4.4氢原子光谱和玻尔的原子模型课件高二下学期物理人教版选择性

第四章原子结构和波粒二象性

人教版（2019）选修第三册4.4

氢原子光谱和玻尔的原子模型1.了解光谱、线状谱、连续谱、特征谱线等概念。2.知道氢原子光谱的实验规律3.了解能级、频率条件以及基态、激发态等概念。知道玻尔原子理论基本假设。4.能应用玻尔的原子理论解释氢原子光谱。5.了解玻尔模型的不足之处及其原因。学习目标把食盐放在火中灼烧，会发出黄色的光。食盐为什么发黄光而不发其他颜色的光呢导入新课【光谱的形成】棱镜观察光谱的实验装置一、光谱光谱分析仪气体放电管金属导杆感应圈1.连续谱特点：⑵特点：⑴产生：2.线状谱稀薄气体发光形成的光谱光谱是一条条不连续的亮线连续分布，一切波长的光都有。700nm600nm500nm400nm原子的特征谱线●每一种原子都有自己的特征光谱

●不同原子，其特征光谱不同

实例：几种光谱3.光谱分析⑴优点⑵应用根据光谱来鉴别物质和确定它的化学组成非常灵敏、迅速

检查物质纯度、发现新元素和研究天体的化学组成。原子的特征谱线原子光谱分析●每一个n值分别对应一条谱线●体现原子光谱波长具有分立特性二、氢原子光谱的实验规律公式意义：巴耳末系是氢光谱在可见光区的谱线,其波长公式：R∞为里德伯常量氢原子光谱的其它线系红外区还有三个线系帕邢系布喇开系普丰特系莱曼线系

紫外线区经典理论解释原子稳定性和原子光谱现象三、经典理论的困难困难1：无法解释原子的稳定性困难2：无法解释原子光谱的分立性事实：经典理论的困难：原子是稳定的；辐射电磁波频率只是某些确定值。核外电子绕核运动辐射电磁波电子轨道半径连续变小经典理论认为：●原子不稳定●辐射电磁波频率连续变化会导致:1.轨道量子化与定态

●绕核运动的电子轨道半径只能是某些分立的数值。+rnvn=1n=2n=3-●电子在轨道绕核转动是稳定的，不产生电磁辐射。⑴轨道量子化四、玻尔原子理论的基本假设分别针对原子核式结构模型和原子的稳定性⑵定态②定态：原子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①能级：原子的能量与量子化轨道相对应，原子的能量也只能取一系列特定值，这些量子化的能量值称为能级。最稳定2.频率条件低能级（En）高能级（Em）电子辐射光子(原子能量减少)跃迁电子吸收光子(原子能量增加)电子吸收和发射光子满足的频率条件mn+-针对原子光谱是线状谱提出思考⑴巴耳末公式描述的几种波长的光

应是怎样产生的？⑵处于第三能级（第二激发态）的

氢原子可能发出几种波长的光？五、玻尔理论对氢光谱的解释1.解释巴耳末系公式⑴气体导电发光●处于基态的原子，受到电子的撞击，有可能向上跃迁到激发态，处于激发态的原子会自发地向能量较低的能级跃迁，放出光子，最终回到基态。⑵氢原子光谱的不连续性⑶不同原子具有不同的特征谱线●不同的原子具有不同的结构，能级各不相同，因此辐射(或吸收)的光子频率也不相同。●跃迁时发射光子的能量：能级分立光子能量分立光谱为不连续亮线2.解释下列现象【分析】针对练1下面关于玻尔理论的解释中，不正确的说法是(

)A.原子只能处于一系列不连续的状态中，每个状态都对应一定的能量

B.原子中，虽然核外电子不断做加速运动，但只要能量状态不改变，

就不会向外辐射能量

C.原子从一种定态跃迁到另一种定态时，一定要辐射一定频率的光子

D.原子的每一个能量状态都对应一个电子轨道，并且这些轨道是不连续的C针对练2如图所示为氢原子能级图。大量处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时发出不同频率的光。用这些光照射金属钙。已知金属钙的逸出功为3.20eV。能够从金属钙的表面照射出光电子的光共有(

)A.2种 B.3种C.4种 D.5种BE1=-0.85eV-(-1.51eV)=0.66eV,E2=-0.85eV-(-3.40eV)=2.55eV,E3=-0.85eV-(-13.6eV)=12.75eV,E4=-1.51eV-(-3.40eV)=1.89eV,E5=-1.51eV-(-13.6eV)=12.09eV,E6=-3.40eV-(-13.6eV)=10.2eV,1.成就●将量子观念引入原子领域

●提出了定态和跃迁的概念，成功解释了氢原子光谱的实验规律。2.局限性保留了粒子经典粒子的观念，把电子的运动看作经典力学描述下的轨道运动。3.电子云六、玻尔理论的局限性量子力学如何看待电子的运动？自主学习课本P89指出玻尔理论的成就和局限性以及怎样突破局限性的氢原子光谱