氫原子光譜和玻爾的原子結(jié)構(gòu)模型課件 【知識(shí)精講+高效備課】下學(xué)期高二化學(xué)魯科版（2019）選擇性必修2

第一節(jié)原子結(jié)構(gòu)模型第1課時(shí)

氫原子光譜和玻爾的原子結(jié)構(gòu)模型目標(biāo)導(dǎo)航1.了解原子結(jié)構(gòu)模型的演變歷程和玻爾的原子結(jié)構(gòu)模型的內(nèi)容。2.知道基態(tài)、激發(fā)態(tài)和原子光譜等概念，認(rèn)識(shí)原子光譜分析的應(yīng)用。原子是最小的、不可分割的物質(zhì)粒子。原子之間存在著虛空，無(wú)數(shù)原子從古以來(lái)就存在于虛空之中，既不能創(chuàng)生，也不能毀滅，它們?cè)跓o(wú)限的虛空中運(yùn)動(dòng)著構(gòu)成萬(wàn)物。原子原子結(jié)構(gòu)模型的發(fā)展歷史古希臘哲學(xué)家把構(gòu)成物質(zhì)的最小單位叫原子道爾頓原子模型(1803年)原子結(jié)構(gòu)模型的發(fā)展歷史19世紀(jì)初英國(guó)科學(xué)家道爾頓提出近代原子論：原子是微小的不可分割的實(shí)心球體。1803年英國(guó)科學(xué)家道爾頓（Dalten1766—1844）把撲朔迷離的哲學(xué)名詞發(fā)展為科學(xué)的具有實(shí)在意義的微粒，為近代化學(xué)的發(fā)展奠定了重要的基礎(chǔ)。恩格斯曾譽(yù)稱他為“近代化學(xué)之父”。湯姆生原子模型(1904年)原子是一個(gè)平均分布著正電荷的粒子，其中鑲嵌著許多電子，中和了正電荷，從而形成了中性原子。“葡萄干布丁”模型電子懸浮于均勻正電球英國(guó)物理學(xué)家湯姆生（J.J.Thomson,1856～1940）原子并不是構(gòu)成物質(zhì)的最小微粒

——湯姆生發(fā)現(xiàn)了電子(1897年)原子結(jié)構(gòu)模型的發(fā)展歷史盧瑟福：α粒子散射實(shí)驗(yàn)（1909年）現(xiàn)象：大部分α粒子穿過(guò)薄金箔；極少數(shù)α粒子完全反彈回來(lái)；少數(shù)α粒子發(fā)生了偏轉(zhuǎn)。盧瑟福實(shí)驗(yàn)推斷結(jié)論：1、原子大部分是空的。2、中間有一個(gè)幾乎集中了所有原子的質(zhì)量且體積很小的粒子—原子核；全部正電荷在核內(nèi)。3、帶負(fù)電的電子在空間進(jìn)行繞核運(yùn)動(dòng)。

盧瑟福原子模型(1911年)原子中心有一個(gè)帶正電荷的核，它的質(zhì)量幾乎等于原子的全部質(zhì)量，電子在它的周圍沿著不同的軌道運(yùn)轉(zhuǎn)，就象行星環(huán)繞太陽(yáng)運(yùn)轉(zhuǎn)一樣。(“行星系式”原子模型)(核式模型)原子結(jié)構(gòu)模型的發(fā)展歷史——發(fā)現(xiàn)了原子核“光”光是一種電磁波，不同波長(zhǎng)的光具有不同能量E＝hυ

υ＝c/λ光譜背景知識(shí)

復(fù)色光經(jīng)過(guò)色散系統(tǒng)（如棱鏡）分光后，被色散開(kāi)的單色光按波長(zhǎng)（或頻率）大小而依次排列的圖案。連續(xù)光譜——由各種波長(zhǎng)的光所組成，且相近的波長(zhǎng)差別極小而不能分辨所得的光譜。如陽(yáng)光線狀光譜——具有特定波長(zhǎng)、彼此分離的譜線所組成的光譜。如氫原子光譜氫原子的線狀光譜太陽(yáng)光的連續(xù)光譜各種波長(zhǎng)差別極小而不能分辨特定波長(zhǎng)、彼此分離盧瑟福核式結(jié)構(gòu)模型

