物理选修3-5沪科版　3.3　量子论视野下的原子模型(共16张PPT)

汤姆生发现电子 汤姆生的枣糕模型 α粒子散射实验 卢瑟福的核式结构模型 回顾科学家对原子结构的认识史 原子不可割 汤姆生的枣糕模型 否定 建立 否定 建立 出现矛盾 电子绕核运动将不断向外辐射电磁波，电子损失了能量，其轨道半径不断缩小，最终落在原子核上,而使原子变得不稳定． 经典理论认为 事实 + + 由于电子轨道的变化是连续的，辐射电磁波的频率等于绕核运动的频率,连续变化,原子光谱应该是连续光谱 经典理论认为 事实 原子光谱是不连续的,是线状谱 以上矛盾表明，从宏观现象总结出来的经典电磁理论不适用于原子这样小的物体产生的微观现象。为了解决这个矛盾，1913年丹麦的物理学家玻尔在卢瑟福学说的基础上，把普朗克的量子理论运用到原子系统上，提出了玻尔理论。 3.3量子论视野下的 原子模型 针对原子核式结构模型提出 围绕原子核运动的电子轨道半径只能是某些分立的数值。 且电子在这些轨道上绕核的转动是稳定的，不产生电磁辐射.也就是说，电子的轨道是量子化的 以氢原子为例 2、原子的电势能的变化： 取电子与核相距无穷远时的电势能为零 分析电场力做功 r v 库仑力提供向心力 1、电子的动能： 电子在不同的轨道上运动，原子处于不同的状态．玻尔指出，原子在不同的状态中具有不同的能量，所以原子的能量也是量子化的。在这些状态中原子是稳定的。 针对原子的稳定性提出 原子的能量： 原子的能量值是核外电子的动能原子所具有的势能的总和 能级：量子化的能量值。 定态：原子中具有确定能量的稳定状态 能级图 轨道与能级相对应 　量子数 基态：能量最低的状态（离核最近） ——基态 激发态 激发态：其他的状态 1 2 3 １ ２ ３ ４ ５ Ｅ１ Ｅ３ Ｅ２ Ｅ５ Ｅ４ E∞ 玻尔计算出氢的电子的各条可能轨道半径和电 子在各条轨道上运动时的能量（包括动能和势 能）公式： rn=n2 r1 轨道半径： （n=1,2,3……) 能 量： （n=1,2,3……) 原子在始、末两个能级Em和En（ Em>En ）间跃迁时发射（或吸收）光子的频率由前后能级的能量差决定： 针对原子光谱是线状谱提出 １ ２ ３ ４ ５ Ｅ１ Ｅ３ Ｅ２ Ｅ５ Ｅ４ E∞ 高能级 自发跃迁 辐射光子 光子的发射和吸收 （ Em>En ） 低能级 （电子克服库仑引力做功电势能增大，电子