4.4 氢原子光谱和波尔的原子模型 教案-2025-2026学年高二下学期物理人教版选择性必修第三册

2026-03-15
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普通

资源信息

学段 高中
学科 物理
教材版本 高中物理人教版选择性必修 第三册
年级 高二
章节 4. 氢原子光谱和玻尔的原子模型
类型 教案-教学设计
知识点 玻尔的原子模型
使用场景 同步教学-新授课
学年 2026-2027
地区(省份) 全国
地区(市) -
地区(区县) -
文件格式 DOCX
文件大小 330 KB
发布时间 2026-03-15
更新时间 2026-03-18
作者 匿名
品牌系列 -
审核时间 2026-03-15
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来源 学科网

摘要:

该教案聚焦氢原子光谱和玻尔原子模型,通过回顾卢瑟福核式结构与经典电磁学的矛盾导入,以课前预习光谱知识、课堂展示科学史资料为支架,衔接经典模型局限与量子化假设的提出。 特色在于融入科学史重现探究过程,通过小组合作推导定态能量表达式,培养科学探究与科学思维。如利用1900-1913年关键研究资料引导学生质疑创新,提升学生模型建构能力,为教师提供结构化教学流程,助力核心素养落地。

内容正文:

第4节 氢原子光谱和玻尔的原子模型 教学分析 · 教学目标 1.通过回顾卢瑟福原子结构,指出经典电磁学与原子稳定性和线状谱之间的矛盾,提升学生思考、探索、质疑和创新的科学精神。 2.在学生发现问题、搜索证据、论证猜想、交流修正的过程中,理解玻尔的原子结构假说,完善原子结构的物理概念,进一步提升学生的科学探究能力。 3.能用玻尔理论解释生活中的一些现象,实现知识的实践应用。 4.通过阅读材料,了解玻尔理论的局限性,体会科学的不断进步,提升创新发展的责任感。 · 教学重难点 重点:玻尔原子理论的基本假设的主要内容,用玻尔原子理论解释氢原子的稳定性和光谱分立的特性。 难点:根据玻尔理论,结合经典力学和电磁学,推导定态能量的量子化表达式。 · 教学方法 小组合作探究法、讲授法、讨论法。 · 课时安排 1课时 · 教学准备 白纸、三角板、马克笔、多媒体辅助教学设备、学案等。 教学设计 教学环节 教学过程 设计意图 评价维度 一、课前 准备   [课前练习] 1.预习教材“光谱”和“氢原子光谱的实验规律”两部分内容。 (1)光谱的定义:把物质发出的光按波长(频率)展开,获得波长(频率)和强度分布的记录,即光谱。 (2)光谱的形成:用棱镜或光栅把物质发出的光按波长(频率)展开。 (3)光谱的分类:有些光谱是一条条的亮线,叫作谱线,这样的光谱叫作线状谱。有的光谱看起来不是一条条分立的谱线,而是连在一起的光带,叫作连续谱。 (4)氢原子的光谱: 氢原子在可见光区的四条谱线Hα、Hβ、Hγ、Hδ满足巴耳末公式: =R∞ n=3,4,5,… 式中R∞叫作里德伯常量,实验测得的值为R∞=1.10×107 m-1,n只能取整数。 2.卢瑟福提出的原子核式结构模型是怎样描述的?根据选择性必修第二册的麦克斯韦电磁场理论,可以判断出卢瑟福的原子结构中,核外电子绕核运动会产生变化的磁场,变化的磁场会产生电场,因此会有一部分的能量以电磁波的形式释放出去,这会导致核外电子的运动发生怎样的变化? 