人教版 物理 选修3—5 1 玻尔的原子模型

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选修3-5:18.4《玻尔的原子模型》PPT课件

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由于电子轨道的变 化是连续的,辐射 电磁波的频率等于 绕核运动的频率, 连续变化,原子光 谱应该是连续光谱 原子光谱是不 连续的线状谱
气体导时发光的原理是什么?
2
氢 原 子 能 级
1 En 2 E1 n ( E1 13.6eV )
n 1,2,3
二、玻尔理论对氢光谱的解释
氢 原 子 的 能 级 图 ( 演 示 )
E/eV n ∞----------------- 0 eV
5 4 3
激 发 态

巴 耳 末 系
帕 邢 系
布 喇 开 系
普 丰 德 系
注意夫兰克一赫兹实验 ①方法和原理:使加速的电子通过低压汞蒸气,与汞原子 发生碰撞。测量电子损失的能量和汞原子获得的能量。
②实验的结果,表现在接收极电流随K—G间电压的 变化关系图,会分析此图,是做出结论的关键。 证明了汞原子能量量子化。该实 验卓越的设计思想和实验技巧, 以及它在建立原子量子学说方面 做出的贡献,受到人们的赞誉。
IA (uA)
c a O b o d
e
U1
U2
U3
U4
U5
U6
UG2K
夫兰克—赫兹管的IA~UG2K曲线
经 典 理 论 认 为 事 实
电子绕核运动将不断 向外辐射电磁波,电 子损失了能量,其轨 道半径不断缩小,最 终落在原子核上,而使 原子变得不稳定.
v e F
r
e
+
e
e
+
经 典 理 论 认 为 事 实
三、玻尔模型的局限性
玻尔理论成功的解释并预言了氢原子辐射
的电磁波的问题,但是也有它的局限性.
在解决核外电子的运动时 成功引入了量子化的观念

人教版高中物理选修3-5课件18.4《玻尔的原子模型》.ppt

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本节在介绍玻尔原子理论的内容之后,用它来成功地解释了 氢光谱的实验规律。玻尔理论的一个重要假设就是原子能量量子 化,“弗兰克-赫兹”实验证明了正确性。尽管玻尔模型后来被证明 不完善,但仍是人们认识原子结构的一个重要里程碑。
经 电子绕核运动将不断向外
典 理
辐射电磁波,电子损失了
论 能量,其轨道半径不断缩
2200
1
E1
h Em En

电子克服库仑引力做功增大电势能,原子的能量增加

吸收光子
跃迁
辐射光子 发

电子所受库仑力做正功减小电势能,原子的能量减少

h Em En
( Em > En )
玻尔从上述假设出发,利用库仑定律和牛顿运动定 律,计算出了氢的电子可能的轨道半径和对应的能量
rn = n2r1 r1 = 0.053 nm En = E1/n2 (n = 1,2,3,···)
➢ 能级:量子化的能量值。 ➢ 定态:原子中具有确定能量的稳定状态。
基态:能量最低的状态(离核最近) 激发态:其他的状态
n
5 4
量3 子2 数
1
E∞ E5

E4 发 E3 态
E2
E1 基态




1

2

3对

假说3:频率条件(跃迁假说)
n
E∞
5
E5
4
E4
3
E3
2
E2
针对原子光谱是 线状谱提出
原子在始、末两个能 级 Em 和 En ( Em>En ) 间 跃迁时,发射 (或吸收) 光子的频率可以由前后 能级的能量差决定:
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人教版高中物理选修3-5课件-1波尔的原子模型(25张)-PPT优秀课件

