18.4 波尔的原子模型ppt课件

1、第十八章 原子构造 第四节 玻尔的原子模型人教版选修人教版选修3-51经典实际的困难经典实际的困难核外电子绕核运动核外电子绕核运动辐射电磁波辐射电磁波电子轨道半径延续变小电子轨道半径延续变小原子不稳定原子不稳定辐射电磁波频率延续变化辐射电磁波频率延续变化现实上：原子是稳定的现实上：原子是稳定的辐射电磁波频率只是辐射电磁波频率只是某些确定值某些确定值2历史回想历史回想 在普朗克关于黑体辐射的量子论和爱因斯坦关于光子概念的启发下，波尔于在普朗克关于黑体辐射的量子论和爱因斯坦关于光子概念的启发下，波尔于19131913年把微年把微观世界中物理量取分立值的观念运用到原子系统，提出了本人的原子构造假说。

2、观世界中物理量取分立值的观念运用到原子系统，提出了本人的原子构造假说。 卢瑟福的核式构造模型正确地指出了原子核的卢瑟福的核式构造模型正确地指出了原子核的存在，很好地解释了存在，很好地解释了散射实验。但是，经典物理散射实验。但是，经典物理学既无法解释原子的稳定性，又无法解释原子光谱学既无法解释原子的稳定性，又无法解释原子光谱的分立特征。的分立特征。31 1、轨道假设：原子中的电子在库仑力的作用下，绕原子核做圆周运动，服从经典力学的规律。、轨道假设：原子中的电子在库仑力的作用下，绕原子核做圆周运动，服从经典力学的规律。一、玻尔原子实际的根本假设一、玻尔原子实际的根本假设12nrnr nmr053.

3、 01 氢原子中电子轨道的最小半径氢原子中电子轨道的最小半径 但是，电子轨道半径不是恣意的，只需当半径大小符合一定条件时，这样的轨道才是能够的。即电但是，电子轨道半径不是恣意的，只需当半径大小符合一定条件时，这样的轨道才是能够的。即电子的轨道是量子化的。子的轨道是量子化的。 电子在这些轨道上绕核的转动是稳定的，不产生电磁辐射。电子在这些轨道上绕核的转动是稳定的，不产生电磁辐射。42 2、能级假设：当电子在不同轨道上运动时，原子处于不同形状、能级假设：当电子在不同轨道上运动时，原子处于不同形状, ,具有不同能量，所以原子能量具有不同能量，所以原子能量也是量子化的。也是量子化的。一、玻尔原子实际的

4、根本假设一、玻尔原子实际的根本假设n121EEneVE6 .131 氢原子在基态第一能级的能量：氢原子在基态第一能级的能量： 这些量子化的能量值叫能级；原子中这些具有确定能量的稳定形状叫定态。这些量子化的能量值叫能级；原子中这些具有确定能量的稳定形状叫定态。能量最低的形状叫基态，其他形状叫激发态。能量最低的形状叫基态，其他形状叫激发态。53、跃迁假设：当电子从能量较高的定态轨道设能量为、跃迁假设：当电子从能量较高的定态轨道设能量为Em跃迁到能量较低的定态轨道设能量为跃迁到能量较低的定态轨道设能量为En，mn时，它辐射出一定频率的光子，光子的能量由这两种定态的能量差决议，即时，它辐射出一定频率的

5、光子，光子的能量由这两种定态的能量差决议，即 一、玻尔原子实际的根本假设一、玻尔原子实际的根本假设mnhEE 反之，当电子吸收光子时会从较低的能量态跃迁到较高的能量态，吸收的光子的能量同样由两种定态反之，当电子吸收光子时会从较低的能量态跃迁到较高的能量态，吸收的光子的能量同样由两种定态的能量差决议。的能量差决议。 (频率条件或辐射条件频率条件或辐射条件)6nmr053. 01 12rnrn eVE6 .131 21nEEn 0 E7轨道半径：轨道半径：能能 量：量： n=1,2,3)式中式中r1 =0.5310-10m 、E1=-13.6ev二、玻尔实际对氢光谱的解释二、玻尔实际对氢光谱的解释

6、12nrnrn121EEn氢原子中电子的能够轨道半径和相应的能量氢原子中电子的能够轨道半径和相应的能量 mnhEE频率条件频率条件84 3 2 1 E4E3E2E1定态假设定态假设跃迁假设跃迁假设4 3 2 1 E4E3E2E1轨道假设轨道假设4 3 2 19n=6n=5n=4n=1n=3n=2根据：根据：E=hv，=c/v又又E =1.89eV= 3.03 10-19J 所以，所以， =hc/ E= 6.6310-34 3.0 10-8 / 3.03 10-19J = 6.57 10-7(m)巴尔末系HHHH221111()3,4,5,.2Rnnm7巴耳末公式 R=1.10 10里德伯常量1

