1.1.1 原子结构模型 课件-2025-2026学年高二下学期化学鲁科版选择性必修2

第一节 原子结构模型 课时1 氢原子光谱和波尔的原子结构模型 第一章 原子结构与元素性质 学习目标 1. 了解原子结构模型的演变历程和玻尔的原子结构模型的内容。 2. 知道基态、激发态和原子光谱等概念，认识原子光谱分析的应用。 meiyangyang8602 meiyangyang8602 原子结构模型的演变 道尔顿原子模型：实心球 阴极射线实验 汤姆生原子模型：葡萄干面包 α粒子散射实验 原子光谱分析 卢瑟福原子模型：行星模型 玻尔原子模型：量子化轨道 技术发展 原子结构认识发展 电子云模型 科学家探索原子结构的一般方法 原有模型 技术发展 创造性的设计实验 创造性地提出新理论 宏观类别 建构新模型 模型应用 3 一、光的相关概念 光 光是一种电磁波， 不同波长的光具有不同能量 E＝hυ ， υ＝c/λ 光谱 思考 什么是“光”？什么是“光谱”？ 复色光经过色散系统（如棱镜）分光后，被色散开的单色光按波长（或频率）大小而依次排列的图案。 线状光谱：具有特定波长、彼此分离的谱线所组成的光谱，如氢原子光谱。 连续光谱：各种波长差别极小而不能分辨，如太阳光。 一、光的相关概念 二、人类对原子结构的认识过程 围绕原子核高速运动的电子一定会自动且连续地辐射能量，最终坍塌到原子核上。 原子是不稳定的，原子的光谱应当是连续光谱。 事实：氢原子稳定；氢原子光谱是线状光谱。 连续光谱 卢瑟福原子模型：行星模型 meiyangyang8602 meiyangyang8602 氢原子光谱的特点是什么？ 氢原子的线状光谱 氢原子光谱是由具有特定波长、彼此分立的谱线组成的线状光谱 二、人类对原子结构的认识过程 7 二、人类对原子结构的认识过程 玻尔原子模型(1913年) (电子分层排布模型) 丹麦物理学家玻尔 （N.Bohr,1885～1962) 氢原子光谱为什么是线状光谱？ meiyangyang8602 玻尔原子结构模型观点是什么？意义是什么？ （1）原子中的电子在具有确定半径的圆周轨道上绕原子核运动，并且不辐射能量。 （2）在不同轨道上运动的电子具有不同的能量（E），而且能量值是不连续的，这称为能量"量子化"。轨道能量依n值（1、2、3、…）的增大而升高，n称为量子数。对氢原子而言，电子处在n=1的轨道时能量最低，这种状态称为基态;能量高于基态能量的状态，称为激发态。 二、人类对原子结构的认识过程 9 meiyangyang8602 （3）只有当电子从一个轨道（能量为E;）跃迁到另一个轨道（能量为E;）时，才会辐射或吸收能量。当辐射或吸收的能量以光的形式表现出来并被记录，就形成了光谱。 基态 激发态 吸收能量 辐射能量 不同原子的电子发生跃迁时可以吸收不同的光，用光谱仪可以摄取各种原子吸收光谱。 不同原子的电子发生跃迁时可以发射不同的光，用光谱仪可以摄取各种原子的发射光谱。 二、人类对原子结构的认识过程 激发态 K L M N 能量 基态 10 二、人类对原子结构的认识过程 n=4 n=3 n=2 n=1 吸收能量 释放能量 为什么氢原子光谱是线状光谱？ 激发态 基态 原子线状光谱的产生是原子核外的电子在不同的、能量量子化的轨道之间跃迁导致的。 电子所处的轨道的能量是量子化的；电子跃迁吸收(或辐射)的能量也是量子化的（E2—E1=hυ υ＝c/λ 波长是不连续的）。 氢原子的电子在不同的电子层间跃迁会辐射出不同的能量，从而形成多条谱线。 E1 E2 E3 E4 二、人类对原子结构的认识过程 原子 激发态原子 基态原子 吸收能量 释放能量 处于最低能量 处于较高能量 原子在正常或稳定状态时，电子尽可能处于能量最低的轨道，这种状态称为_____（一个）；电子受激发处于能量高于_____的状态称为_______（多个）。 原子核外电子在不同轨道间_______时，会辐射或吸收能量。如果辐射或吸收的能量以光的形式表现并被记录下来，就形成了光谱。 【阶段小结】原子光谱形成的原因？ 基态 基态 激发态 电子跃迁 吸收光谱 发射光谱 跃迁 二、人类对原子结构的认识过程 锂、氦、汞的吸收光谱 锂、氦、汞的发射光谱 暗背景, 亮线, 线状光谱（不连续） 亮背景, 暗线, 线状光谱（不连续） 光谱分析： 二、人类对原子结构的认识过程 节日燃放的焰火 五颜六色的霓虹灯 焰色试验 _______变化 物理 实际运用 meiyangyang8602 meiyangyang8602 玻尔原子结构模型意义 （1）成功地解释了氢原子光谱是线状光谱的实验事实， （2）阐明了原子光谱源自核外电子在能量不同的轨道之间的跃迁，而电子所处的轨道的能量是量子化的。 [联想·质疑]波尔只引入一个量子数n,能比较好地解释了氢原子线状光谱产生的原因；但复杂的光谱解释不了。 二、人类对原子结构的认识过程 15 二、人类对原子结构的认识过程 课堂总结 原子中的电子在具有确定半径的圆周轨道上绕原子核运动，并且不辐射能量。 在不同轨道上运动的电子轨道能量依n值（1、2、3、…）的增大而升高，n称为量子数。轨道时能量最低称为基态;能量高于基态能量的状态，称为激发态。 当电子从一个轨道跃迁到另一个轨道时，才会辐射或吸收能量。当辐射或吸收的能量以光的形式表现出来并被记录，就形成了（线状）光谱。 玻尔原子结构模型的基本观点∶ 原子稳定 $$