核外电子会向外辐射出电磁波,电子的能量将不断地被电磁波带走。随着能量的减少,电子绕核运动的轨道半径也应逐渐减小,最后电子会坠落到原子核上。 复习卢瑟福的原子核式结构模型,预习教材。 能否阅读提炼关键信息,能否根据宏观现象推理原子的微观结构,深入探究问题。 二、课堂 引入 [问题导入] 结合卢瑟福的原子核式结构模型和麦克斯韦的电磁场理论,我们发现这样运动的核外电子会向外辐射出电磁波,电子绕核转动的能量将不断地被电磁波带走。随着能量的减少,电子绕核运动的轨道半径也应逐渐减小,最后电子会坠落到原子核上。由此判断,电子绕核转动这个系统应是不稳定的。 电子绕核转动的经典图景 通过师生问答促进深度思考,引入学习主题。 能否从众多信息中提取关键点,大胆设想,敢于表达自己的观点。 续表 教学环节 教学过程 设计意图 评价维度 二、课堂引入 然而事实并非如此,原子是一个很稳定的系统,矛盾的存在说明卢瑟福的核式结构模型还不完善。那么,核外电子究竟如何运动才能够解释原子的稳定性呢? 让我们回到20世纪初,立足当时已有的科学发现,老师筛选出相关的研究,请在座的各位仔细阅读,并大胆提出你的想法。 [资料展示]1.1900年,普朗克提出量子假设:组成黑体的振动着的带电微粒的能量只能是某一最小能量值ε的整数倍。例如,可能是ε或 2ε、3ε……他把这个不可再分的最小能量值ε叫作能量子。 2.1903年,长冈半太郎提出了著名的“土星模型”:原子中心是一个带正电荷的球体,在它外面有许多电子聚集在一个像土星光环那样的圆环上,做围绕中心球体的运动。 3.1905年,爱因斯坦在普朗克量子假说的基础上,假定电磁波本身的能量也是不连续的,即认为光本身就是由一个个不可分割的能量子组成的,频率为ν的光的能量子为hν,其中h为普朗克常量,即爱因斯坦的光电效应理论。 4.1909年,卢瑟福 α粒子轰击金箔的实验:约有八千分之一的α粒子发生了大角度偏转,这与J.J.汤姆孙的正电荷是均匀地分布在原子内的设想是矛盾的,表明原子是有核的,而且整个原子的质量应集中在一个较之原子大小而言极其微小的核内。 5.1911年,卢瑟福提出原子核式结构模型。 6.1911年,尼科耳孙以长冈半太郎的“土星模型”和卢瑟福的原子核式结构模型为基础,设想电子在带正电荷的中心球体外面的“光环”上做环绕运动。原子结构和太阳结构类似,它们都能放射出能量脉冲。这种脉冲相当于普朗克的量子,于是就形成了线状光谱。 7.1912年底,玻尔提出尼科耳孙的原子模型对线状光谱解释的不足(无法定量解释氢原子光谱中的光谱波长)。 8.1913年2月,玻尔领悟到了巴耳末公式所蕴含的某种与普朗克量子假设的联系,而他一直在构思的单电子氢原子模型也似乎有望通过巴耳末公式(巴耳末在研究氢原子光谱时,根据可见光的四条光谱波长总结出巴耳末公式)得到解释。 9.1913年3月,玻尔在寄给卢瑟福的信件中说明自己对单电子原子模型的想法。 10.1913年7月,玻尔发表论文,正式建立了自己的原子结构理论。 [师生交流]资料中的第1、3、4、5条是我们已经学习过的理论知识,第2条资料中的原子模型是在天体运动的基础上提出的原子结构假设,但是没有足够的事实支撑和足以用实验验证的推论,所以在当时虽然轰动,但最终不了了之。在第6条资料中,同样是“土星模型”,但是增加了一条实验现象的依据:线状光谱。 续表 教学环节 教学过程 设计意图 评价维度 三、光谱和氢原子光谱的实验规律   [提出问题]什么是光谱?光谱是如何产生的?