玻爾的原子模型能級28張ppt培訓講學

玻爾的原子模型能級28張ppt一、玻爾原子理論的基本假設（三個重要假設）假說1:軌道量子化+分立軌道針對原子核式結構模型提出圍繞原子核運動的電子軌道半徑只能是某些分立的數值.且電子在這些軌道上繞核的轉動是穩(wěn)定的，不產生電磁輻射.+m

rv一、玻爾原子理論的基本假設

電子在不同的軌道上運動時，原子處于不同的狀態(tài)．波爾指出，原子的不同的狀態(tài)中具有不同的能量，所以原子的能量也量子化的.（三個重要假設）假說2:能量量子化針對原子的穩(wěn)定性提出+m

rv能級：量子化的能量值定態(tài)：原子中具有確定能量的穩(wěn)定狀態(tài)Ｅ４１２３４５Ｅ１Ｅ３Ｅ２Ｅ５量子數基態(tài)：能量最低的狀態(tài)（離核最近）——基態(tài)激發(fā)態(tài)：其他的狀態(tài)激發(fā)態(tài)一、玻爾原子理論的基本假設（三個重要假設）假說2:能量量子化能級圖軌道圖123基態(tài)激發(fā)態(tài)躍遷（電子克服庫侖引力做功增大電勢能，原子的能量增加）吸收光子（電子所受庫侖力做正功減小電勢能，原子的能量減少）輻射光子光子的發(fā)射和吸收+EmEn一、玻爾原子理論的基本假設（三個重要假設）假說3:頻率條件（躍遷假說）針對原子光譜是線狀譜提出當電子從能量較高的定態(tài)軌道（其能量記為Ｅn）躍遷到能量較低的定態(tài)軌道（能量記為Ｅm，n>m）時，會放出能量為hv的光子（h是普朗克常量），這個光子的能量由前后兩個能級的能量差決定，即hv＝Ｅn-Ｅm稱為頻率條件，又稱輻射條件.v

原子在始、末兩個能級En和Em（En>Em

）間躍遷時發(fā)射光子的頻率可以由前后能級的能量差決定：+EmEn一、玻爾原子理論的基本假設（三個重要假設）假說3:頻率條件（躍遷假說）針對原子光譜是線狀譜提出v

玻爾從上述假設出發(fā)，利用庫侖定律和牛頓運動定律，計算出了氫的電子可能的軌道半徑和對應的能量．氫原子能級二、玻爾理論對氫光譜的解釋氫原子的能級圖－－－－－－－－－－－－－－－－－１２３４５-13.6-3.4-1.51-0.85-0.540eVnE/eV∞基態(tài)激發(fā)態(tài)賴曼系巴耳末系帕邢系布喇開系普豐德系二、玻爾理論對氫光譜的解釋

氫原子能級躍遷與光譜圖巴耳末系-13.6eV-3.40eV-1.51eV-0.85eV-0.54eV0n=1n=2n=3n=4n=5n=問題1：請用玻爾的原子結構理論解釋形成巴爾末系的原因，并計算當n=4時，巴爾末系中這條譜線的波長巴爾末公式：n=6n=5n=4n=1n=3n=2根據：E=hv，λ=c/v又Eδ=1.89eV=3.03×10-19J所以，λ

δ=hc/Eδ=6.63×10-34×3.0×10-8

/

3.03×10-19J=6.57×10-7(m)（巴爾末系）HδHγHβHα二、玻爾理論對氫光譜的解釋HδHγHβHαn=6n=5n=4n=1n=3n=2巴爾末系氫吸收光譜二、玻爾理論對氫光譜的解釋解釋巴爾末公式解釋氫原子光譜不連續(xù)二、玻爾理論對氫光譜的解釋

玻爾理論成功的解釋并預言了氫原子輻射的電磁波的問題，但是也有它的局限性．在解決核外電子的運動時成功引入了量子化的觀念同時又應用了“粒子、軌道”等經典概念和有關牛頓力學規(guī)律

除了氫原子光譜外，在解決其他問題上遇到了很大的困難．三、玻爾模型的局限性氦原子光譜量子化條件的引進沒有適當的理論解釋。湯姆孫發(fā)現電子湯姆孫的西瓜模型α粒子散射實驗盧瑟福的核式結構模型原子不可割湯姆孫的西瓜模型原子穩(wěn)定性事實氫光譜實驗否定建立否定建立否定盧瑟福的核式結構模型建立出現矛盾出現矛盾?玻爾模型復雜（氦）原子光譜量子力學理論

