【原創(chuàng)】物理：184《玻爾的原子模型》(新人教版選修3-5)PPT課件

1、2021/7/23118.4 玻爾的原子模型箴言中學(xué)箴言中學(xué) 王開榜王開榜2021/7/232 1919世紀(jì)末世紀(jì)末2020世紀(jì)初，人類叩開了微觀世界的大世紀(jì)初，人類叩開了微觀世界的大門，物理學(xué)家根據(jù)研究提出了關(guān)于原子結(jié)構(gòu)的各門，物理學(xué)家根據(jù)研究提出了關(guān)于原子結(jié)構(gòu)的各種模型，盧瑟福的核式結(jié)構(gòu)模型能夠很好的解釋種模型，盧瑟福的核式結(jié)構(gòu)模型能夠很好的解釋實驗現(xiàn)象，得到了多數(shù)人的支持，但是與經(jīng)典的實驗現(xiàn)象，得到了多數(shù)人的支持，但是與經(jīng)典的電磁理論發(fā)生了矛盾電磁理論發(fā)生了矛盾著名的著名的 粒子散射實驗粒子散射實驗2021/7/233 按照經(jīng)典物理學(xué)的觀點去推按照經(jīng)典物理學(xué)的觀點去推斷，在軌道上運動的電

2、子帶有斷，在軌道上運動的電子帶有電荷，運動中要輻射電磁波，電荷，運動中要輻射電磁波，電子損失了能量，其軌道半徑電子損失了能量，其軌道半徑不斷縮小，最終落在原子核不斷縮小，最終落在原子核上由于電子軌道的變化是連上由于電子軌道的變化是連續(xù)的，輻射電磁波的頻率也會續(xù)的，輻射電磁波的頻率也會連續(xù)變化連續(xù)變化事實上，原子事實上，原子是穩(wěn)定的，輻射電是穩(wěn)定的，輻射電磁波的頻率也只是磁波的頻率也只是某些確定的值某些確定的值2021/7/234 人們早在了解原子內(nèi)部結(jié)構(gòu)之前就已經(jīng)觀人們早在了解原子內(nèi)部結(jié)構(gòu)之前就已經(jīng)觀察到了氣體光譜，不過那時候無法解釋為什么氣察到了氣體光譜，不過那時候無法解釋為什么氣體光譜只有

3、幾條互不相連的特定譜線體光譜只有幾條互不相連的特定譜線2021/7/2352021/7/2361、圍繞原子核運動的電子軌道半、圍繞原子核運動的電子軌道半徑只能是某些分立的數(shù)值，這些徑只能是某些分立的數(shù)值，這些現(xiàn)象叫做軌道量子化；現(xiàn)象叫做軌道量子化；2、不同的軌道對應(yīng)著不同的狀態(tài)，、不同的軌道對應(yīng)著不同的狀態(tài)，在這些狀態(tài)中，盡管電子在做變在這些狀態(tài)中，盡管電子在做變速運動，卻不輻射能量，因此這速運動，卻不輻射能量，因此這些狀態(tài)是穩(wěn)定的；些狀態(tài)是穩(wěn)定的；3、原子在不同的狀態(tài)之中具有不、原子在不同的狀態(tài)之中具有不同的能量，所以原子的能量也是同的能量，所以原子的能量也是量子化的。量子化的。191319

4、13年玻爾提出了自己的原子結(jié)構(gòu)假說年玻爾提出了自己的原子結(jié)構(gòu)假說玻玻爾爾2021/7/237 原子也可以從激發(fā)態(tài)向基態(tài)躍遷，電子所受庫原子也可以從激發(fā)態(tài)向基態(tài)躍遷，電子所受庫侖力做正功減小電勢能，原子的能量也減少要輻侖力做正功減小電勢能，原子的能量也減少要輻射出能量，這一能量以光子的形式放出射出能量，這一能量以光子的形式放出 原子最低能級所對應(yīng)的狀態(tài)叫做基態(tài)，比基原子最低能級所對應(yīng)的狀態(tài)叫做基態(tài)，比基態(tài)能量高的狀態(tài)叫激發(fā)態(tài)態(tài)能量高的狀態(tài)叫激發(fā)態(tài) 原子從基態(tài)向激發(fā)態(tài)躍遷，原子從基態(tài)向激發(fā)態(tài)躍遷，電子克服庫侖引力做功增大電子克服庫侖引力做功增大電勢能，原子的能量也增加電勢能，原子的能量也增加要吸收

5、能量要吸收能量光子的發(fā)射和吸收光子的發(fā)射和吸收2021/7/238光子的發(fā)射和吸收光子的發(fā)射和吸收2021/7/239 三、玻爾計算出氫的電子的各條可能軌道半徑和電子在各條軌道上運動時的能量（包括動能和勢能）公式：rn=n2 r1軌道半徑：（n=1,2,3)能 量： En=n21E1（n=1,2,3) 式中r1 ( r1 =0.531010m )、E1 ( E1=13.6eV)、分別代表第一條（即離核最近的）可能軌道的半徑和電子在這條軌道上運動時的能量，rn、En 分別代表第n條可能軌道的半徑和電子在第n條軌道上運動時的能量，n是正整數(shù)，叫量子數(shù)。2021/7/2310三、氫原子的能級圖三、氫