什么是线状光谱?光谱的分类有哪些? [学生回答]光谱的定义:把物质发出的光按波长(频率)展开,获得波长(频率)和强度分布的记录,即光谱。 光谱的形成:用棱镜或光栅把物质发出的光按波长(频率)展开。 光谱的形成 光谱的分类:有些光谱是一条条的亮线,叫作谱线,这样的光谱叫作线状谱。有的光谱看起来不是一条条分立的谱线,而是连在一起的光带,叫作连续谱。下图中最上一条是连续谱,其他几条则既有线状分立谱又有连续谱。 几种光谱 [提出问题](播放气体光谱视频)气体中中性原子的发光光谱都是线状谱,并且不同原子的亮线位置不同,说明了什么? [学生回答]原子只发出几种特定频率的光,不同的原子发出光的频率不同。 [教师引导]早在17世纪,牛顿就使用三棱镜使人们首次接触到光谱,19世纪,巴耳末也根据氢原子光谱在可见光内的波长(如下图所示),得到实验规律,即巴耳末公式。 氢原子的光谱 氢原子在可见光区的四条谱线Hα、Hβ、Hγ、Hδ满足巴耳末公式: =R∞ n=3,4,5,… 式中R∞叫作里德伯常量,实验测得的值为R∞=1.10×107 m-1,n只能取整数。 [提出问题]为什么原子的光谱是线状的?宏观的光谱现象与原子的内部结构有怎样的关联?从最简单的原子,即氢原子的研究着手,巴耳末总结的公式对你有何启发?请同学们根据自己的思考进行小组讨论。 [小组展示]每小组根据自己的讨论结果,小组代表做展示交流。 [教师总结]在小组展示交流的基础上,引导学生独立阅读教材“玻尔原子理论的基本假设”和“玻尔理论对氢光谱的解释”部分,尝试修正猜想。 通过阅读教材和分组讨论,进一步完善自己的猜想。 能否对所设计的探究问题进一步分析和推理,获得结论并作出解释;能否恰当使用证据证明自己的观点;能否对已有结论提出有依据的质疑。认识到物理研究由简单到复杂的创造性工作;坚持实事求是的科学态度。 续表 教学环节 教学过程 设计意图 评价维度 四、玻尔原子理论的基本假设和玻尔理论对氢光谱的解释 玻尔的原子结构假说包括两方面的内容。 1.轨道量子化与定态 玻尔认为,原子中的电子在库仑引力的作用下,绕原子核做圆周运动,服从经典力学的规律。但不同的是,电子运行轨道的半径不是任意的,只有当半径的大小符合一定条件,这样的轨道才是可能的。也就是说,电子的轨道是量子化的。电子在这些轨道上绕核的运动是稳定的,不产生电磁辐射。 2.频率条件 当电子在不同的轨道上运动时,原子处于不同的状态,具有不同的能量。当电子从能量较高的定态轨道(其能量记为En)跃迁到能量较低的定态轨道(能量记为Em,m<n)时,会放出能量为hν的光子(h是普朗克常量),这个光子的能量由前后两个能级的能量差决定,即hν=En-Em。这个式子称为频率条件,又称辐射条件。 根据玻尔理论,电子只能在特定轨道上运动,因此,释放的光子频率也只能取一系列特定的值,所以我们看到的氢原子光谱是特定的线状谱,谱线频率均满足频率条件。 氢原子的电子轨道示意图 [教师总结]在玻尔理论中,电子的轨道半径只可能是某些分立的数值。例如,在氢原子中,电子轨道的最小半径是r1=0.053 nm,轨道量子化满足rn=n2r1,n=1,2,3……根据公式,可以算得,电子还可能在半径是 0.212 nm、0.477 nm……的轨道上运行,但是轨道半径不可能是介于这些数值中间的某个值。 当电子在不同的轨道上运动时,原子处于不同的状态,具有不同的能量。这些量子化的能量值叫作能级。原子中这些具有确定能量的稳定状态,称为定态。