13.3 玻尔的原子模型 课件-2025-2026学年高二下学期物理沪科版选择性必修第三册

该高中物理课件围绕玻尔的原子模型，从光谱概念及分类出发，通过氢原子光谱公式过渡到玻尔理论的定态、量子化轨道和能级跃迁，结合能级公式解释光谱现象，梳理原子结构理论发展脉络，构建递进式学习支架。 其亮点在于融合科学思维（模型建构：从经典模型到量子化模型的修正）、科学探究（思考能量量子化的斜面与阶梯类比）及科学态度（STSE光谱分析的灵敏度应用），通过公式推导、轨道示意图辅助理解，学生能深化物理观念与科学推理能力，教师可借结构清晰的知识体系提升教学效率。

玻尔的原子模型 1 学习目标 3.能用玻尔理论解释氢原子能级图及光谱 2.知道光谱、能级、定态、基态、激发态等概念 1.知道玻尔理论的主要内容 4.了解玻尔理论的意义和局限性 2 玻尔 巴尔末 根据量子概念对经典理论进行了修正 3 光谱：棱镜可以将复色光分解为一系列单色光，并且按波长的变化次序排列成一条光带，称为光谱 一、光谱 4 连续光谱 一、光谱 明线光谱 吸收光谱 5 光谱分析 STSE 应用：判断原子的构成；测量物体中各元素的含量 优点：灵敏度高、精确度高 原理：原子的明线光谱、吸收光谱只取决于原子的内部结构 6 氢原子是最简单的原子，其光谱也最简单。 从氢气放电管可以获得氢原子光谱。 二、氢原子光谱 7 二、氢原子光谱 巴耳末公式： 式中的 λ为谱线波长 B=364.56nm是实验测得的常量 λ 8 二、氢原子光谱 广义巴耳末公式： 式中，R 叫做里德伯常量 其实验测量值为 1.096776×107 m−1 9 拓展视野 利用广义巴耳末公式，氢原子各系列谱线波长 经验公式分别为： 紫外区的赖曼系(m=1)， 可见光区的巴耳末系(m=2)， 近红外区的帕邢系(m=3)， 近红外区的布喇开系(m=4)， 10 三、玻尔的原子模型 巴尔末 卢瑟福 （n=3,4,5,···） 原子核式结构模型 玻尔 玻尔理论 11 三、玻尔的原子模型 电子绕核转动的经典图景 玻尔理论： （1）定态：原子处在一系列不连续的稳定能量状态中，这个状态叫定态 12 三、玻尔的原子模型 氢原子的电子轨道示意图 玻尔理论： （2）原子的能量状态与电子绕核运动的轨道对应，轨道是量子化的 电子动量mv与轨道半径r关系： 13 思考 能量的“量子化”：氢原子各能级的能量是不连续的 斜面和阶梯 ( a) ( b) 14 三、玻尔的原子模型 玻尔理论： （3）原子在定态的能量用En表示。 En Em n>m 发射电磁波 n<m 吸收电磁波 频率条件 式中，为电磁波的频率 15 能级：氢原子各个定态的能量 三、玻尔的原子模型 氢原子能级公式 （n=1,2,3,···） 氢原子的能级图 16 原子发光的原因 E1 基态 能量最低的状态(离核最近) E2 E3 E4 激发态 高能级激发态 低能级激发态 向外辐射电磁波 跃迁 17 四、玻尔理论对氢原子光谱的解释 巴耳末公式： 18 五、玻尔理论的意义和局限 建立与原子结构实验现象基本吻合的原子模型 成功解释元素周期表 无法解释比氢原子更复杂的原子光谱 无法回答原子是否能从高能级向任意 低能级跃迁 缺陷：将电子看成经典力学意义上的粒子 19 原子结构理论的发展过程 物质由原子构成 原子的“枣糕模型” 原子的核式结构模型 玻尔的原子模型 J.J.汤姆孙研究阴极射线的本质，发现电子 α粒子散射实验 经典理论与氢原子光谱的矛盾 经典理论与原子结构稳定性的矛盾 探究、推理 探究、推理 推理 建模 建模 建模 20 思考与问题 2.简述玻尔理论如何解决原子核式结构模型 与经典理论之间矛盾的 1.简述玻尔理论 21 下课，同学们再见！ 22 $