第四节 玻尔的原子模型 『判一判』 (1)玻尔认为电子运动轨道半径是任意的，就像人造地球卫星，能量大一些，轨道半径就会大点。(×) (2)玻尔认为原子的能量是量子化的，不能连续取值。(√) (3)处于基态的原子是不稳定的，会自发地向其他能级跃迁，放出光子。(×) (4)不同的原子具有相同的能级，原子跃迁时辐射的光子频率是相同的。(×) (5)玻尔的原子理论模型可以很好地解释氦原子的光谱现象。(×) (6)电子的实际运动并不是具有确定坐标的质点的轨道运动。(√) 『选一选』 (2020·辽宁省沈阳市郊联体高二下学期期末)如图所示是氢原子从n＝3、4、5、6能级跃迁到n＝2能级时辐射的四条光谱线，其中频率最大的是( D ) A．Hα B．Hβ C．Hγ D．Hδ 解析：四种跃迁中，由n＝6到n＝2两能级间能级差最大，辐射的光子能量最大，辐射光子频率最大。所以其中频率最大的是Hδ，故D正确，ABC错误。 『想一想』 电子在核外的运动真的有固定轨道吗？玻尔理论中的轨道量子化又如何解释？ 答案：在原子内部，电子绕核运动并没有固定的轨道，只不过当原子处于不同的定态时，电子出现在rn＝n2r1处的几率大。 课内互动探究 细研深究·破疑解难·萃取精华 探究? 对玻尔理论的理解 ┃┃思考讨论1__■ 下图为分立轨道示意图。 (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伴随什么现象发生？ 提示：(1)电子的轨道是不连续的，是量子化的。(2)电子在轨道间跃迁时会吸收光子或放出光子。 ┃┃归纳总结__■ 1．轨道量子化 (1)轨道半径只能是一些不连续的、某些分立的数值。 (2)轨道半径公式：rn＝n2r1，式中n称为量子数，对应不同的轨道，只能取正整数。氢原子的最小轨道半径r1＝0.53×10－10 m。 2．能量量子化 (1)与轨道量子化对应的能量不连续的现象。 (2)其能级公式：En＝，式中n称为量子数，对应不同的轨道，n取值不同，基态取n＝1，激发态n＝2,3,4…；量子数n越大，表示能级越高。对氢原子，以无穷远处为势能零点时，基态能量E1＝－13.6 eV。 3．跃迁 原子从一种定态(设能量为Em)跃迁到另一种定态(设能量为En)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： 高能级Em低能级En 所以，电子如果从一个轨道到另一个轨道，不是以螺旋线的形状改变其半径大小的，而是从一个轨道上“跳跃”到另一个轨道上，玻尔将这种现象称跃迁。 ┃┃典例剖析__■ 典例1 (多选)玻尔在他提出的原子模型中所做的假设有( ABC ) A．原子处在具有一定能量的定态中，虽然电子做变速运动，但不向外辐射能量 B．原子的不同能量状态与电子沿不同的圆轨道绕核运动相对应，而电子的可能轨道的分布是不连续的 C．电子从一个轨道跃迁到另一个轨道时，辐射(或吸收)一定频率的光子 D．电子跃迁时辐射的光子的频率等于电子绕核做圆周运动的频率 解题指导：应注意电子绕核做圆周运动时，不向外辐射能量，原子辐射的能量与电子绕核运动无关。 解析：A、B、C三项都是玻尔提出来的假设。其核心是原子定态概念的引入与能级跃迁学说的提出，也就是“量子化”的概念。原子的不同能量状态与电子绕核运动时不同的圆轨道相对应，是经典理论与量子化概念的结合。电子跃迁时辐射的光子的频率与能级差有关，与电子绕核做圆周运动的频率无关，故D错误，A、B、C正确。 ┃┃对点训练__■ 1．(多选)由玻尔理论可知，下列说法中正确的是( BD ) A．电子绕核运动有加速度，就要向外辐射电磁波 B．处于定态的原子，其电子做变速运动，但它并不向外辐射能量 C．原子内电子的可能轨道是连续的 D．原子的轨道半径越大，原子的能量越大 解析：按照经典物理学的观点，电子绕核运动有加速度，一定会向外辐射电磁波，很短时间内电子的能量就会 ... ...
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