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行星运动的轨道半径是连续的 不同于电子的轨道是分立的。
但是,并非把这个图景缩小就可以看做原子核和 它周围电子的运动。在玻尔的理论中,电子的轨道半 径只可能是某些分立的数值。
例如,氢原子中电子轨道的最小半径是 0.053nm,不可能再小了:电子还可能在半径是 0.212nm,0.477nm…的轨道上运行,但是轨道半径 不可能是介于这些数值中间的某个值!
r n = n 2 r 1 ( n = 1, 2 , 3
)
r 1= 0.053nm r 2 = 0.212nm
n叫量子数 n=1表示电子轨道1
分立轨道
②定态:原子中具有确定能量的稳定状态。
当电子在不同的轨道上运动时,原子处于不同的 状态。玻尔指出,原子在不同的状态中具有不同的能 量,因此、原子的能量是量子化的。这些量子化的能 量值叫做能级。
1、轨道量子化与定态
①电子的轨道是量化的。
玻尔认为,原子中的电子在库仓引力的作用下, 绕原子核做圆周运动,服从经典力学的规律。但不同 的是,电子运行轨道的半径不是任意的,只有当半径 的大小符合一定条件时,这样的轨道才是可能的。也 就是说,电子的轨道是量子化的。电子在这些轨道上 绕核的转动是稳定的,不产生电磁辐射。
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二、波尔理论对氢光谱的解释 人教版高中物理选修3-5课件: 18.4波尔的原子模型 (共25张PPT)【PPT优秀课件】-精美版 波尔运用经典电磁学和经典李颉的理论,可以计算氢原
科学足迹 人教版高中物理选修3-5课件: 18.4 波尔的原子模型 (共25张PPT)【PPT优秀课件】-精美版
弗兰克—赫兹实验
波尔理论的一个重要假设是原子能量的量子 化。光请测量发现了电磁波发射或吸收的分立特 征,从而证实了原子中分立的能级的存在。

人教版高中物理选修3-518.4《玻尔的原子模型》课件

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频率变化 辐射电磁波频率连续变化
事实上:原子是稳定的,原子光谱是线状谱。
经典理论 的困难
否定
卢瑟福核式 结构模型
建立

1913年玻尔提出了自己的原子结构假说
1、围绕原子核运动的电子轨道半径只能是某些分立的
——针对原子的核式结构模型
数值且电子在这些轨道上绕核的转动是稳定的(电子的 轨道是量子化的),不产生电磁辐射。
回顾科学家对原子结构的探究过程
汤姆孙 发现电子
否定
原子不可 分割
出现矛盾
建立
汤姆孙的 西瓜模型
不能解释
否定
汤姆孙的 西瓜模型
建立
α 粒子散射实验
卢瑟福的核 式结构模型
卢瑟福模型的困难: 无法解释原子的稳定性和氢原子光谱的分立特征。
核外电子绕核运动
辐射电磁波
能量减少, 轨道连续变小 原子不稳定
频率等于绕核运行的频率
结论:
1.当n减小即轨道半径减小时。库仑力做正功,电子动能增加、 原子势能减小、向外辐射能量,原子能量减小。
2.当n增大即轨道半径增大时。库仑力做负功,电子动能减小、 原子势能增大、从外界吸收能量,原子能量增大。
课堂演练3
根据玻尔理论,氢原子中量子数n越大( ACD ) A.电子的轨道半径越大 B.核外电子的速率越大 C.氢原子能级的能量越大 D.核外电子的电势能越大
玻尔 ——针对原子光谱是线状谱提出 注:当电子吸收光子时会从较低能量态跃迁 到较高的能量态,吸收的光子同样由频率条 件决定。(吸收光谱)
玻尔理论对氢光谱的解释
n
量子数
E /eV 0 -0.54 -0.85 -1.51 -3.4
n∞:电子脱 ∞ 离核束缚

高中物理 原子物理知识总结 新人教版选修3

高中物理 原子物理知识总结 新人教版选修3

高中物理 原子物理知识总结 新人教版选修3一、原子模型1.汤姆生模型(枣糕模型)汤姆生发现了电子,使人们认识到原子有复杂结构。

2.卢瑟福的核式结构模型(行星式模型)α粒子散射实验是用α粒子轰击金箔,结果是绝大多数α粒子穿过金箔后基本上仍沿原来的方向前进,但是有少数α粒子发生了较大的偏转。

这说明原子的正电荷和质量一定集中在一个很小的核上。

卢瑟福由α粒子散射实验提出:在原子的中心有一个很小的核,叫原子核,原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里,带负电的电子在核外空间运动。

由α粒子散射实验的实验数据还可以估算出原子核大小的数量级是10-15m 。

3.玻尔模型(引入量子理论,量子化就是不连续性,整数n 叫量子数。

) ⑴玻尔的三条假设(量子化)①轨道量子化r n =n 2r 1 r 1=0.53×10-10m ②能量量子化:21nE E n E 1=-13.6eV③原子在两个能级间跃迁时辐射或吸收光子的能量h ν=E m -E n⑵从高能级向低能级跃迁时放出光子;从低能级向高能级跃迁时可能是吸收光子,也可能是由于碰撞(用加热的方法,使分子热运动加剧,分子间的相互碰撞可以传递能量)。

