玻尔的原子模型课件

1、第4节玻尔的原子模型，第18章原子结构，1，PPT研究和通信，卢瑟福的核结构理论和经典电磁理论之间的矛盾(1)，原子是稳定的，电子在围绕原子核运动时会不断向外辐射电磁波，电子会失去能量，它们的轨道半径会不断缩小，最终落在原子核上，这使得原子不稳定。卢瑟福的核结构理论和经典电磁理论之间的矛盾(2)，因为电子轨道的变化是连续的，辐射电磁波的频率等于围绕核运动的频率，这种频率是连续变化的，而原子光谱应该是连续光谱。经典理论认为原子光谱是不连续的线性光谱。3.PPT的研究和交换，上述矛盾表明，从宏观现象中总结出来的经典电磁理论不适合原子这么小。为了解决这一矛盾，丹麦物理学家玻尔在1913年以卢瑟福理论

2、为基础，将普朗克量子理论应用于原子系统，提出了玻尔理论。4，PPT研究和交换，第一，玻尔原子理论的基本假设，(三个重要假设)，1:轨道假设(轨道量子化)，第二，分离轨道，针对原子核结构模型，提出电子围绕原子核的轨道半径只能是一些离散值。在这些轨道中，电子围绕原子核的旋转是稳定的，不会产生电磁辐射，也就是说，电子的轨道也是量子化的。5.PPT学会交流，电子在不同的轨道上运动，原子处于不同的状态。玻尔指出原子在不同的状态下有不同的能量，所以原子的能量也是量子化的。原子在这些状态下是稳定的。假设2:稳态假设(能级的量子化)，它是为原子的稳定性而提出的。6.PPT学习和交流，能量水平：量化能量值。稳态

3、：在原子中具有确定能量的稳定状态，能级图，对应能级的轨道，7，PPT学习和通信，高能级，跃迁，辐射光子，Em，En，吸收光子，假设：跃迁假设(辐射条件)，提出原子光谱是线性光谱，电子处于第一和最后能级Em和En(EmEn)即hm-n，其中是对应光子的频率。8，PPT学习与交流，跃迁情况，9，PPT学习与交流，玻尔利用库仑定律和牛顿运动定律计算了氢电子的可能轨道半径和相应能量，以及氢原子的能级。第二，玻尔的理论解释了氢光谱，(r1=0.053nm纳米)，10，PPT学习和交流，解释1是围绕原子核运动的电子的动能Ek和势能Ep的代数和(即E=Ek Ep)，例如：E1=-13.6电子伏，其中Ek1=

4、13.6eV电子伏，Ep1=-27.2电子伏.(2)这里的势能Ep0是因为规定在无穷远处的势能为零。这样，轨道中的势能越小，它就越负。它的大小总是大于同一稳态的动能值，所以稳态能量值都是负的。因此，根据氢原子的能级公式，不可能得出氢原子的稳态能量与n2成反比的错误结论。11，PPT学会交流；(4)跃迁伴随着电子动能、原子势能和原子能的变化；当轨道半径减小时，库仑引力做正功，而原子势能Ep减小，原子能增加；相反，当轨道半径增加时，原子势能增加，电子动能减少，原子能增加；(3)量子数n=1是稳定的，能量值最小。量子数越大，能量值越大，电子的动能越小，势能越大。12，PPT研究和交换，表明2:1应该

5、在从高能级向低能级转换时释放能量。以光子的形式发射光子(原子发光现象)，2在从低能级转换到高能级时吸收能量。对于能量小于13.6电子伏(要么全部被吸收，要么不被吸收)的光子，对于能量大于或等于13.6电子伏(电离)的光子，(1)如果吸收光子，(2)如果吸收物理粒子的能量，只要物理粒子的动能足以使氢原子PPT学会通讯，但如果氢原子核外只有一个电子，这个电子只能在某一时刻处在某一可能的轨道上， 当它在一段时间内从一个轨道转移到另一个轨道时，只有一种可能的情况。 对于一组量子数为N的氢原子，当它们跃迁到较低激发态或基态时，谱线的数目可以是N=，表明处于激发态的原子由于不稳定性会自发跃迁到较低的能级，

6、并产生不同频率的谱线。14，PPT学会交流，解释4。跃迁和电离问题无论原子在跃迁过程中吸收还是辐射光子，光子的能量必须等于这两个能级之间的能量差。如果你想电离处于某种状态的原子的电子，你需要给原子一定的能量，比如基态氢原子电离，其电离能是13.6 eV，只要能量等于或大于13.6 eV的光子能被基态氢原子吸收和电离。然而，入射光子的能量越大，原子电离后产生的电子动能就越大。15.PPT研究与通信、雷曼系统(紫外)、巴尔末系统(可见光)、帕邢系统(红外)、布拉凯系统、丰德系统、轨道和能级相互对应，氢谱的所有谱线都得到了成功解释。2.玻尔对氢光谱的解释，16。PPT研究与交流，氢原子能级跃迁与谱图

