式 (1)按照玻尔理论,原子从高能级(如从Em)跃迁到低能级(如到E2)时辐射的光子的能量为hν=Em-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。 四、玻尔原子理论对氢光谱的解释： 3.解释了气体导电发光现象： 处于基态的原子受到电子的撞击,可以跃迁到激发态,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。 4.解释了氢原子光 ... ...