能量最低的状态叫作基态(n=1),其他的状态叫作激发态(n=2,3,4,…),相应的能量记为E2,E3,E4,…。 [教师引导]从玻尔的基本假设出发,核外电子围绕原子核在定态轨道上,已知原子核电荷数为Ze,n能级轨道上有一个质量为m的电子做匀速圆周运动,库仑力提供向心力,即=m,原子的能量En=核外电子绕原子核运动时动能Ekn +原子所具有的电势能Epn。 请同学们推导核外电子的动能Ekn、原子电势能Epn 以及原子能量En的表达式。 续表 教学环节 教学过程 设计意图 评价维度 四、玻尔原子理论的基本假设和玻尔理论对氢光谱的解释 [学生推导]电子的动能Ekn=, 原子电势能Epn=-, 原子能量En=Ekn +Epn=-。 原子的电子轨道示意图 [教师总结]结合rn=n2r1 可推导出En=,对氢原子有E1=-13.6 eV。 运用经典电磁学和经典力学的理论,可以计算氢原子中电子的可能轨道半径及相应的能量,如图所示。按照玻尔理论,巴耳末公式中的正整数n和2,正好代表电子跃迁之前和跃迁之后所处的定态轨道的量子数n和 2。因此,巴耳末公式代表的应该是电子从量子数分别为n=3,4,5,… 的能级向量子数为2的能级跃迁时发出的光谱线。按照这个思路,可以根据玻尔理论推导出巴耳末公式,并从理论上算出里德伯常量R∞的值。这样得到的结果与实验值符合得很好。 玻尔理论甚至预言了氢原子的其他谱线系,即氢原子从高能级向m=1,3,4等能级跃迁所产生的相应的光谱。它们也都被实验观测到了,分别称为赖曼系、帕邢系、布喇开系等。 由此,玻尔的原子模型合理解释了原子稳定性和氢原子线状谱的特征。 氢原子能级图 续表 教学环节 教学过程 设计意图 评价维度 四、玻尔原子理论的基本假设和玻尔理论对氢光谱的解释 [提出问题]在气体光谱实验的视频中,不同的气体原子发光颜色不同,请同学们根据玻尔理论,结合能量守恒,分析气体原子的发光机理。 [学生回答]给气体加以高压,说明电子不仅可以吸收光子能量,也可以吸收实物粒子,如游离电子,根据能量守恒,气体原子吸收符合能级差的能量,从低能级轨道跃迁到高能级的激发态轨道,处于激发态的原子是不稳定的,会自发地向能量较低的能级跃迁,放出光子,最终回到基态。 [教师总结]由于不同原子的定态轨道不同,能级不同,因此释放光子的能量不同,所以形成不同的线状谱,发出不同颜色的光。生活中试电笔中的氖管、街道上的霓虹灯利用的就是这个原理。 气体放电管中的气体导电时会发光 气体中中性原子的发光光谱都是线状谱,不同原子的亮线位置不同,这些亮线被称为原子的特征谱线。在科学研究中,可以利用特征谱线鉴别物质和确定物质的组成成分,这种方法称为光谱分析。它的优点是灵敏度高,样本中一种元素的含量达到10-13 kg时就可以被检测到。太阳大气中的组成成分便是利用特征谱线鉴别出存在氦元素。请同学们课下阅读教材的“科学漫步”部分,了解光谱分析的相关知识。 [教师引导]电子从一个能级到另一个能级的过程叫作跃迁。处于某个能级的电子吸收能量,挣脱原子核的束缚,成为自由电子的过程,叫作电离。使电子电离需要满足什么条件?请举例说明。 [学生讨论并回答]根据能量守恒,要使电子电离,需要吸收能量。例如,处于n=2的激发态的氢原子电离,需要吸收的能量E≥hν=E∞-E2=0-(-3.40)eV=3.40 eV。 [教师总结] 通过对玻尔理论的学习理解,提高解决问题的能力,进一步体会量子理论在微观世界的应用。 