人教版 物理 选修3—5 1 玻尔的原子模型

三、玻尔的原子理论：
1、理论渊源：适用于宏观物理的经典理论在 解释原子世界的现象时，遇到了不可调和的矛 盾。为了解决这一矛盾，1913年，玻尔在普 朗克的量子论和爱因斯坦的光子概念的启发下， 将分立值的观念应用到原子系统，提出了自己 的原子结构假说。
玻 尔
玻尔简介：（详见配套导学案） 丹麦物理学家，1922年获得诺贝尔物理学奖。 1911年开始，先在剑桥J．J．汤姆孙主持的卡文迪许实验室，后参加了曼彻斯特
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六、本节小结：
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原子结构的完整建立：
更组电 基成子 本部是 的分原 单，子 元是的
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人教版选修3-5
第十八章 原子结构
第四节 玻尔的原子模型
本节课要弄清的几个问题：
1、玻尔理论提出的历史背景是怎样的？ 2、玻尔理论要解决什么问题？ 3、玻尔理论是怎样解决所面对的问题的？ 4、玻尔理论的成功和局限分别有哪些？
一、理论背景：
1、原子核式结构的建立：
？ 样 核
的外 运电 动子 ？做
怎
四、玻尔原子理论对氢光谱的解释：
3.解释了气体导电发光现象：
处于基态的原子受到电子的撞击,可以跃迁到激发态,处于激发态的原子是 不稳定的,会自发地向能量较低的能级跃迁,放出光子,最终回到基态。
4.解释了氢原子光谱的不连续性
原子从较高能级向低能级跃迁时放出光子的能量等于前后两能级差,由于 原子的能级是分立的,所以放出的光子的能量也是分立的,因此原子的发射 光谱只有一些分立的亮线。
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5.在乡土社会里，地缘关系也是如此 。每一 家以自 己的地 位做中 心，周 围划出 一个圈 子，个 圈子是 “街坊 ”。可 是这不 是一个 固定的 团体， 而是一 个范围 。范围 的大小 也要依 着中心 的势力 厚薄而 定。
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6.在这种富于伸缩性的网络里，随时 随地是 有一个 “己” 作中心 的。这 并不是 个人主 义，而 是自我 主义。 在个人 主义下 ，一方 面是平 等观念 ，指在 同一团 体中各 分子的 地位相 等，个 人不能 侵犯大 家的权 利；一 方面是 宪法观 念，指 团体不 能抹煞 个人， 只能在 个人们 所愿意 交出的 一分权 利上控 制个人 。
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本章知识结构：
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1.学习可以彻底的改变自己，即使失 去原来 改变的 条件， 人也不 会退回 到原来 的样子 ，因为 经过“ 輮”。 人已经 脱离一 个旧我 ，变成 一个新 我.
三、玻尔的原子理论：
1、轨道量子化假设：
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
三
大
2、定态假设：
假
设
：
3、频率条件：
三、玻尔的原子理论之轨道量子化假设：
1、轨道量子化假设：（针对原子核式模型提出，是能级假设的 补充）
围绕原子核运动的电子轨道半径只能是某些分立的数值，这个条件 叫做轨道量子化条件；
(1)原子中的电子在库仑引力的作用下,绕原子核做圆周运动； (2)电子绕核运动的轨道是不连续的； (3)电子在这些轨道上绕核的转动是稳定的,不产生电磁辐射。
五、玻尔理论的成功与局限性：
1.玻尔理论的成功之处:玻尔的原子理论第一次将量子观念引入原子领域, 提出了定态和跃迁的概念,成功地解释了氢原子光谱的实验规律。轨道 量子化假设把量子观念引入原子理论，这是玻尔的原子理论之所以成功 的根本原因