原子从低能级向高能级跃迁时只能吸收一定频率的光子;而从某一能级到被电离可以吸收能量大于或等于电离能的任何频率的光子。

(如在基态,可以吸收E ≥13.6eV 的任何光子,所吸收的能量除用于电离外,都转化为电离出去的电子的动能)。

⑶玻尔理论的局限性。

由于引进了量子理论(轨道量子化和能量量子化),玻尔理论成功地解释了氢光谱的规律。

但由于它保留了过多的经典物理理论(牛顿第二定律、向心力、库仑力等),所以在解释其他原子的光谱上都遇到很大的困难。

4.光谱和光谱分析⑴炽热的固体、液体和高压气体发出的光形成连续光谱。

⑵稀薄气体发光形成线状谱(又叫明线光谱、原子光谱)。

根据玻尔理论,不同原子的结构不同,能级不同,可能辐射的光子就有不同n E /eV∞ 0 -13.6-3.44 -0.85的波长。

人教版高中物理《玻尔的原子模型》优秀课件

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玻尔理论的实验证据:夫兰克—赫兹实验
1、它可能向外辐射几种频率的光子?
拓量当。展子原: 化 子条从氢件一原的个由子引稳能进定级没状h跃有态cλ迁适过=的当渡可的到E能理另4情论一-况解个释稳E。定3状,态得时就λ会=吸收E或4辐c-射h一E定3频=率的电-磁波03,.×8频5率1+大0小81决×.定5于61原.6×子3所×1处.两61定×0态-能13级40间-的1能9 量差
频率有几种?
C
2 n
n 量子数
E /eV

一个氢原子处于n的激发态
0
5
-0.54
1、它可能向外辐射几种频 4
-0.85
率的光子?
3
-1.51
2
-3.4
2、它最多向外辐射的光子 数为多少?
1
-13.6
课堂实例分析:有一群氢原子处于n=4的能级上,已
知氢原子的基态能量E =-13.6 四、玻尔理论成功之处:对氢光谱的解释
新课标高中物理选修3-5
一群氢原子从n能级跃迁,可能向外辐射的光子频率有几种?
二、玻尔理论要解决问题1:原子结构的稳定性
玻尔从上述假设出发,利用经典理论和量子理论结合,计算出了氢的电子的轨道半径和对应的能量值(能级).
课堂实例分析:有一群氢原子处于n=4的能级上,已知氢原子的基态能量E1=-13.
第十八章 基态:能量最低的状态(离核最近)
玻尔
假说1:轨道量子化
针对原子核式结构模型提出
围绕原子核运动的电子
轨道半径只能是某些分立的
数值。且电子在这些轨道上
绕核的转动是稳定的,不
产生电磁辐射,也就是说, 电子的轨道是量子化的。
分立轨道
假说2:能级(定态)假说

高二物理人教版选修35玻尔的原子模型

高二物理人教版选修35玻尔的原子模型

玻尔的原子模型重/难点重点:玻尔原子理论的基本假设。

难点:玻尔理论对氢光谱的解释。

重/难点分析重点分析:玻尔原子理论的基本假设包括能级(定态)假设、跃迁假设、轨道量子化假设。

难点分析:原子从基态向激发态跃迁的过程是吸收能量的过程。

原子从较高的激发态向较低的激发态或基态跃迁的过程,是辐射能量的过程,这个能量以光子的形式辐射出去,吸收或辐射的能量恰等于发生跃迁的两能级之差。

突破策略1.玻尔的原子理论(1)能级(定态)假设:原子只能处于一系列不连续的能量状态中,在这些状态中原子是稳定的,电子虽然绕核运动,但并不向外辐射能量。

这些状态叫定态。

(本假设是针对原子稳定性提出的)(2)跃迁假设:原子从一种定态(设能量为n E )跃迁到另一种定态(设能量为m E )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 m n h E E ν=-(h 为普朗克常量)(本假设针对线状谱提出)(3)轨道量子化假设:原子的不同能量状态跟电子沿不同的圆形轨道绕核运动相对应。

原子的定态是不连续的,因此电子的可能轨道的分布也是不连续的。

(针对原子核式模型提出,是能级假设的补充)2.玻尔根据经典电磁理论和牛顿力学计算出氢原子的电子的各条可能轨道半径和电子在各条轨道上运动时的能量(包括动能和势能)公式:轨道半径:21n r n r = n =1,2,3……能 量: 121n E E n =n =1,2,3…… 式中1r 、1E 、分别代表第一条(即离核最近的)可能轨道的半径和电子在这条轨道上运动时的能量,n r 、n E 分别代表第n 条可能轨道的半径和电子在第n条轨道上运动时的能量,n 是正整数,叫量子数。