能否对所设计的探究问题进行分析和推理,获得结论并作出解释。 续表 教学环节 教学过程 设计意图 评价维度 五、玻尔理论的局限性   玻尔的原子理论第一次将量子观念引入原子领域,提出了定态和跃迁等概念,成功地解释了原子的稳定性、原子的线状谱和氢原子光谱的实验规律等。 [提出问题]对于稍微复杂一点的原子如氦原子,玻尔理论就无法解释它的光谱现象。这说明,玻尔理论还没有完全揭示微观粒子的运动规律,还存在一定的不足。请同学们思考并阅读教材“玻尔理论的局限性”部分,找出玻尔理论的不足之处。 [学生回答]玻尔理论的不足之处在于保留了经典粒子的观念,仍然把电子的运动看作经典力学描述下的轨道运动。实际上,原子中电子的坐标没有确定的值。我们只能说某时刻电子在某点附近单位体积内出现的概率是多少,而不能把电子的运动看成一个具有确定坐标的质点的轨道运动。当原子处于不同的状态时,电子在各处出现的概率是不一样的。如果用疏密不同的点子表示电子在各个位置出现的概率,点越密集,电子出现概率越高,反之,电子出现概率越低,画出图来就像云雾一样,人们形象地把它叫作电子云。 氢原子电子云示意图 也就是说,玻尔理论还没有完全揭示微观粒子的运动规律。后来,人们经过进一步的探索,建立了完整描述微观规律的量子力学。微观粒子具有怎样的运动规律?什么是量子力学?我们将在下一节中去学习研究。 通过了解玻尔理论的局限性,感受科学不断修正进步的过程。 能否提高质疑、解释、表达交流的能力。 六、 例题与练习 [例题展示] 【例题1】根据玻尔原子结构理论,氢原子的能级图如图所示。 (1)电子处在n=3轨道上比处在n=2轨道上离氢核的距离较    ,当电子从n=3轨道跃迁到n=2轨道上,电子的动能    ,原子电势能    ,原子总能量    。  (2)氢原子从n=3能级跃迁到n=2能级,需要 光子,该光子的能量是    eV。  (3)氢原子从基态跃迁到n=2能级,需要  光子,该光子的频率是    Hz。  通过创建实际情境、探讨实际问题加强对玻尔理论的理解和应用。 能否提高总结、质疑、解释、表达交流的能力,提高学以致用的兴趣和能力。 教学环节 教学过程 设计意图 评价维度 六、 例题与练习 例题解答:(1)远 变大 变小 变小 (2)释放 1.89 (3)吸收 2.47×1015 本知识点设计说明:能够结合氢原子能级图,解决氢原子能级跃迁问题。 【例题2】氢原子的能级图如图所示。 (1)一群处于n=4能级的氢原子跃迁到n=1能级,最多可以辐射出    种频率的光。  (2)一群处于第3激发态的氢原子跃迁到基态,最多可以辐射出    种频率的光。  (3)处于基态的氢原子在某单色光束的照射下,只能发出频率为ν1、ν2、ν3的三种光,且ν1<ν2<ν3,则该单色光的光子能量为(  ) A.hν1            B.hν2 C.hν3 D.h(ν1+ν2+ν3) 例题解答:(1)6 (2)3 (3)C 本知识点设计说明:进一步理解玻尔理论,会用频率条件公式解决实际问题。 【例题3】氢原子的能级图如图所示。请问下列措施可使处于基态的氢原子电离吗? (1)用12 eV的光子照射、用13.6 eV的光子照射或用14 eV的光子照射。 (2)用12 eV的电子碰撞、用13.6 eV的电子碰撞或用14 eV的电子碰撞。 例题解答:(1)用13.6 eV的光子照射或用14 eV的光子照射可行 (2)用14 eV的电子碰撞可行 本知识点设计说明:进一步理解玻尔理论,能区分光子和实物粒子的跃迁和电离条件。 