玻爾模型否定建立觀察與實驗所獲得的事實出現矛盾建立科學模型提出科學假說拓展與提高怎樣修改玻爾模型？思想：必須徹底放棄經典概念？關鍵：用電子云概念取代經典的軌道概念電子在某處單位體積內出現的概率——電子云原子結構的認識史重點一：能熟練畫出氫原子能級圖EnE2E1-13.6E3E4E5基態(tài)電離態(tài)第一激發(fā)態(tài)主量子數能量巴耳末系末態(tài)賴曼系末態(tài)第二激發(fā)態(tài)第三激發(fā)態(tài)654321(eV)E113.6eVEnE1n2記住關鍵數據和公式((vhEnEm學以致用重點二：掌握能級躍遷概念及譜線計算方法h10346.63Js10191.60JEnE1n2n2eV13.613.6n2((vhEnEm優(yōu)點：突出能級概念?？煽闯衫碚摴健1主量子數電離態(tài)n123485EE2-13.6E3E4E5能量(eV)第三激發(fā)態(tài)第二激發(fā)態(tài)第一激發(fā)態(tài)基態(tài)-3.39-1.15-0.85-0.54若大量氫原子處于主量子數的激發(fā)態(tài),會輻射幾種頻率的光；在哪兩個能級之間躍遷？最短波長光的頻率是多少？n5其中波長最短的光是巴耳末系末態(tài)[例1]練習：對玻爾理論的下列說法中，正確的是（）

A、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

B、對經典電磁理論中關于“做加速運動的電荷要輻射電磁波”的觀點表示贊同

C、用能量轉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系

D、玻爾的兩個公式是在他的理論基礎上利用經典電磁理論和牛頓力學計算出來的ACD學以致用四、原子能級躍遷問題

1．躍遷時電子動能、原子電勢能與原子能量的變化：當軌道半徑減小時，庫侖引力做正功，原子的電勢能Ep減小，電子動能增大，原子能量減?。粗壍腊霃皆龃髸r，原子電勢能增大，電子動能減小，原子能量增大．2．使原子激發(fā)的兩種粒子一光子與實物粒子

(1)原子若是吸收光子的能量而被激發(fā)，其光子的能量必須等于兩能級的能量差，否則不被吸收，不存在激發(fā)到n能級時能量有余，而激發(fā)到n+1時能量不足，則可激發(fā)到n能級的問題．

(2)原子還可吸收外來實物粒子(例如自由電子)的能量而被激發(fā)，由于實物粒子的動能可全部或部分地被原子吸收，所以只要入射粒子的能量大于或等于兩能級的能量差值(E=En-Ek)，均可使原子發(fā)生能級躍遷．

氫原子核外只有一個電子，這個電子在某個時刻只能處在某一個可能的軌道上，在某段時間內，由某一軌道躍遷到另一個軌道時，可能的情況只有一種，但是如果容器中盛有大量的氫原子，這些原子的核外電子躍遷時就會有各種情況出現．

對于量子數為n的一群氫原子，向較低的激發(fā)態(tài)或基態(tài)躍遷時，可能產生的譜線條數為3.一群原子和一個原子的躍遷問題4.躍遷與電離的問題原子躍遷時．不管是吸收還是輻射光子，其光子的能量都必須等于這兩個能級的能量差．若想把處于某一定態(tài)上的原子的電子電離出去，就需要給原子一定的能量．如基態(tài)氫原子電離，其電離能為13.6eV，只要能量等于或大于13.6eV的光子都能被基態(tài)氫原子吸收而電離，只不過入射光子的能量越大，原子電離后產生的電子具有的動能越大．五、夫蘭克一赫茲實驗①方法和原理：使加速的電子通過低壓汞蒸氣，與汞原子發(fā)生碰撞。測量電子損失的能量和汞原子獲得的能量。②實驗的結果，表現在接收極電流隨K—G間電壓的變化關系圖，會分析此圖，是做出結論的關鍵。夫蘭克—赫茲管的IA～UG2K曲線OIAacbdeU1U2U3U4U5U6(uA)UG2Ko

證明了汞原子能量量子化。該實驗卓越的設計思想和實驗技巧，以及它在建立原子量子學說方面做出的貢獻，受到人們的贊譽。

盧瑟福的核式結構學說與經典電磁理論的矛盾(一)原子是穩(wěn)定的電子繞核運動將不斷向外輻射電磁波，電子損失了能量，