3.氢原子的能级图从玻尔的基本假设出发,运用经典电磁学和经典力学的理论,可以计算氢原子中电子的可能轨道半径和相应的能量。

(1)氢原子的大小:氢原子的电子的各条可能轨道的半径211n r r n r =:,1r 代表第一条(离核最近的一条)可能轨道的半径例:n =2, 10 2 2.1210m r -=⨯。

高中物理选修3-5-玻尔的原子模型

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玻尔的原子模型知识集结知识元玻尔的原子模型知识讲解玻尔的原子模型1.玻尔原子模型玻尔认为,围绕原子核运动的电子轨道半径只能是某些分立的数值,这种现象叫做轨道量子化;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;原子在不同的状态中具有不同的能量,所以原子的能量也是量子化的.将以上内容进行归纳,玻尔理论有三个要点:(1)原子只能处于一系列的不连续的能量状态中,在这些状态中原子是稳定的.电子虽然绕核旋转,但并不向外辐射能量,这些状态叫定态.可见,电子如果从一个轨道到另一个轨道,不是以螺旋线的形状改变半径大小的,而是从一个轨道上“跳跃”到另一个轨道上,玻尔将这种现象称为跃迁.2.能级在玻尔模型中,原子的可能状态是不连续的,因此各状态对应的能量也是不连续的.这些能量值叫做能级.各状态的标号1,2,3,……,叫做量子数,通常用n表示.能量最低的状态叫做基态,其他状态叫做激发态,基态和各激发态的能量分别用表示.(1)氢原子的能级.对氢原子而言,核外的一个电子绕核运行时,若半径不同,则对应着的原子能量也不同,若使原子电离,外界必须对原子做功,使电子摆脱它与原子核之间的库仑力的束缚,所以原子电离后的能量比原子其他状态的能量都高.我们把原子电离后的能量记为0,即选取电子离核处于无穷远处时氢原子的能量为零,则其他状态下的能量值就是负的.(2)能级图.氢原子的能级图如图所示.注意:①由能级图可知,由于电子的轨道半径不同,氢原子的能级不连续,这种现象叫能量量子化.②原子的能量包括:原子的原子核与电子所具有的电势能和电子运动的动能.③原子从基态跃迁到激发态时要吸收能量,而从激发态跃迁到基态则以光子的形式向外放出能量.无论是吸收能量还是放出能量,这个能量值不是任意的,而是等于原子发生跃迁的这两个能级问的能量差.Δx=hν,ν为发出光子的频率.④n=1对应于基态,n趋于无穷大,对应于原子的电离.3.光子的发射和吸收(1)能级的跃迁.根据玻尔模型,原子只能处于一系列的不连续的能量状态中,这些状态分基态和激发态两种.其中原子在基态时是稳定的,原子在激发态时是不稳定的,当原子处于激发态时会自发地向较低能级跃迁,经过一次或几次跃迁到达基态.注意:①原子能级跃迁时,处于激发态的原子可能经过一次跃迁回到基态;也可能由较高能级的激发态先跃迁到较低能级的激发态,最后回到基态.一个原子由较高能级回到基态,到底发生了几次跃迁,是不确定的.②物质中含有大量的原子,各个原子的跃迁方式也是不统一的.有的原子可能经过一次跃迁就回到基态,而有的原子可能经过几次跃迁才回到基态.(2)光子的发射.由上式可以看出,能级的能量差越大,放出光子的频率就越高.(3)光子的吸收.注意:由于原子的能级是一系列不连续的值,则任意两个能级差也是不连续的,故原子只能发射一些特定频率的光子,同样也只能吸收一些特定频率的光子.但是,当光子能量足够大时,如光子能量E≥13.6e V时,则处于基态的氢原子仍能吸收此光子并发生电离.4.氢原子核外电子绕核运动的轨道与其能量对应关系在氢原子中,电子围绕原子核运动,如将电子的运动轨道看做半径为r的圆周,则原子核与电子之间的库仑力为电子做匀速圆周运动所需的向心力,那么由库仑定律和牛顿第二定律,有,①电子的动能为;②电子在半径为r的轨道上所具有的电势能为;③原子的总能量就是电子的动能和电势能的代数和,即.④注意:比较可得:例题精讲玻尔的原子模型例1.如图是氢原子的能级示意图。