經(jīng)典的電動(dòng)力學(xué)問(wèn)題探究

圍繞原子核高速運(yùn)動(dòng)的電子一定會(huì)自動(dòng)且連續(xù)地輻射能量，最終坍塌到原子核上。

原子是不穩(wěn)定的，原子的光譜應(yīng)當(dāng)是連續(xù)光譜。事實(shí)：氫原子穩(wěn)定；氫原子光譜是線狀光譜。玻爾原子模型(1913年)(電子分層排布模型)丹麥物理學(xué)家玻爾（N.Bohr,1885～1962)原子結(jié)構(gòu)模型的發(fā)展歷史原子中的電子在具有確定半徑的圓周軌道上繞原子核運(yùn)動(dòng)，并且不輻射能量。只有當(dāng)電子從一個(gè)軌道（能量為Ei）躍遷到另一個(gè)軌道（能量為Ej）時(shí)，才會(huì)輻射或吸收能量。當(dāng)輻射或吸收的能量以光的形式表現(xiàn)出來(lái)并被記錄，就形成了光譜。在不同軌道上運(yùn)動(dòng)的電子具有不同的能量（E），而且能量值是不連續(xù)的，這稱為能量"量子化"。軌道能量依n值（1、2、3、…）的增大而升高，n稱為量子數(shù)。對(duì)氫原子而言，電子處在n=1的軌道時(shí)能量最低，這種狀態(tài)稱為基態(tài);能量高于基態(tài)能量的狀態(tài)，稱為激發(fā)態(tài)。玻爾核外電子分層排布的原子結(jié)構(gòu)模型∶原子穩(wěn)定量子化假設(shè)E＝hυ

υ＝c/λ電子層只有1個(gè)電子n=4n=3n=2n=1吸收能量釋放能量為什么氫原子光譜是線狀光譜激發(fā)態(tài)基態(tài)原子線狀光譜的產(chǎn)生是原子核外的電子在不同的、能量量子化的軌道之間躍遷導(dǎo)致的。電子所處的軌道的能量是量子化的；電子躍遷吸收(或輻射)的能量也是量子化的（E2—E1=hυ

υ＝c/λ

波長(zhǎng)是不連續(xù)的）。氫原子的電子在不同的電子層間躍遷會(huì)輻射出不同的能量，從而形成多條譜線。E1E2E3E4原子激發(fā)態(tài)原子基態(tài)原子吸收能量釋放能量處于最低能量處于較高能量

原子在正?；蚍€(wěn)定狀態(tài)時(shí)，電子盡可能處于能量最低的軌道，這種狀態(tài)稱為_(kāi)____（一個(gè)）；電子受激發(fā)處于能量高于_____的狀態(tài)稱為_(kāi)______（多個(gè)）。

原子核外電子在不同軌道間_______時(shí)，會(huì)輻射或吸收能量。如果輻射或吸收的能量以光的形式表現(xiàn)并被記錄下來(lái)，就形成了光譜。原子光譜形成的原因基態(tài)基態(tài)激發(fā)態(tài)電子躍遷吸收光譜發(fā)射光譜躍遷鋰、氦、汞的吸收光譜鋰、氦、汞的發(fā)射光譜

暗背景,亮線,

線狀光譜（不連續(xù)）

亮背景,暗線,

線狀光譜（不連續(xù)）光譜分析：節(jié)日燃放的焰火

五顏六色的霓虹燈焰色試驗(yàn)_______變化物理焰火、霓虹燈探密

基態(tài)原子吸收能量后變成激發(fā)態(tài)原子；激發(fā)態(tài)不穩(wěn)定，以光的形式輻射能量變?yōu)檩^低能量的激發(fā)態(tài)或基態(tài)。

吸收能量后，電子從能量低的軌道躍遷到能量較高的軌道；該狀態(tài)不穩(wěn)定，它隨即就會(huì)躍達(dá)到能量較低的軌道，并以光能的形式向外界釋放能量。原子結(jié)構(gòu)模型的發(fā)展歷史陰極射線偏轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)：發(fā)現(xiàn)電子α粒子散射實(shí)驗(yàn)：發(fā)現(xiàn)原子核實(shí)驗(yàn)：氫原子光譜是線性光譜核外電子分層排布(1)光是電子躍遷釋放能量的重要形式之一(

)(2)氫原子外圍只有一個(gè)電子，故氫原子光譜只有一條譜線(

)(3)氫原子光譜屬于線狀光譜(

)(4)基態(tài)氫原子轉(zhuǎn)變成激發(fā)態(tài)氫原子時(shí)釋放能量(

)(5)焰色試驗(yàn)與電子躍遷有關(guān)，屬于化學(xué)變化(

)√××√×正誤判斷例1下列現(xiàn)象和應(yīng)用與電子躍遷無(wú)關(guān)的是(

)A.激光 B.焰色試驗(yàn)C.緩慢氧化放熱D.霓虹燈C

例2對(duì)充有氖氣的霓虹燈