7、0HHHHn=4n=6n=5n=1n=3n=2巴尔末巴尔末系氢吸系氢吸收光谱收光谱11-3.4-1.51-0.85-0.540 eVnE/eV基态基态激发态激发态赖曼系赖曼系巴耳巴耳末系末系帕邢帕邢系系布布喇喇开开系系普普丰丰德德系系氢原子的能级图氢原子的能级图1213nkEhvE nEhv nEEhv nEhv 即：14nmEEE 电子实物粒子和原子碰撞的情况，由于实物粒子的动能可全部或部分地为原子吸收，实物粒子和原子碰撞的情况，由于实物粒子的动能可全部或部分地为原子吸收，所以只需入射粒子的动能大于或等于原子某两定态能量之差，也可使原子受激发而向较高所以只需入射粒子的动能大于或等于原子某两定

8、态能量之差，也可使原子受激发而向较高能级跃迁。能级跃迁。15玻尔实际处理了原子的稳定性和辐射的频率条件问题，但是也有它的局限性玻尔实际处理了原子的稳定性和辐射的频率条件问题，但是也有它的局限性在处理核外电子的运动时胜利引入了量子化在处理核外电子的运动时胜利引入了量子化的观念的观念同时又运用了同时又运用了“粒子、轨道等经典概粒子、轨道等经典概念和有关牛顿力学规律念和有关牛顿力学规律除了氢原子光谱外，在处理其他问题上遇到了很大的困除了氢原子光谱外，在处理其他问题上遇到了很大的困难难三、玻尔模型的局限性三、玻尔模型的局限性氦原子光谱氦原子光谱波尔实际还没有完全解释微观粒子运波尔实际还没有完全解释微观

9、粒子运动的规律。动的规律。16 电子是一种微观粒子，在原子如此小的空间直径约电子是一种微观粒子，在原子如此小的空间直径约1010 m m内作高速接近光速内作高速接近光速3 31010msms 运动，核外电子的运动与宏观物体运动不同，没有确定的方向和轨迹，只能用电子云描画它在原子运动，核外电子的运动与宏观物体运动不同，没有确定的方向和轨迹，只能用电子云描画它在原子核外空间某处出现时机几率的大小。核外空间某处出现时机几率的大小。 电子云是近代对电子用统计的方法，在核外空间分布方式的笼统描画，它的区别在于行星轨道电子云是近代对电子用统计的方法，在核外空间分布方式的笼统描画，它的区别在于行星轨道式模型

10、。式模型。 17达标练习：达标练习：1 1、玻尔在他提出的原子模型中所做的假设有（、玻尔在他提出的原子模型中所做的假设有（ ）A A原子处在具有一定能量的定态中，虽然电子做变速运动，但不向外辐射能量原子处在具有一定能量的定态中，虽然电子做变速运动，但不向外辐射能量B B原子的不同能量状态与电子沿不同的圆形轨道绕核运动相对应，而电子的可能轨道的分原子的不同能量状态与电子沿不同的圆形轨道绕核运动相对应，而电子的可能轨道的分布是不连续的布是不连续的C C电子从一个轨道跃迁到另一个轨道时，辐射（或吸收）一定频率的光子电子从一个轨道跃迁到另一个轨道时，辐射（或吸收）一定频率的光子D D电子跃迁时辐射的光

11、子的频率等于电子绕核做圆周运动的频率电子跃迁时辐射的光子的频率等于电子绕核做圆周运动的频率ABC182 2、根据玻尔的原子实际，原子中电子绕核运动的半径、根据玻尔的原子实际，原子中电子绕核运动的半径 A A、可以取恣意值、可以取恣意值 B B、可以在某一范围内取恣意值、可以在某一范围内取恣意值C C、可以取一系列不延续的恣意值、可以取一系列不延续的恣意值D D、是一系列不延续的特定值、是一系列不延续的特定值D193、按照玻尔实际，一个氢原子中的电子从一半径为、按照玻尔实际，一个氢原子中的电子从一半径为ra的圆轨道自发地直接跃迁到一半径为的圆轨道自发地直接跃迁到一半径为rb的圆轨道上，知的圆轨道

12、上，知rarb，那么在此过程中，那么在此过程中 A、原子要发出一系列频率的光子、原子要发出一系列频率的光子 B、原子要吸收一系列频率的光子、原子要吸收一系列频率的光子 C、原子要发出某一频率的光子、原子要发出某一频率的光子 D、原子要吸收某一频率的光子、原子要吸收某一频率的光子C204 4、根据玻尔实际，氢原子中，量子数、根据玻尔实际，氢原子中，量子数n n越大，那么以下说法中正确的选项是越大，那么以下说法中正确的选项是 A A、电子轨道半径越大、电子轨道半径越大 B B、核外电子的速率越大、核外电子的速率越大C C、氢原子能级的能量越大、氢原子能级的能量越大 D D、核外电子的电势能越大、核外电子的电势能越大ACD215、如下图是某原子的能级图、如下图是某原子的能级图,a、b、c 为原子跃迁所发出的三种波长的光为原子跃迁所发出的三种波长的光. 在以下该原子光谱的各在以下该原子光谱的各选项中选项中,谱线从左向右的波长依