第4章 第4节 玻尔原子模型-【导与练】2022-2023学年新教材高中物理选择性必修第三册同步全程学习全书word（鲁科版）

学科网书城画 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 第4节玻尔原子模型 [学习目标] 1.知道玻尔原子模型的主要内容，了解能级、能级跃迁、能量量子化 以及基态、激发态等概念。 2.掌握用玻尔原子理论简单解释氢原子光谱。 3.了解玻尔理论的局限性。 基础探究 彩戒橛念，掌提新知 )知识梳理 知识点一 玻尔原子模型 1.轨道定态 原子核外的电子只能在一些分立的特定轨道上绕核运动：电子在这些 轨道上运动时，原子具有一定能量，其数值也是分立的，电子的轨道和 原子的能量都是量子化的：电子处于分立轨道的这些状态称为定态 如图。 可能的轨道 n= n=2 n=3 2.频率条件 (1)当电子从能量较高的定态轨道跃迁到能量较低的定态轨道时，原 子会辐射光子，如图。 ·独家授权侵权必究· 学科网书城画 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com● 您身边的互联网+教辅专家 n=1 n=2 辐射光子 n=3 (2)当吸收光子时，电子会从能量较低的定态轨道跃迁到能量较高的 定态轨道，如图。 吸收光子花 n=2 n=3 (3)频率公式。 辐射（或吸收）的光子的能量hⅴ由两个定态的能量差决定，即该光子 的能量应满足频率条件h v=EE(m>n)。 知识点二氢原子的能级结构 1.能级：在玻尔的原子模型中，原子只能处于一系列不连续的能量状 态。在每个状态中，原子的能量值都是确定的，各个确定的能量值称为 能级。 2.氢原子在不同能级上的能量值和相应的电子轨道半径分别为，是 (n=1,2,3,…);rnn21(n=1,2,3,…）,式中E113.6eV,r1 0.53×1010m。 3.氢原子的能级结构图。 ·独家授权侵权必究· 学科网书城画 品牌书店·知名教辅·正版资源 量b2 xxk.com● 您身边的互联网+教辅专家 EleV … 0.38 _0.54 0.85 -151 -3.4 -13.6 4.玻尔理论对氢原子光谱特征的解释。 (1)在正常状态下，原子处于最低能级，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。电子吸收能量后，原子从 低能级跃迁到高能级，这时原子的状态称为激发态。 (2)当电子从高能级轨道跃迁到低能级轨道时，原子会辐射能量；当电 子从低能级轨道跃迁到高能级轨道时，原子要吸收能量。 (③)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。 知识点三解释氢原子光谱 1.由玻尔理论可知，激发到高能级E的电子跃迁到低能级E时，辐射 出的光子的能量为hvEE票是。所以v=号（宗点），此式在形 式上与氢原子光谱规律的波长公式一致。当=2，m=3,4,5,6,时，此 式与巴耳末公式一致。 ·独家授权侵权必究· 享学科网书城 品牌书店·知名教捕·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 2.电子从更高的能级跃迁到=2的能级，可得氢原子巴耳末系的光谱 线，如图。 0-0.38 -0.54 -0.85 -1.51 -3.4 Hs H,Hs Ha -13.6 n EleV 知识点四 玻尔理论的局限 1.成功之处 玻尔理论冲破了经典物理中能量连续变化的束缚，解释了原子结构和 氢原子光谱的关系。 2.局限性 该理论虽然引入了普朗克的量子化概念，认为电子轨道和能量都是量 子化的，但没有跳出经典力学的范围，认为电子是经典粒子，运动有确 定的轨道。 3.电子云 为了形象地描述电子的运动情况，人们将这些概率用点的方式表现出 来，若某一空间范围内电子出现的概率大，则这里的点就密集；若某一 空间范围内电子出现的概率小，则这里的点就稀疏。这种用点的疏密 表示电子出现的概率分布的图形，称为电子云，如图。 ·独家授权侵权必究· 学科网书城画 品牌书店·知名教捕·正版资源 .zxxk.com● 您身边的互联网+教辅专家 氢原子处于n=1状态时的电子云示意图 @思考与自测 1.思考判断 (1)玻尔理论全面否定了原子的核式结构模型。（×)】 (2)原子跃迁时吸收或辐射光子的能量必须是两能级之差。（√） (3)第m个定态和第n个定态的能量E和En之比为Em:Enn2:m2。 (√) (4)玻尔的原子结构假说认为电子的轨道是量子化的。（√） (⑤)电子吸收某种频率的光子时会从较低的轨道跃迁到较高的轨道。 (√) (6)电子能吸收任意频率的光子发生跃迁。(×) 2.思维探究 (1)能级结构的猜想是针对线状谱还是连续谱提出的？ 答案：线状谱。 (2)根据巴耳末公式R(完是)计算出的氢原子光谱线是玻尔模型中 电子怎样跃迁发出的？ 答案：巴耳末公式代表的是电子从量子数n3,4,5,…的能级向量子数 为2的能级跃迁时发出的光谱线。 (3)玻尔理