【人教版】高中物理选修3-5优秀教学案集:第十八章 第4节 玻尔的原子模型 Word版含答案

【人教版】高中物理选修3-5优秀教学案集:第十八章 第4节 玻尔的原子模型 Word版含答案

第4节玻尔的原子模型1.丹麦物理学家玻尔提出玻尔理论的基本假设(1)定态假设:原子只能处于一系列不连续的能量状态之中,这些状态中能量是稳定的。

(2)跃迁假设:原子从一个定态跃迁到另一个定态,辐射或吸收一定频率的光子。

hν=E m-E n。

(3)轨道假设:原子的不同能量状态跟电子沿不同的圆形轨道绕核运动相对应。

2.氢原子的轨道半径r n=n2r1,n=1,2,3,…氢原子的能量:E n=1n2E1,n=1,2,3,…一、玻尔原子理论的基本假设1.玻尔原子模型(1)原子中的电子在库仑力的作用下,绕原子核做圆周运动。

(2)电子绕核运动的轨道是量子化的。

(3)电子在这些轨道上绕核的转动是稳定的,且不产生电磁辐射。

2.定态当电子在不同轨道上运动时,原子处于不同的状态,原子在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做能级,原子具有确定能量的稳定状态,称为定态。

能量最低的状态叫做基态,其他的能量状态叫做激发态。

3.跃迁当电子从能量较高的定态轨道(其能量记为E m)跃迁到能量较低的定态轨道(其能量记为E n,m>n)时,会放出能量为hν的光子,该光子的能量hν=E m-E n,这个式子被称为频率条件,又称辐射条件。

二、玻尔理论对氢光谱的解释1.解释巴耳末公式(1)按照玻尔理论,从高能级跃迁到低能级时辐射的光子的能量为hν=E m-E n。

(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。

2.解释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个能级差,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。

三、玻尔理论的局限性1.成功之处玻尔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,成功解释了氢原子光谱的实验规律。

人教版 物理 选修3—5 18.4 玻尔的原子模型(共24张PPT)

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五、玻尔理论的成功与局限性: 优质课件优秀课件课件公开课免费课件下载免费ppt下载人教版 物理选修3—5 18.4玻尔的原子模型(共24张PPT)
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。 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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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
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2、定态假设:



3、频率条件:
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三、玻尔的原子理论之轨道量子化假设:

高中物理人教版选修3-5 18.4 波尔的原子模型

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18.4 玻尔的原子模型(人教版)★中学物理学科核心素养玻尔原子理论的基本假设★教学难点玻尔理论对氢光谱的说明。

★教学方法老师启发、引导,学生探讨、沟通。

★教学用具:投影片,多媒体协助教学设备★课时支配1 课时★教学过程(一)引入新课依据卢瑟福的原子核式结构模型,以及经典物理学,我们知道核外的电子在库仑力的作用下将绕原子核高速旋转。

在前面的学习中,我们知道运动的电子可以形成等效电流,→又依据电流磁效应,我们可以推导出这个高速运动的电子四周会产生周期性变更的电磁场,从而向外辐射电磁波→导致原子的能量削减→,这个能量削减,我们可以看成是电子的动能削减了,那电子的动能削减了,速度就要变少,速度变小了,电子将半径减小的向心运动,最终落入原子核中,这样的话原子结构将是不稳定的。

但是事实上这个理论推导结果跟试验是不符合的,因为我们原子结构是稳定的,这是经典物理学没有方法说明的,这是第一个冲突的地方师:其次,假如做这样的向心运动,向外辐射的电磁波的能量是连续的还是分立的生:连续的师:这与试验符合吗?生:不符合,因为我们知道原子光谱是不连续的师:所以,经典的电磁理论不能说明核外的电子的运动状况和原子的稳定性.须要新的理论来说明。

老师:在普朗克关于黑体辐射的量子论和爱因斯坦关于光子概念的启发下,波尔于1913年把量子化这个观念应用到原子系统,提出了自己的原子结构假说。

(二)进行新课1.玻尔的原子理论(1)轨道量子化假设:原子中的电子在库仑力的作用下,绕原子核做圆周运动但是,电子轨道半径不是随意的,只有当半径大小符合肯定条件时,这样的轨道才是可能的。

