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课件网) 高理 李爱华 玻尔的原子模型 物理选修3-5 第十八章 原子结构 本节重点 1.知道玻尔原子理论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.能用玻尔理论简单解释氢原子模型。 4.了解玻尔模型的不足之处及其原因。 5.体会新理论建立的一般过程，即“原理论→事实矛盾→新理论→实践检验→修正理论”。 一、玻尔理论提出的前夜 1、汤姆孙提出了怎样的原子结构模型？ 原子模型 一、玻尔理论提出的前夜 原子模型 核式结构模型 ɑ 粒子散射实验 2、卢瑟福提出了怎样的原子结构模型？ 一、玻尔理论提出的前夜 经典理论 轨道变化连续 矛盾 能 量 连 续 变 化 辐 射 频 率 连 续 原子连续光谱 原子线状光谱 如果将经典理论应用于原子核式结构模型，则…… 能量减少 电子轨道半径减小 原子 不稳定 原子 稳定 矛盾 核式结构模型？ 原子稳定性和光谱分立性？ 经典电磁理论？ 一、玻尔理论提出的前夜 分析矛盾 核式结构模型有问题？ 猜想1 大胆猜想 …… …… 猜想n 经典理论在原子领域不适用 猜想2 原子稳定性和光谱分立性有问题？ 3、问题在哪里？ 尼尔斯.玻尔 丹麦物理学家、哥本哈根学派创始人、丹麦皇家科学院院士，1922年诺贝尔物理学奖得主 爱因斯坦说： “作为一个科学的思想家，玻尔具有那么惊人的吸引力，在于他具有大胆和谦逊两种品德难得的结合”. 有人问为什么能吸引那么多科学家来他身边工作时，他说：“因为我不怕在青年面前暴露自已的愚蠢”. 二、玻尔的猜想 创新思考 1、新原子理论必须满足的要求 （1）保留核式结构； （2）能解释原子的稳定性和原子的分立谱线； （3）不同于经典理论，应表达成假设或原理。 保留已经取得的成功之处，扬弃或改变困惑之处;能解释已知的所有事实。 二、玻尔的猜想 经典理论 玻 尔 猜想 原子结构不稳定 原子结构稳定 电子绕核运动辐射电磁波 电子绕核运动不辐射电磁波 轨道变小 轨道不变 玻尔猜想 2、如何保证原子的稳定性？ 二、玻尔的猜想 3、如何得到原子的原子的分立谱线？ 经典理论 玻 尔 猜想 核式结构轨道连续 原子连续光谱 能 量 连 续 变 化 辐 射 频 率 连 续 原子线状光谱 玻尔猜想 二、玻尔的猜想———灵感爆发！ 玻尔猜想 普朗克 能量子假说 E=nε n=1,2… ε=h? 爱因斯坦 光量子假定 EK = h? - W0 巴尔末 二、玻尔的猜想 经典理论 玻 尔 猜想 核式结构轨道连续 原子连续光谱 轨道量子化 原子线状光谱 能 量 连 续 变 化 辐 射 频 率 连 续 能 量 不连 续 变 化 辐 射 频 率 不连 续 玻尔猜想 3、如何得到原子的原子的分立谱线？ 一、轨道量子化———玻尔原子模型假说 玻尔假说 稳定转动 分立的量 子化轨道 基态：能量最低的状态(离核最近) 激发态：其他的能量状态 二、定态假设———玻尔原子模型假说 玻尔假说 状态一 状态二 E1 E2 原子在不同状态下量子化的能量值，用 E 表示 能级 定态 原子中具有确定能量的稳定状态 目的：解决原子稳定性问题 + 三、跃迁假设———玻尔原子模型假说 玻尔假说 目的：解决光谱的分立性问题 用“跃迁”二字描述原子状态变化有何深意？ 低能级 En 高能级 Em 低能级 Ej 发射 吸收 发射 频率条件： hv En Em 三、玻尔的原子模型 玻尔从上述三条假设出发，利用库仑力提供向心力，计算出了氢的电子可能的轨道半径和原子系统对应的总能量。(一般取电子离核处无穷远时系统电势能为零，其他状态下的势能值都是负值。) + En n=1 n=2 n=3 n=4 n=5 原子能级 1 、氢原子能级 三、玻尔的原子模型 -3.4 -1.51 -0.85 -0.54 ∞ 0 激发态 量子数 基态 -13.6 原子能级 1 2 3 4 5 E/ev n 2 、氢原子能级图 + En n=1 n=2 n=3 n=4 n=5 2、成功预言了氢原子的 ... ...
