第4章 第4节 玻尔原子模型（课件PPT）-【优化指导】2022-2023学年新教材高中物理选择性必修第三册（鲁科版2019）

物理选择性必修第三册 第4章原子结构 〉第4节玻尔原子模型 第4节玻尔原子模型 返回导航→ >>>第4节玻尔原子模型 必备知识/自主学习 [对应学生用书P6] )》》》》》 知识梳理 ((((((((( 知识点一 玻尔原子模型 1,卢瑟福原子核式结构模型遇到的困难0 卢瑟福的原子核式结构模型不能解释原子的 稳定性和原子光谱的不连续性。 2.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：电子的轨道和原子的能量都是量子化的 电子虽然做圆周运动，但不向外辐射能量，处于稳定的状态，电子处于分立轨道的这些状态称为定态。 (2)频率条件：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。反之，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，该光子的能量应满足频率条件： h=E一En1>n)。 G返回导航○ 〉第4节玻尔原子模型 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为：E_n=——E_3，(E_1=-13.6eV，n=1，2，3，…)，相应的电子轨道 半径为：r_n=_n^2r(r_1=0.53×10^0m，n=1，2，3，…)。 3．基态和激发态：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。 4．氢原子能级结构示意图(由高能级向低能级跃迁) 返回导航→ >>>第4节玻尔原子模型 知识点三 解释氢原子光谱 由玻尔理论可知，激发到高能级Em的电子跃迁到低能级Em,辐射出的光子的能量为h,=Em一Ew=E_ 即点 ，此式在形式上与氢原子光谱规律的波长公式一致。当n=2,m=3,4,5, 7 6,时，这个式子与巴耳末公式一致。电子从更高的能级跃迁到n=2的能级，可得氢原子巴耳末系的光 谱线0。 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。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。 G返回导航○ 〉第4节玻尔原子模型 2.局限性：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。 思考判断 1．玻尔理论全面否定了原子的核式结构模型。（×） 2．玻尔认为原子是稳定的，电子绕核旋转但不向外辐射能量。（√） 3．原子跃迁时吸收或辐射光子的能量必须是两能级之差。（√） 返回导航→ >>>第4节玻尔原子模型 >》》>》》》》》》 批注释义〈(((((((( 批注0：原子中的电子在库仑力的作用下，绕原子核做圆周运动，电子绕核运动的轨道是量子化的，电子 在这些轨道上绕核的转动是稳定的，且不产生电磁辐射。 批注：氢原子跃迁图 的牌运恒住物三圆 G返回导航○ 〉>>第4节玻尔原子模型 批注。：氢原子光谱亮线的数量 氢原子所处能级 一个氢原子 一群氢原子 2 1 1 3 2 1+2 4 3 1+2+3 n-1 批注0：玻尔的原子模型无法说明多电子原子的光谱，甚至不能说明氢原子光谱的精细结构，玻尔理论虽 然引用了量子化概念，却没有跳出经典力学的范围，实际上电子的运动并不遵循经典物理学的力学定律， 而是具有微观粒子所特有的规律性。 子返回等航◇ >>>第4节玻尔原子模型 关键能力/互动探究 [对应学生用书P6] 探究点一对玻尔理论的理解 (物理观念之形成) 口情境探究 按照经典理论，核外电子在库仑引力作用下绕原子核做圆周运动。我们知道，库仑引力和万有引力形式上 有相似之处，电子绕原子核的运动与卫星绕地球的运动也一定有某些相似之处，那么若将卫星一地球模型 缩小是否就可以变为电子一原子核模型呢？ 答案：不可以。在玻尔理论中，电子的轨道半径只可能是某些分立的数值，而卫星的轨道半径可按需要任 意取值。 G返回导航○ 〉〉>第4节玻尔原子模型 口探究归纳 (I)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：”n=nr1,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1=0.53×1010m。 2.能量量子化 ()与轨道量子化对应的能量不连续的现象。 (2)其能级公式：Em=6,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