2.玻尔理论的局限性:对更复杂的原子发光,玻尔理论却无法解释,它过多 地保留了经典粒子的概念。把电子运动看成是经典力学描述下的轨道运 动。
高能级Em
低能级En
四、玻尔原子理论对氢光谱的解释：
1、计算了氢原子的能级：
(1)氢原子的能级图：
(2)氢原子的能级公式： ＝E1/n2 (n＝1,2,3，…)，其中E1为
___基__态_能__量___，其数值为E1＝－13.6 eV.
四、玻尔原子理论对氢光谱的解释：
2.解释了巴耳末公式 (1)按照玻尔理论,原子从高能级(如从Em)跃迁到低能级(如到E2)时 辐射的光子的能量为hν=Em-E2。 (2)巴耳末公式中的正整数n和2正好代表能级跃迁之前和之后所处 的定态轨道的量子数n和2。并且理论上的计算和实验测量的里德 伯常量符合得很好。
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2.这一段介绍了怎样学习，也就是学 习的要 素。荀 子认为 积累是 学习的 第一要 素，也 是学习 的根本 。学习 可以达 到奇妙 的效果 ，可以 “兴风 雨”“ 生蛟龙 ”。“ 神明自 得，圣 心备焉 ”从人 的角度 ，来说 学习的 效果。 接着运 用正反 对比的 手法来 说明积 累的效 果，体 现了荀 子文章 说理的 生动性 。
三、玻尔的原子理论之定态假设：
2、定态假设：（本假设是针对原子稳定性提出的） 不同的轨道对应着不同的状态，在这些状态中，尽管电子 在做变速运动，却不辐射能量，因此这些状态是稳定的； (1)当电子在不同轨道上运动时,原子处于不同的状态中,具 有不同的能量,即原子的能量是量子化的,这些量子化的能 量值叫作能级。 (2)原子中这些具有确定能量的稳定状态,称为定态。能量 最低的状态叫作基态,其他的能量状态叫作激发态。
大学以E．卢瑟福为首的科学集体，从此和卢瑟福建立了长期的密切关系。
1912年，玻尔考察了金属中的电子运动，并明确意识到经典理论在阐明微观现象 方面的严重缺陷，赞赏普朗克和爱因斯坦在电磁理论方面引入的量子学说，创造性地 把普朗克的量子说和卢瑟福的原子核概念结合了起来。
1913年提出了量子不连续性，成功地解释了氢原子和类氢原子的结构和性质，提 出了原子结构的玻尔模型。
感谢观看，欢迎指导！
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7.“画竹”是本文的线索，本文记述 文与可 画竹的 情形， 以充满 感情的 笔触回 忆两人 的交往 ，以及 文与可 死后自 己的悲 慨，又 从文与 可的创 作经验 中总结 出艺术 创作的 规律， 熔叙事 、抒情 、议论 于一炉 。
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8.总之，说明文中使用生动活泼的语 言，不 仅能增 强文章 内容表 达上的 形象性 、可感 性和文 学色彩 ，使读 者获得 不同程 度的美 感体验 ，受到 美的陶 冶，还 有助于 加深读 者对说 明内容 的理解 ，增知 益智。
多学一点： 2、使原子能级跃迁的两种粒子——光子与实物粒子 (1)原子若是吸收光子的能量而被激发，其光子的能量必须等于两能 级的能量差，否则不被吸收。
(2)原子还可吸收实物粒子(如自由电子)的能量而被激发，由于实物粒 子的动能可部分地被原子吸收，所以只要入射粒子的能量大于两能级 的能量差值，就可使原子发生能级跃迁。
2、氢原子的光谱：
人们早在了解原子内部结构之前就已经观察到了气体光谱， 不过那时候无法解释为什么气体光谱只有几条互不相连的特 定谱线
二、经典理论的解析：
1、解释要点：由于电子轨道的变化是连续的，辐射电磁波的 频率也会连续变化．
2、困顿：事实上，原子是稳定的，辐射电磁波的频率也只 是某些确定的值。
3.电子云:根据量子观念,核外电子的运动服从统计规律,而没有固定的轨 道,我们只能知道它们在核外某处出现的概率大小,画出来的图像就像云 雾一样,稠密的地方就是电子出现概率大的地方,把它形象地称作电子云。
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关于氢原子的电子云：
图2表示2p态磁量子数m=0的电子云,一定范围内的概率密度(用百分数表示)形成不同颜色环,颜色深的地方表示 点数浓度大,概率密度也大.
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多学一点： 1、氢原子的电离：
E E E1 0 (13.6) 13.6eV
所以至少要13.6eV能量的光子或电子
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三、玻尔的原子理论之频率条件：
3、频率条件：（本假设针对线状谱提出） 原子从一种定态跃迁到另一种定态时,它辐射(或吸收)一定频率的 光子,光子的能量由这两种定态的能量差决定,即hν=Em-En, (h是普 朗克常量，h＝6.63×10－34 J·s) 。可见,电子如果从一个轨道到另 一个轨道,不是以螺旋线的形式改变半径大小的,而是从一个轨道上 “跳跃”到另一个轨道上。玻尔将这种现象叫作电子的跃迁。
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3.家庭在西洋是一种界限分明的团体 。在英 美，家 庭包括 他和他 的妻以 及未成 年的孩 子。而 在我们 中国“ 家里的 ”可以 指自己 的太太 一个人 ，“家 门”可 以指叔 伯侄子 一大批 ，“自 家人” 可以包 罗任何 要拉入 自己的 圈子， 表示亲 热的人 物。
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4.这表示了我们的社会结构本身和西 洋的不 同，我 们的格 局不是 一捆一 捆扎清 楚的柴 ，而是 好像把 一块石 头丢在 水面上 所发生 的一圈 圈推出 去的波 纹，愈 推愈远 ，愈推 愈薄。 每个人 都是他 社会影 响所推 出去的 圈子的 中心。 被圈子 的波纹 所推及 的就发 生联系 。
5.解释了不同（类氢）原子具有不同的特征谱线
不同的原子具有不同的结构,能级各不相同,因此辐射(或吸收)的光子频率 也不相同。
本节课要弄清的前3个问题，你清楚了吗？
1、玻尔理论提出的历史背景是怎样的？ 2、玻尔理论要解决什么问题？ 3、玻尔理论是怎样解决所面对的问题的？ 4、玻尔理论的成功和局限分别有哪些？