1.1.1 氢原子光谱和玻尔的原子结构模型 课件--2025-2026学年高二下学期化学鲁科版选择性必修2

该高中化学课件核心围绕原子结构模型演变及玻尔原子结构模型展开，从古希腊哲学原子概念导入，通过时间轴表格呈现道尔顿、汤姆孙等模型发展历程，构建历史脉络学习支架，帮助学生理解模型演变逻辑。 其亮点在于设计“应用体验”“思考交流”等问题链，结合氢原子光谱实验、焰色试验等实例，培养科学思维（模型建构、证据推理）与科学探究能力，通过光谱分析应用（如发现新元素）深化化学观念。学生能理解微观结构与宏观现象联系，教师可依托结构化资源实施探究式教学。

氢原子光谱和玻尔的原子结构模型 课时1 第1章 第 1 节 学 习 目 标 1.了解原子结构模型的演变历程和玻尔原子结构模型的内容。 2.理解基态、激发态和原子光谱等概念，认识原子光谱分析的应用(重、难点)。 内 容 索 引 目标一　原子结构模型的演变 目标二　氢原子光谱和玻尔的原子结构模型 < 目标一 > 原子结构模型的演变 人类对原子结构的认识经历了一个漫长的、不断深化的过程。 原子内部的世界 联想质疑 时间或 年代 1803年 1904年 1911年 1913年 20世纪20年代中期 原子结构模型           模型 名称 相关 科学家 道尔顿 原子论 “葡萄干布丁”模型 核式模型 玻尔原子结构模型 量子力学模型 道尔顿 汤姆孙 卢瑟福 玻尔 薛定谔 原子 早在公元前400多年，古希腊哲学家从哲学意义上把构成物质的最小单位称为原子，无数原子从古以来就存在于虚空之中，既不能创生，也不能毁灭，它们在无限的虚空中运动着构成万物。 直到1803 年，英国化学家道尔顿（J.Dalton）才把原子从一个扑朔迷离的哲学名词变为化学中具有实在意义的微粒的概念，并提出了原子论。 (1)道尔顿原子结构模型(1803年) 原子是组成物质的基本粒子，它们是坚实的、不可再分的实心球体。 (2)汤姆孙原子结构模型(1904年) 原子是一个平均分布着正电荷的粒子，其中镶嵌着许多电子，中和了正电荷，从而形成了中性原子。 (3)卢瑟福原子结构模型(1911年) 在原子的中心有一个带正电荷的核，它的质量几乎等于原子的全部质量，电子在它的周围沿着不同的轨道运转，就像行星环绕太阳运转一样。 (4)玻尔原子结构模型(1913年) (5)原子结构的量子力学模型(20世纪20年代中期)：现代物质结构学说。 电子在原子核外空间的一定轨道上绕核做高速的圆周运动。 薛定谔 电子云 1.如图所示的原子结构模型依次符合卢瑟福、道尔顿、汤姆孙、玻尔的观点的是 A.(1)(2)(3)(4)　　B.(2)(1)(3)(4)　　C.(1)(3)(2)(4)　　D.(1)(3)(4)(2) √ 应用体验 2.原子结构模型是科学家根据自己的认识，对原子结构的形象描述，一种原子模型代表了人类对原子认识的一个阶段。描述电子在原子核外空间的一定轨道上绕核做高速运动的原子结构模型是 A.玻尔原子结构模型 B.电子云模型 C.汤姆孙“葡萄干布丁”模型 D.卢瑟福核式模型 √ 应用体验 返回 3.下列实验事实与原子结构模型建立的关系正确的是 A.阴极射线实验发现电子：道尔顿原子结构模型 B.α粒子散射实验发现原子核：卢瑟福原子结构模型 C.氢原子光谱发现电子分层排布：卢瑟福原子结构模型 D.α粒子散射实验发现电子：汤姆孙原子结构模型 √ 应用体验 氢原子光谱和玻尔的原子结构模型 < 目标二 > 1．光谱 (1)概念： (2)形成原因：核外电子在不同轨道间跃迁时，会辐射或吸收能量。 利用原子光谱仪将物质吸收的光或发射的光的频率(或波长) 和强度分布记录下来的谱线。 (3)分类 光谱 连续光谱 线状光谱 ——由各种波长的光所组成，且相近的波长差别极小 而不能分辨所得的光谱 ——具有特定波长、彼此分立的谱线所组成的光谱 阳光(连续光谱) 氢原子光谱(线状光谱) (4)光谱的应用 在现代化学中，常利用原子光谱上的特征谱线来鉴别元素，称为光谱分析。 He 氦 发现新元素 检验元素 2．氢原子光谱 在真空放电管内充入低压氢气，并在放电管两端的电极间加上高压电时，氢原子在电场的激发下发光，经光谱仪记录便可得到氢原子光谱。 