第4节 玻尔原子模型(赋能课———精细培优科学思维) 课标要求 学习目标 通过对氢原子光谱的分析，了解原子的能级结构。 1.了解玻尔原子理论的基本假设的主要内容。2.了解能级、跃迁、能量量子化以及基态、激发态等概念。3.掌握氢原子能级图，了解玻尔理论的局限性，能用原子能级图分析、推理、计算，提高解决问题的能力。 一、玻尔原子模型 1．经典电磁理论的困境 (1)按照经典电磁理论，电子辐射电磁波，能量不断_____，使得电子绕原子核运动的轨道半径也要减小，电子应沿螺旋线轨道落入_____，从而导致原子不稳定，但实际上原子却是_____。 (2)按照经典电磁理论，电子辐射电磁波的频率应_____，这样大量原子发光的频率应当是连续变化的，而实际上原子光谱是_____。 2．玻尔原子模型的基本假设 (1)轨道定态：原子核外的电子只能在一些_____的特定轨道上绕核运动；电子的轨道和原子的能量都是_____的。电子处于分立轨道的这些状态称为_____。 (2)频率条件：当电子从能量较____的定态轨道(其能量记为Em)跃迁到能量较____的定态轨道(能量记为En，m＞n)时，会辐射能量为 hν的光子(h是普朗克常量)，这个光子的能量由两个定态的能量差决定，即 hν＝_____，此式称为频率条件，又称辐射条件。 二、氢原子的能级结构 解释氢原子光谱 玻尔理论的局限 1．氢原子的能级结构 (1)能量值和轨道半径 根据玻尔原子模型，氢原子在不同能级上的能量值和相应的电子轨道半径应满足En＝(n＝1,2,3，…)，rn＝_____(n＝1,2,3，…)，式中，E1＝－13.6 eV，r1＝0.53×10－10 m。 (2)基态：在正常状态下，原子处于_____能级，电子受核的作用力最大而处于离核最近的轨道，这时原子的状态称为基态。 (3)激发态：电子吸收能量后，原子从低能级跃迁到_____，这时原子的状态称为激发态。 (4)能级跃迁：当电子从高能级轨道跃迁到低能级轨道时，原子会_____能量；当电子从低能级轨道跃迁到高能级轨道时，原子要_____能量。因为能级是不连续的，所以原子在电子跃迁时吸收或辐射的能量都不是任意的，这个能量等于电子跃迁时始、末两个能级间的能量差。能量差值不同，辐射的_____也不同，由此便产生了不同波长的光。 2．解释氢原子光谱 (1)由hν＝Em－En＝－，可推出ν＝_____，此式在形式上与氢原子光谱规律的波长公式一致。 (2)拓展一步：玻尔理论也能解释其他线系如赖曼系、帕邢系和布喇开系的光谱规律。 3．玻尔理论的局限 (1)成功之处：玻尔理论第一次将_____引入原子领域，提出了定态和跃迁的概念，成功解释了_____光谱的实验规律。 (2)局限性：保留了_____的观念，把电子的运动仍然看作经典力学描述下的轨道运动。 (3)电子云：原子中的电子没有确定的坐标值，我们只能描述电子在某个位置出现_____的多少，把电子这种概率分布用疏密不同的点表示时，这种图像就像云雾一样分布在原子核周围，故称电子云。 [微情境·大道理] 1．从玻尔的基本假设出发，运用经典电磁学和经典力学的理论，可以计算氢原子中电子的可能轨道及相应的能量。能级公式为En＝，式中n称为量子数，不同的轨道对应不同的n值，量子数n越大，表示能级越高；基态取n＝1，且E1＝－13.6 eV；激发态n＝2,3,4，…由能级公式可求得各激发态的能量值，氢原子的能级图如图所示。 请对以下说法作出判断： (1)玻尔原子模型彻底否定了卢瑟福的核式结构学说。( ) (2)按照玻尔原子模型，氢原子处在n＝1能级状态最稳定。( ) (3)由En＝可知，氢原子的能级是不连续的。( ) (4)氢原子核外电子的轨道半径是可以连续变化的。( ) (5)氢原子吸收光子后将向离核较远的轨道跃迁。( ) 2．巴耳末公式中有正整数n出现，这里我们也用正整数n来标志氢原子的能级，它们之间是否有某种联系？ 3．电子在原 ... ...
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