高考物理一轮复习课件【备课精讲精研+能力拓展提升】玻尔的原子模型

一轮复习课件4.3波尔的原子模型

汤姆孙根据阴极射线在电场和磁场中的偏转情况断定，它的本质是带负电的粒子流，并求出了比荷。

密立根用“油滴实验”，精确地测出了电子的电荷量（元电荷），发现电荷量是量子化的（电荷量只能是元电荷电荷量的整数倍）。

电子的发现使人们认识到原子本身也有内部结构。原子的结构模型

汤姆孙提出一种原子模型，“枣糕模型”：原子是一个球体，正电荷弥漫性地均匀分布在整个球体内，电子镶嵌其中，电子的总电荷量和正电荷的电荷量相等。（由于不能解释α粒子散射实验而被否定）卢瑟福的α粒子散射实验现象：粒子穿过金箔后，绝大多数沿原方向前进，少数发生较大角度偏转，极少数偏转角度大于90°，有的甚至几乎达到1800。

卢瑟福的核式结构模型三、经典理论的困难核外电子绕核运动辐射电磁波电子轨道半径连续变小原子不稳定辐射电磁波频率连续变化，连续光谱事实上：原子是稳定的辐射电磁波频率只是某些确定值经典理论无法解释原子的稳定性和光谱的分立性（变化的电磁场）四、波尔原子理论的基本假设1.轨道量子化②电子在轨道绕核转动是稳定的，不产生电磁辐射轨道量子化：+rnvn=1n=2n=3-①绕核运动的电子轨道半径只能是某些分立的数值氢原子：rn=n2r1,n=1、2、3r1=0.053nm2.定态（能量量子化）

当电子在不同的轨道上运动时，原子处于不同的状态，于是就具有不同的能量。①能级：各轨道上量子化的能量②定态：原子中具有确定能量的稳定状态基态：能量最低的状态(离核最近)激发态：其他的能量状态氢原子：E1=-13.6eVn=1、2、3n=1n=2n=3E3E1E2基激激3.频率条件

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）电子吸收光子克服库仑引力做功，原子能量增加高能级（En）电子辐射光子，原子能量减少hv=En-Em(n>m)1.验证巴尔末公式五、玻尔理论对氢光谱的解释

根据波尔理论，氢原子核外只有一个电子，它绕原子核做圆周运动，轨道半径和能量都是分立的。+v-hv=E3-E2

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。2.用图表示氢原子各能极－－－－－－－－－－－－－－－－－１２３４５-13.6-3.4-1.51-0.85-0.540nE/eV∞n∞：电子脱离核束缚赖曼系巴尔末系帕邢系布喇开系波尔理论也能很好地解释甚至语言氢原子的其他谱系线。3.解释气体导电发光与特征谱线

气体放电管中的原子受到高速运动的电子的撞击，发生跃迁到激发态，放出光子，最终回到基态。能级分立→能量分立→分立的亮线

各种气体原子的能级不同，跃迁时发射光子的能量各异。→特征谱线六、波尔理论的局限性

玻尔理论成功的解释并预言了氢原子辐射的电磁波的问题，但是也有它的局限性。②无法解释谱线的强度①复杂一点的原子，就无法解释它的光谱现象波尔原因：

保留了静电粒子的观念，仍然把电子的运动看做经典力学描述小的轨道运动。修正波尔理论必须彻底放弃经典概念，用电子云概念取代经典的轨道概念→建立量子力学汤姆孙发现电子汤姆孙的西瓜模型α

粒子散射实验卢瑟福的核式结构模型原子不可分割汤姆孙的枣糕模型原子稳定性事实氢光谱实验卢瑟福的核式结构模型矛盾玻尔模型复杂（氦）原子光谱量子力学理论矛盾矛盾否定建立否定建立否定建立玻尔模型否定建立修正修正1.轨道量子化：rn=n2r12.能量量子化：（1）基态：原子能量

的状态叫做基态，对应的电子在离核最

的轨道上运动，氢原子基态能量E1=

。（2）激发态：较高的能量状态称为激发态，对应的电子在离核较远的轨道上运动。氢原子各能级的关系为：En=

（E1=-13.6eV，n=1,2,3，...）3.跃迁假设：hυ=Em-En三、跃迁与电离：跃迁是指原子从一个定态到另一个定态的变化过程，而电离则是指原子核外的电子获得一定能量挣脱原子核的束缚成为自由电子的过程。(1)原子吸收光子的能量跃迁时,光子的能量必须等于两能级的能量差;原子吸收光子的能量电离时,光子的能量只要大于电离能即可。(2)原子吸收实物粒子的能量跃迁时，实物粒子的能量大于或等于能级差即可；原子吸收实物粒子的能量电离时，实物粒子的能量大于电离能即可。跃迁hν=Em-En，电离能E=0-En=|En|。例1：根据玻尔原子模型，分析氢原子核外电子由一个轨道向另一个轨道跃迁时，可能发生的情况是（

）。A.原子吸收光子，电子的动能减小，原子的电势能增大，原子的能量增大B.原子吸收光子，电子的动能增大，原子的电势能减小，原子的能量增大C.原子放出光子，电子的动能增大，原子的电势能减小，原子的能量减小D.原子放出光子，电子的动能减小，原子的电势能增大，原子的能量减小例2：可见光光子能量在1.62~3.11eV

范围内,氢原子从第4能级跃迁到低能级过程中,根据能级图可判断：①从第4能级跃迁到第3能级将释放出红外线②从第4能级跃迁到第3能级放出的光子,比从第4能级直接跃迁到第2能级放出的光子频率更高③从第4能级跃迁到第3能级放出的光子,比从第4能级直接跃迁到第1能级放出的光子波长更长④氢原子从第4能级跃迁到第3能级时,原子要吸收一定频率的光子,原子的能量增加⑤处于n＝3能级的氢原子可以吸收任意频率的紫外线，并发生电离⑥大量氢原子从高能级向n＝3能级跃迁时，可能发出可见光例3：已知氢原子基态的能量是E1，处于n=4能级的大量氢原子，向低能级跃迁时，辐射光的频率有几种？其中频率最小的光子的能量为多少？一个处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时，辐射光的频率最多有几种？

例4：已知基态氢原子能量E1=-13.6eV，欲使处于基态氢原子激发，可行的是

。A.用12eV的光子照射

B.用12.09eV的光子照射

C.用15eV的光子照射

D.用12eV的电子碰撞例5：如图，表示汞原子最低的4个能级，一个自由电子的总能量为9.0eV，与处于基态的汞原子发生正碰（不计汞原子的动量变化），则电子可能剩余的能量（碰撞中无能量损失）（）A．0.2eVB．1.4eVC．2.3eV D．5.5eV例6：氢原子中的电子从n=5跃迁到n=2产生a光，从n=4跃迁到n=2