氢原子光谱是线状光谱。 氢原子光谱的测定示意图和氢原子光谱图 与根据卢瑟福原子结构核式模型得到的推论不一致 3．玻尔原子结构模型 (1)基本观点 运动轨迹 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。 能量分布 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(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。 电子跃迁 只有当电子从一个轨道(能量为Ei)跃迁到另一个轨道(能量为Ej)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时，就形成了光谱。 (2)局限性： 玻尔理论中只引入一个量子数n，只能解释氢原子光谱是线状光谱。无法解释多电子原子光谱的复杂现象及其在外磁场存在的谱线分裂现象，需要引入更多的量子数。 (3)贡献 吸收能量 辐射能量 激发态 基态 n＝4 n＝3 n＝2 n＝1 E1 E2 E3 E4 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，指出了电子所处的轨道的能量是量子化的。 氢原子中的电子从一个轨道跃迁到另一个轨道时，吸收或释放一定的能量，就会吸收或释放一定波长的光，所以得到的是线状光谱 (4)吸收光谱与发射光谱 基态原子 激发态原子 吸收能量 释放能量 电子跃迁 形成吸收光谱 形成发射光谱 锂、氦、汞的发射光谱 锂、氦、汞的吸收光谱 1.焰色试验属于物理变化还是化学变化？原理是什么？ 焰色试验属于物理变化。当金属及其化合物在火焰上灼烧时，原子中的电子吸收了能量，从能量较低的轨道跃迁到能量较高的轨道，但处于能量较高轨道上的电子是不稳定的，很快跃迁回能量较低的轨道，这时就将多余的能量以光的形式放出，因而能使火焰呈现颜色。在焰色试验中，不同金属或它们的化合物在灼烧时会放出多种不同波长的光，在肉眼能感知的可见光范围内，因不同光的波长不同，呈现的颜色也就存在差异。 思考交流 2.根据玻尔原子结构模型解释为什么氢原子光谱是线状光谱？ 根据玻尔原子结构模型，氢原子核外电子所处的轨道的能量是量子化的，是不连续的，轨道的能量差也是不连续的，电子从一个轨道跃迁到另一个轨道时，辐射或吸收的能量是不连续的，以光的形式表现出来的光的波长是不连续的，所以氢原子光谱是线状光谱。 思考交流 3.下列关于同一原子的基态和激发态的说法不正确的是 A.处于基态时的能量比处于激发态时的能量低 B.处于基态时比较稳定 C.由基态转化为激发态的过程中需要放出能量 D.电子在激发态跃迁到基态时会产生原子光谱 √ 思考交流 4.激发态原子和基态原子可以通过电子跃迁的方式相互转化，跃迁过程中可得到光谱，下列说法正确的是 A.元素K的焰色试验呈紫色(透过蓝色钴玻璃)， 　产生紫色的原因是化学变化 B.如图实验装置测得的是氢元素的吸收光谱 C.电子仅由激发态跃迁到基态才会产生原子光谱 D.通过光谱实验获得谱线的频率，可知电子在哪些轨道之间跃迁 √ 思考交流 1.氯化钠在灼烧过程中，发出黄色的光，下列对此现象的描述正确的是 A.形成发射光谱，物理变化 B.形成发射光谱，化学变化 C.形成吸收光谱，物理变化 D.形成吸收光谱，化学变化 √ 自我测试 2.对充有氖气的霓虹灯管通电，灯管发出红色光。产生这一现象的主要原因是 A.在电流的作用下，氖原子与构成灯管的物质发生反应 B.电子跃迁到能量较高的轨道时吸收除红光以外的光 C.氖原子获得电子后转变成发出红光的新物质 D.电子跃迁到能量较低的轨道时以光的形式释放能量 √ 自我测试 3.(1)生活中有许多与光有关的现象，下列现象哪些与核外电子跃迁有关_______(填字母)。 A.燃放焰火 B.霓虹灯 C.燃烧蜡烛 D.平面镜成像 E.棱镜分光 F.激光器产生激光 ABCF (2)如图①②③④原子结构模型中依次符合卢瑟福、道尔顿、汤姆孙、玻尔的观点的是___________(填序号)。 ①②④③ 自我测试 本课结束 第1章 第 1 节 $