玻爾的原子模型教案(共4頁)

1、精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上第4節(jié) 玻爾的原子模型2014年5月9日星期五 主講：方樹君教學內容高二物理選修3-5第十八章第四節(jié)玻爾的原子模型三維目標1知識與技能（1）了解玻爾原子結構假說的主要內容。知道軌道量子化、能級、能量量子化以及基態(tài)、激發(fā)態(tài)的概念；知道原子躍遷的頻率條件。（2）了解玻爾理論對氫光譜的解釋。（3）了解玻爾模型的局限性。2過程與方法學生通過對玻爾理論的學習，探索經典物理學無法解釋的兩個問題的答案。3情感、態(tài)度與價值觀培養(yǎng)學生對科學的探究精神，讓學生養(yǎng)成敢于提出問題，勇于探索答案的科學習慣。教學重點玻爾的原子結構假說的兩個內容：（1）軌道量子化與定態(tài)；（2）頻率條件。教學難點1

2、原子的能量包括哪些；原子能量、動能、勢能的變化。2玻爾理論對氫光譜的解釋。教學方法教師引導、講解，學生討論、交流。教學過程一、引入湯姆孫發(fā)現(xiàn)電子：原子是可分割的湯姆孫的“西瓜模型”或“棗糕模型” 盧瑟福粒子散射實驗：否定了湯姆孫的原子模型提出原子核式結構模型經典物理學無法解釋： 原子的穩(wěn)定結構； 原子光譜的分立特征。二、玻爾原子結構假說的內容1軌道量子化與定態(tài)（1）電子的軌道是量子化的，必須滿足：（n=1，2，3）電子在這些軌道上繞核轉動是穩(wěn)定的，不產生電磁輻射，所以原子是穩(wěn)定的。電子的軌道半徑只可能取某些分立的數(shù)值。如氫原子：r1=0.053nm，r2=0.212nm，r3=0.477nm

3、軌道半徑不可能介于這些數(shù)值中間的某個值。請舉例說明物體的位置可以是不連續(xù)的？人在樓梯走動時腳停留的位置；棋盤上棋子的擺放位置。電子繞核運動軌道與衛(wèi)星的運動軌道是不一樣的。衛(wèi)星繞地球轉動的軌道半徑可按需要去任意值，軌道半徑是連續(xù)的。（2）定態(tài)在不同軌道上運動，原子的狀態(tài)是不同的，原子有不同的能量。軌道是量子化的，原子的能量也是量子化的，滿足：（n=1，2，3）問題：原子的能量包括哪些？ 電子繞核運動的動能； 電子原子核這個系統(tǒng)具有的勢能。能級：這些量子化的能量值叫做能級。定態(tài)：原子中這些具有確定能量的穩(wěn)定狀態(tài)，稱為定態(tài)?；鶓B(tài)：能級最低的狀態(tài)叫做基態(tài)。激發(fā)態(tài)：其他的狀態(tài)叫做激發(fā)態(tài)。以氫原子為例，基

4、態(tài)：E1=-13.6eV代表電子在最靠近原子核的軌道上運動時整個原子的能量，此時原子是最穩(wěn)定的。問題：原子的能量為什么是負值？激發(fā)態(tài)：n=2，E2=-3.4eV；n=3，E3=-1.51eV；n=4，E4=-0.85eV；此時原子比較不穩(wěn)定。綜上：軌道量子化與定態(tài)，解釋了為什么原子是穩(wěn)定的。 氫原子能級圖2頻率條件問題：電子在定態(tài)軌道上運動，不會發(fā)生電磁輻射，為什么我們會觀察到原子光譜？（1）躍遷：原子由一個能量態(tài)變?yōu)榱硪粋€能量態(tài)，稱為躍遷。高低：放出光子（自發(fā)的）吸收光子：低高問題：為何用“躍”字？（2）躍遷的頻率條件：（m>n）原子從基態(tài)向激發(fā)態(tài)躍遷的過程是吸收能量的過程。原子從較高

5、的激發(fā)態(tài)向較低的激發(fā)態(tài)或基態(tài)躍遷的過程，是輻射能量的過程。吸收或輻射光子的能量恰等于發(fā)生躍遷的兩能級之差。綜上：躍遷的頻率條件，解釋了原子光譜的分立特征。三、玻爾理論對氫光譜的解釋1根據(jù)玻爾理論推導出巴爾末公式，從理論上算出里德伯常量R的值。2玻爾理論很好解釋甚至預言氫原子的其他譜線。三、玻爾模型的局限性1保留了經典粒子的觀念，仍然把電子的運動看做經典力學描述下的軌道運動。2對稍微復雜一點的原子如氦原子，就無法解釋他的光譜現(xiàn)象。電子云：某時刻電子在某點附近單位體積內出現(xiàn)的概率。甲圖為n=1 ，乙圖為n=2的幾個可能狀態(tài)中的一個。四、課堂練習1、根據(jù)玻爾的原子理論，原子中電子繞核運動的半徑（ ）

6、A、可以取任意值B、可以在某一范圍內取任意值C、可以取一系列不連續(xù)的任意值D、是一系列不連續(xù)的特定值2（雙）、根據(jù)玻爾理論，氫原子輻射出一個光子后，下列判斷正確的是（ ）A、氫原子的能級減小 B、電子繞核運動的軌道半徑增大C、電子的動能減小  D、氫原子的勢能減小3（雙）、氫原子能級圖如圖所示，一群氫原子處于量子數(shù)為n=4的激發(fā)態(tài)，當它們自發(fā)地躍遷到較低能級時（ ）A輻射光子的能量可能是連續(xù)的B最多輻射出3種不同頻率的光子C最多輻射出6種不同頻率的光子D由n=4躍遷到n=1時發(fā)出光子的波長最短4（雙）、對處于基態(tài)氫原子，下列說法正確的是（       ）  A、它能吸收10eV的光子B、它能吸收14eV的光子C、它能吸