7、，Balmer系统，问题1: Balmer公式有一个正整数n，这里我们也用正整数n来标记氢原子的能级。他们之间有某种联系吗？巴尔默公式：2。用玻尔理论解释氢光谱，17。PPT研究和交换，n=6，n=5，n=4，n=1，n=3，n=2，(Balmer系统)，2。用玻尔理论解释氢光谱，问题3:试着解释为什么原子光谱是线性光谱。问题4:为什么不同元素的原子有不同的特征谱线？19，PPT研究和交换，玻尔理论成功地解释和预测了氢原子辐射的电磁波，但它也有其局限性。它在解决核外电子运动时成功地引入了量子化的概念，同时应用了牛顿力学中的“粒子、轨道”等经典概念和相关定律，在解决氢原子光谱以外的其他问题时遇到

8、了很大困难。，20，PPT研究和交换，唐木孙发现了电子，唐木孙的西瓜模型，粒子散射实验，卢瑟福的核结构模型，原子不可分性，唐木孙的西瓜模型，原子稳定性事实氢谱实验，卢瑟福的核结构模型，都有矛盾。玻尔模型、复杂(氦)原子光谱、量子力学理论、玻尔模型、从观察和实验中获得的事实、矛盾、科学模型的建立、发展和改进，如何修改玻尔模型？思想：我们必须彻底抛弃经典概念吗？关键：用电子云的概念取代经典的轨道概念，电子出现在单位体积中的概率电子云，原子结构的认知史，21。PPT学习和交流，学以致用，总结，22。PPT研究和交换，例1:根据玻尔理论，氢原子核外的电子从半径较小的轨道跳到半径较大的轨道。在关于能量变

9、化的陈述中，正确的是3360A和电子。电势能量变大，总能量变大。电子的动能变小，总能量变小。电子的动能变小，势能变大，总能量保持不变。势能变大，总能量变大。d，示例说明，23，PPT研究和交换，示例2:根据玻尔的理论，原子的电子从轨道上跳跃，能量为E1。用h作为普朗克常数，用C作为真空中的光速，E2等于，1 B. 1 C. 1 .C，24，PPT。例3:为了激发基态的氢原子，以下可行的措施是：(1)用10eV的光子照射。用11eV的光子照射。用14eV的光子照射。例4 PPT学习通信，如图所示，是氢原子的能级图。如果用能量为12.75eV的光子照射大量处于基态的氢原子，氢原子将从基态跃迁到n=

10、4的激发态。一些氢原子将从基态跃迁到n=3的激发态。氢原子最多可以发出三种不同波长的光。氢原子最多可以发出六种不同波长的光。PPT学习与交流，例5:一组处于基态的氢原子只能发射频率为1、2和3的三种光子，然后a，氢原子吸收的光子能量为h 1 B，氢原子吸收的光子能量为h 2 C，1=2 3 D，氢原子吸收的光子能量为h 1 h 2 h 3，AC，27 PPT学习与交流，例6。该图是氢原子能级的示意图。有大量的氢原子处于激发态，当跃迁到低能级时，它们会发出不同频率的光。下面关于这些光的陈述是正确的：(1)最容易出现衍射现象的光是能级跃迁产生的频率最低的光。这些氢原子总共可以发出不同频率的光。能级

11、跃迁到能级辐射的光照射功函数为6.34的金属铂，产生光电效应。例7，1200个氢原子被激发到量子数为4的能级。如果这些被激发的氢原子最终回到基态，在这个过程中发射的光子总数是多少？假设处于激发态的原子数，其中量子数为n，跃迁到每个较低的能级，是处于激发态的原子总数。解答：画一个示意图，一步一步计算，不难得出400，400，400，200，200，400，总共2200的结论。，29，PPT学习与交流，1。在以下关于玻尔理论的论述中，()继承了卢瑟福的原子模型是正确的，但是量子化假说被引入到原子能和电子轨道中，并对经典电磁理论中“加速运动中的电荷应该辐射电磁波”的观点提出了异议。通过能量转换和守恒

12、，建立了原子发光频率与原子能变化之间的定量关系。d、玻尔的两个公式是由经典电磁理论和牛顿力学根据他的理论计算出来的，ABCD，达标实践，30，PPT研究与交换，2。在下面对玻尔理论的解释中，错误的说法是()A，原子只能处于一系列不连续的状态，而每个状态对应一定量的能量b。在原子中，尽管超核电子在不断加速，只要能量状态不变，它就会向外辐射能量C。当原子从一个稳态转变到另一个稳态时，一定要以一定的频率辐射光子。原子的每个能态对应一个电子轨道，而这些轨道是不连续的。公元前31年，PPT学会交流。3.根据玻尔的理论，氢原子中的量子数N越大，在下面的陈述中正确的陈述是()A，电子轨道半径B越大，电子在原子核外的速度C越大，氢原子的能级D越大，原子核4。根据玻尔的原子理论，在原子中围绕原子核运动的电子的半径(A)可以取任意值B，可以取一定范围内的任意值C，可以取一系列不连续的任意值D