续表 教学环节 教学过程 设计意图 评价维度 六、 例题与练习 [课堂练习] 1.(多选)下列关于巴耳末公式=R∞的理解,正确的是(  ) A.巴耳末系的4条谱线位于红外区 B.公式中n可取任意值,故氢原子光谱是连续谱 C.公式中n只能取大于或等于3的整数值,故氢原子光谱是线状谱 D.在巴耳末系中n值越大,对应的波长λ越短 答案:CD 2.氢原子的能级图如图所示,则下列说法正确的是(  ) A.若已知可见光的光子能量范围为1.61~3.10 eV,则处于第4能级状态的氢原子,发射光的谱线在可见光范围内的有2条 B.当氢原子的电子由外层轨道跃迁到内层轨道时,氢原子的电势能增加,电子的动能增加 C.处于第3能级状态的氢原子发射出三种波长分别为λ1、λ2、λ3(λ1>λ2>λ3)的三条谱线,则λ1=λ2+λ3 D.若处于第2能级状态的氢原子发射出的光能使某金属板发生光电效应,则从第5能级跃迁到第2能级时发射出的光也一定能使此金属板发生光电效应 答案:A 3.氢原子的能级图如图所示,现有大量氢原子处于n=3能级上,下列说法正确的是(  ) A.这些原子跃迁过程中最多可辐射出2种频率的光子 B.从n=3能级跃迁到n=1能级比跃迁到n=2能级辐射的光子频率低 C.从n=3能级跃迁到n=4能级需吸收0.66 eV的能量 D.使n=3能级的氢原子电离至少需要吸收13.6 eV的能量 答案:C 续表 教学环节 教学过程 设计意图 评价维度 六、 例题与练习 4.红外测温仪的原理是被测物体辐射的光线只有红外线可被捕捉,并转变成电信号。已知单个光子能量的最大值为1.62 eV,要使氢原子辐射出的光子可被红外测温仪捕捉,最少应给处于n=2激发态的氢原子提供的能量为(  )                A.10.20 eV B.2.89 eV C.2.55 eV D.1.89 eV 答案:C 5.氢原子的能级图如图所示,一群氢原子处于n=3的激发态,在向较低能级跃迁的过程中向外辐射出光子,用这些光子照射逸出功为2.49 eV的金属钠。下列说法正确的是(  ) A.这群氢原子能辐射出三种不同频率的光,其中从n=3能级跃迁到n=2能级所发出的光波长最短 B.这群氢原子在辐射光子的过程中电子绕核运动的动能减小,电势能增大 C.能发生光电效应的光有三种 D.金属钠表面所发出的光电子的最大初动能是9.60 eV 答案:D [反馈深化] 题号 1 2 3 4 5 考查点 巴耳末公式中字母的理解 玻尔理论主要内容的理解 能级跃迁的频率条件公式的应用 应用玻尔理论解决实际问题 玻尔理论以及与光电效应相结合 典型共 性错误 概念不清 关系不明,计算错误 跃迁和电离的条件不清 知识迁移的能力不足 知识点关联不够 教师讲 解要点 建立清晰的概念 强化对玻尔理论的理解 跃迁和电离所需能量的不同 如何根据实际情景建立物理模型 加强对原子结构框架的建立 [教师引导]通过今天的学习你都收获了什么?印象最深的是什么?还有哪些疑问和不解? 教师提问,倾听学生回答,适当提示,适时指正。 续表 教学环节 教学过程 设计意图 评价维度 七、课堂小结   [学生总结]本节课立足于当时的科学现状,根据已有的证据,提出猜想,并且在交流的过程中逐步完善和改进自己的想法。在学习玻尔理论时,能够深刻感受到玻尔理论的建立是对物理学发展的一次突破性贡献,也深刻感受到科学仍需我们怀有质疑和创新精神,去不断发展进步。 