4.4 玻尔的原子模型　能级 课件 -2025-2026学年高二下学期物理教科版选择性必修第三册

该高中物理课件聚焦玻尔原子模型及能级跃迁，通过复习汤姆孙枣糕模型、卢瑟福行星模型导入，构建从经典原子模型到量子化模型的学习支架，帮助学生衔接前后知识脉络。 其亮点在于以科学模型构建流程为主线，结合能级跃迁实例（如一群氢原子从n=4跃迁辐射光子种类分析），培养科学思维中的模型建构与科学推理。通过课堂练习（如电离光子波长计算）提升科学探究能力，助力学生深化理解，也为教师提供清晰教学脉络。

玻尔的原子模型 能级 第一课时 1 2 能用玻尔的原子结构理论解释氢原子光谱，会计算原子跃迁过程中吸收或放出的光子能量，了解玻尔原子结构理论的意义 1 知道玻尔的原子结构理论，了解能级跃迁、轨道和能量量子化以及基态、激发态等概念 难点 重点 学习目标 复习巩固 + rn v n=1 n=2 n=3 - 假说1：轨道量子化 玻尔的原子结构理论 假说2：能量量子化 原子系统的变化只能是从一个稳定态，完全跃迁到另一个稳定态。 低能级（Em） 电子吸收光子，原子能量增加 高能级 （En） 电子辐射光子，原子能量减少 光子的能量：hν=En-Em 用玻尔的原子结构理论解释氢光谱 1.能级公式： （n=1，2，3…） E1=-13.6ev E2=-3.4ev …… 2.轨道半径公式：rn=n2r1 （n=1，2，3…） r1=0.53×10-10m、r2=0.212×10-9m …… 3.光子能量 玻尔理论成功解释了氢光谱的规律,甚至预言了氢原子的其他谱线系 玻尔原子结构理论的意义 玻尔理论不能解释两个以上电子的复杂原子光谱 玻尔原子结构理论的意义 意义： 冲破了旧理论的桎梏，将量子概念引入原子模型，成功地解释了氢光谱。 能级跃迁理论阐明了光谱的吸收和发射，进一步揭示了微观世界中的“量子”现象，推动了量子理论的发展。 观察与实验所获得的事实 建 立 科 学 模 型 提 出 科 学 假 说 能级跃迁的几种情况 1、处于激发态的原子向低能级（低轨道）跃迁 1 2 3 4 5 ∞ n 量子数 -13.6 -3.4 -1.51 -0.85 -0.54 0 E /eV 跃迁时发射光子的能量： 若一个氢原子处于激发态4，最终要跃迁到基态，最多可辐射几种频率的光子？ 若一群氢原子处于激发态4，最终要跃迁到基态，最多可辐射几种频率的光子？ 能级跃迁的几种情况 2、处于低能级的氢原子向高能级（高轨道）跃迁 1 2 3 4 5 ∞ n 量子数 -13.6 -3.4 -1.51 -0.85 -0.54 0 E /eV 吸收光子必须满足等于能级差大于、小于都不行。 跃迁时吸收光子的能量： ②由电子碰撞或加热发生的线高能级跃迁： 跃迁条件： ①吸收光子向高能级跃迁： 能级跃迁的几种情况 ③电离——由低能级跃迁到无穷远处 1 2 3 4 5 ∞ n 量子数 -13.6 -3.4 -1.51 -0.85 -0.54 0 E /eV 使原子电离，破坏了原子结构，不再符合频率条件 电子吸收能量克服核的引力，脱离原子，变成自由电子的现象---电离 电离条件： 如图为氢原子的能级图，若用能量为12.75eV的光子去照射大量处于基态的氢原子，则氢原子吸收该入射光后( A. 氢原子能从基态跃迁到n=4的激发态上去 B.有的氢原子能从基态跃迁到n=3的激发态上去 C.氢原子最多能发射3种波长不同的光 D.氢原子最多能发射6种波长不同的光 BD 课堂练习 4.氢原子的基态能量为，激发态能量为 ，其中 用表示普朗克常量，表示真空中的光速，能使氢原子从第一激发态电离的光子的最大波长为多大？ 原子的能量En=Ekn＋Epn。 电子绕原子核运动时：k=m，故Ekn=m= 电子轨道半径越大，电子绕核运动的动能越小。 当电子的轨道半径增大时，库仑引力做负功，原子的电势能增大，反之，电势能减小。 电子的轨道半径增大时，说明原子吸收了能量，从能量较低的轨道跃迁到了能量较高的轨道。即电子轨道半径越大，原子的能量越大。 原子的能量及变化规律 按照玻尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道上.下列有关能量变化的说法中，正确的是( ) A.电子的动能变大，电势能变大，总能量变大 B.电子的动能变小，电势能变小，总能量变小 C.电子的动能变小，电势能变大，总能量不变 D. 电子的动能变小，电势能变大，总能量变大 D $