6、原子的能級圖（演示演示）-13.6-3.4-1.51-0.85-0.540 eVnE/eV2021/7/2311氫原子的能級圖氫原子的能級圖賴曼系巴耳末系帕邢系2021/7/2312 人們早在了解原子內(nèi)部結(jié)構(gòu)之前就已經(jīng)觀察到了氣體光譜，不過那時候無法解釋為什么氣體光譜只有幾條互不相連的特定譜線，玻爾理論很好的解釋了氫原子的光譜2021/7/23132021/7/2314 人們早在了解原子內(nèi)部結(jié)構(gòu)之前就已經(jīng)觀察到了氣體光譜，不過那時候無法解釋為什么氣體光譜只有幾條互不相連的特定譜線，玻爾理論很好的解釋了氫原子的光譜原子從高能級躍遷到低能級時，輻射光子的能量等于前后兩個能級之差由于原子的能級不連續(xù)

7、，所以輻射的光子的能量也不連續(xù)，從光譜上看，原子輻射光波的頻率只有若干分立的值2021/7/2315玻爾理論成功的解釋并預(yù)言了氫原子輻玻爾理論成功的解釋并預(yù)言了氫原子輻射的電磁波的問題，但是也有它的局限射的電磁波的問題，但是也有它的局限性性在解決核外電子的運動時在解決核外電子的運動時成功引入了量子化的觀念成功引入了量子化的觀念同時又應(yīng)用了同時又應(yīng)用了“軌軌道道”等經(jīng)典概念和等經(jīng)典概念和有關(guān)牛頓力學(xué)規(guī)律有關(guān)牛頓力學(xué)規(guī)律除了氫原子光譜外，在解決除了氫原子光譜外，在解決其他問題上遇到了很大的困其他問題上遇到了很大的困難難2021/7/2316電子在某處單位體積內(nèi)出現(xiàn)的電子在某處單位體積內(nèi)出現(xiàn)的 概率

8、概率電子云電子云2021/7/2317電子云電子云2021/7/23182021/7/2319練習(xí)：1 1、對玻爾理論的下列說法中，正確的是（、對玻爾理論的下列說法中，正確的是（ ） A A、繼承了盧瑟福的原子模型，但對原子能、繼承了盧瑟福的原子模型，但對原子能量和電子軌道引入了量子化假設(shè)量和電子軌道引入了量子化假設(shè) B B、對經(jīng)典電磁理論中關(guān)于、對經(jīng)典電磁理論中關(guān)于“做加速運動的做加速運動的電荷要輻射電磁波電荷要輻射電磁波”的觀點表示贊同的觀點表示贊同 C C、用能量轉(zhuǎn)化與守恒建立了原子發(fā)光頻率、用能量轉(zhuǎn)化與守恒建立了原子發(fā)光頻率與原子能量變化之間的定量關(guān)系與原子能量變化之間的定量關(guān)系 D

9、D、玻爾的兩個公式是在他的理論基礎(chǔ)上利、玻爾的兩個公式是在他的理論基礎(chǔ)上利用經(jīng)典電磁理論和牛頓力學(xué)計算出來的用經(jīng)典電磁理論和牛頓力學(xué)計算出來的ACD2021/7/23202 2、下面關(guān)于玻爾理論的解釋中，不正確的說法、下面關(guān)于玻爾理論的解釋中，不正確的說法是是 （ ） A A、原子只能處于一系列不連續(xù)的狀態(tài)中，、原子只能處于一系列不連續(xù)的狀態(tài)中，每個狀態(tài)都對應(yīng)一定的能量每個狀態(tài)都對應(yīng)一定的能量 B B、原子中，雖然核外電子不斷做加速運動，、原子中，雖然核外電子不斷做加速運動，但只要能量狀態(tài)不改變，就不會向外輻射能量但只要能量狀態(tài)不改變，就不會向外輻射能量 C C、原子從一種定態(tài)躍遷到另一種定態(tài)

10、時，、原子從一種定態(tài)躍遷到另一種定態(tài)時，一定要輻射一定頻率的光子一定要輻射一定頻率的光子 D D、原子的每一個能量狀態(tài)都對應(yīng)一個電子、原子的每一個能量狀態(tài)都對應(yīng)一個電子軌道，并且這些軌道是不連續(xù)的軌道，并且這些軌道是不連續(xù)的C2021/7/23213 3、根據(jù)玻爾理論，氫原子中，量子數(shù)、根據(jù)玻爾理論，氫原子中，量子數(shù)N N越大，則下列說越大，則下列說法中正確的是法中正確的是 （ ）A A、電子軌道半徑越大、電子軌道半徑越大 B B、核外電子的速率越大、核外電子的速率越大C C、氫原子能級的能量越大、氫原子能級的能量越大 D D、核外電子的電勢能越大、核外電子的電勢能越大4 4、根據(jù)玻爾的原子理

11、論，原子中電子繞核運動的半徑、根據(jù)玻爾的原子理論，原子中電子繞核運動的半徑 （ ）A A、可以取任意值、可以取任意值 B B、可以在某一范圍內(nèi)取任意值、可以在某一范圍內(nèi)取任意值C C、可以取一系列不連續(xù)的任意值、可以取一系列不連續(xù)的任意值D D、是一系列不連續(xù)的特定值、是一系列不連續(xù)的特定值DACD2021/7/23225 5、按照玻爾理論，一個氫原子中的電子從一半徑為、按照玻爾理論，一個氫原子中的電子從一半徑為r ra a的圓軌道自發(fā)地直接躍遷到一半徑為的圓軌道自發(fā)地直接躍遷到一半徑為r rb b的圓軌道上，的圓軌道上，已知已知r ra a r rb b，則在此過程中，則在此過程中 （ ）A A、原子要發(fā)出一系列頻率的光子、原子要發(fā)出一系列頻率的光子B B、原子要吸收一系列頻率的光子、原子要吸收一系列頻率的光子C C、原子要發(fā)出某一頻率的光子、原子要發(fā)出某一頻率的光子D D、原子要吸收某一頻率的光子、原子要吸收某一頻率的光子C