即电子的轨道是量子化的。

电子在这些轨道上绕核的转动是稳定的,不产生电磁辐射。

(2)能级(定态)假设:当电子在不同轨道上运动时,原子处于不同状态,具有不同能量,所以原子能量也是量子化的。

这些量子化的能量值叫能级;原子中这些具有确定能量的稳定状态叫定态。

能量最低的状态叫基态,其他状态叫激发态。

人教高中物理选修3-5 省市级优质课18.4 玻尔的原子模型 (1)

人教高中物理选修3-5 省市级优质课18.4 玻尔的原子模型 (1)

弗兰克——赫兹实验(教材P60)
【典例分析】
例1.对玻尔理论的下列说法中,正确的是(ACD) A.继承了卢瑟福的原子模型,但对原子能量和电
子轨道引入了量子化假设 B.对经典电磁理论中关于“做加速运动的电荷要
辐射电磁波”的观点表示赞同 C.用能量转化与守恒建立了原子发光频率与原子
能量变化之间的定量关系 D.玻尔的两个公式是在他的理论基础上利用经典
原子状态不同 状态不连续
n=3 n=2 n=1
原子能量不同 能量量子化 你能解释原子的稳定性了吗? 这些量子化的能量值叫做能级;原子的稳定状态称为定态。
一、玻尔原子理论的基本假设
2、定态(能级)假设:
氢原子的能级公式
1 En n2 E1
n=1,2,3,…
n=3
n=2 n=1
E1(基态) E2(激发态) E3(激发态)
一、玻尔原子理论的基本假设
• 1、站在第一级横杆或第三 级横杆上,哪儿让你感觉更 安全更稳定?
• 2、若从第三级横杠退回到第 一级横杠,系统机械能要减 少多少?
• 3、若从第一级横杠跃升到第三级横 杠,系统机械能要增加多少?
一、玻尔原子理论的基本假设
3、跃迁假设:
原子从一种定态(设能量为 Em)跃迁到另一种定态(设 能量为En)时,它辐射(或 吸收)一定频率的光子,光 子的能量等于这两种定态的 能量差。
一 共 有 三 种
若是一群氢原子处于n能级,在向基态跃迁,能辐射多少种频率的光呢?
【问题3】现在有一氢原子处于基态。它需要吸收多少能量 才能向上跃迁到第三激发态呢?
【问题4】一个处于基态的氢原子,受到某种单色光的照射。 若光子能量为13ev,它能吸收这种光子发生跃迁吗?

人教版高中物理选修3-5课件玻尔的原子模型

人教版高中物理选修3-5课件玻尔的原子模型
原子从基态向激发态跃迁,电子克服库仑引 力做功增大电势能,原子的能量增加要吸收能 量.
原子也可以从激发态向 基态跃迁,电子所受库仑 力做正功减小电势能,原 子的能量减少要辐射出能 量,这一能量以光子的形 式放出.
光子的发射和吸收
原子在始、末
两个能级Em和En ( Em>En)间跃迁 时发射光子的频率
低能级时,辐射光子的能 量等于前后两个能级之 差.由于原子的能级不连 续,所以辐射的光子的能 量也不连续,从光谱上看, 原子辐射光波的频率只有 若干分立的值.
应用,一种元素在样品中的含量即使很少, 也能观察到它的光谱.因此光谱分析可以用 来确定样品中包含哪些元素,这种方法非常 灵敏,利用光谱还能确定遥远星球的物质成 分.
4.9 V E2
4.9 eV
E1
电子经过 n 次加速和非弹性碰撞, 能量全部损失,电流最小。
缺陷:电子动能达到4.9 eV便经碰 撞失去能量,无法达到更高动能。
1920年 Franck改进实验装置
K G1
G2 A
Hg
V
A
0.5 V
K:旁热式热阴极,均匀发 射电子,提高能量测量精度
KG1区:电子加速 G1G2区:电子与原子碰撞 G2A区:电子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,玻尔理论 很好的解释了氢原子的光谱.
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,玻尔理论 很好的解释了氢原子的光谱.
1924年 Hertz测得4.9 eV以上的高激发能
原子能量量子化的另一证据:原子吸收电子能量的分立性
J. Franck (1882-1964)
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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
人教版 物理 选修3—5 1 玻尔的原子模型
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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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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

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。

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。

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


2、定态假设:



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。

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 。

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。

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。

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?
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