在让学生参与教学全过程的理念指导下,师生用探讨、交流的方式,以板书为依托,共同从知识、能力和情感三个维度总结本节课的收获。 能否提高总结、质疑、表达交流的能力,提高学以致用的兴趣和能力。 布置作业 1.完成教材课后习题和学案。 2.[情境应用]查阅相关资料,尝试运用玻尔理论推导巴耳末公式。 3.[课外百科]阅读教材本节的“科学漫步”部分,了解太阳光谱和光谱分析的相关知识。 教学反思 本案相比于基础案,设计的主线依然遵循“提出问题→搜索证据→提出猜想→交流修正→拓展应用”的科学探究过程,在加强学生物理观念的同时,提高了学生的科学思维和科学探究等核心素养。不同的是,在设计本节课前查阅大量文献,明确玻尔提出玻尔原子模型时的科学现状和自身的研究历程,虽然没能完全呈现当时的整个研究过程,但是通过历史的再现,增强了学生对科学探索发现过程的理解,进一步提升了学生的质疑和创新能力。 板书设计 第4节 氢原子光谱和玻尔的原子模型 一、光谱和氢原子光谱的实验规律 1.光谱的定义:把物质发出的光按波长(频率)展开,获得波长(频率)和强度分布的记录,即光谱。 2.光谱的形成:用棱镜或光栅把物质发出的光按波长(频率)展开。 3.光谱的分类:线状谱和连续谱。 二、玻尔原子理论的基本假设和玻尔理论对氢光谱的解释 1.轨道量子化与定态。 2.频率条件:hν=En-Em。 三、玻尔理论的局限性 经典粒子的观念。 备课资源 1.1900年,普朗克提出量子假设:组成黑体的振动着的带电微粒的能量只能是某一最小能量值ε的整数倍。例如,可能是ε或2ε、3ε……他把这个不可再分的最小能量值ε叫作能量子。 2.1905年,爱因斯坦在普朗克量子假说的基础上,假定电磁波本身的能量也是不连续的,即认为光本身就是由一个个不可分割的能量子组成的,频率为ν的光的能量子为hν,其中,h为普朗克常量。这便是爱因斯坦的光电效应理论。 3.1903年,长冈半太郎提出了著名的“土星模型”,原子中心是一个带正电荷的球体,在它外面有许多个电子聚集在一个像土星光环那样的圆环上,做围绕中心球体的运动。 4.1909年,卢瑟福的α粒子散射实验,约有八千分之一的α粒子发生了大角度偏转,这与J.J.汤姆孙的正电荷均匀地分布在原子内的设想是矛盾的,表明原子是有核的,而且整个原子的大部分质量应集中在一个较之原子大小而言尺度极其微小的核内。 5.1911年,卢瑟福提出原子核式结构模型。 6.1911年,尼科耳孙以长冈半太郎的“土星模型”和卢瑟福的原子核式结构为基础,设想电子在带正电荷的中心球体外面的“光环”上做环绕运动。原子结构和太阳结构类似,它们都能放射出能量脉冲。这种脉冲相当于普朗克的量子,于是就形成了线状光谱。 7.1912年底,玻尔提出尼科耳孙的原子模型对线状光谱解释不足(无法定量解释氢原子光谱中的光谱波长)。 8.1913年2月,玻尔领悟到了巴耳末公式所蕴含的某种与普朗克量子假设的联系,而他一直在构思的单电子氢原子模型也似乎有望通过巴耳末公式(巴耳末在研究氢原子光谱时,根据可见光的四条光谱波长总结出巴耳末公式)得到解释。 9.1913年3月,玻尔在寄给卢瑟福的信件中说明了自己对单电子原子模型的想法。 10.1913年7月,玻尔发表论文,正式建立了自己的原子结构理论。 第 1 页 共 1 页 学科网(北京)股份有限公司 $

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