高中物理18.4玻尔的原子模型教案新人教版理选修3_5

合集下载

18.4 玻尔的原子模型高中物理选修3-5优秀教案优秀教学设计【精品】 (3)

4 原子的核式结构模型三维教学目标1、知识与技能（1）了解原子结构模型建立的历史过程及各种模型建立的依据；（2）知道粒子散射实验的实验方法和实验现象，及原子核式结构模型的主要内容。

2、过程与方法（1）通过对粒子散射实验结果的讨论与交流，培养学生对现象的分析中归纳中得出结论的逻辑推理能力；（2）通过核式结构模型的建立，体会建立模型研究物理问题的方法，理解物理模型的演化及其在物理学发展过程中的作用；（3）了解研究微观现象。

3、情感、态度与价值观（1）通过对原子模型演变的历史的学习，感受科学家们细致、敏锐的科学态度和不畏权威、尊重事实、尊重科学的科学精神；（2）通过对原子结构的认识的不断深入，使学生认识到人类对微观世界的认识是不断扩大和加深的，领悟和感受科学研究方法的正确使用对科学发展的重要意义。

教学重点：（1）引导学生自主思考讨论在于对粒子散射实验的结果分析从而否定葡萄干布丁模型，得出原子的核式结构；（2）在教学中渗透和让学生体会物理学研究方法，渗透三个物理学方法：模型方法，黑箱方法和微观粒子的碰撞方法。

教学难点：引导学生小组自主思考讨论在于对粒子散射实验的结果分析从而否定葡萄干布丁模型，得出原子的核式结构教学方法：教师启发、引导，学生讨论、交流。

教学用具：投影片，多媒体辅助教学设备。

（一）引入新课汤姆生发现电子，根据原子呈电中性，提出了原子的葡萄干布丁模型。

用动画展示原子葡萄干布丁模型。

（二）进行新课αααα1、粒子散射实验原理、装置（1）粒子散射实验原理：问题：汤姆生提出的葡萄干布丁原子模型是否对呢？原子的结构非常紧密，用一般的方法是无法探测它的内部结构的，要认识原子的结构，需要用高速粒子对它进行轰击。

而粒子具有足够的能量，可以接近原子中心。

它还可以使荧光屏物质发光。

如果粒子与其他粒子发生相互作用，改变了运动方向，荧光屏就能够显示出它的方向变化。

研究高速的粒子穿过原子的散射情况，是研究原子结构的有效手段。

人教版高中物理选修35课件：第十八章 4 玻尔的原子模型

2
2
1
-
1 1
由于 c=λν,所以上式可写作 = ℎ1 2 - 2 。
2
。
把这个式子与前面的巴耳末公式相比较,可以看出它们的形式

是完全一样的,并且 R=-ℎ1。计算出-ℎ1的值为 1.097×107 m-1,与前面
给出的 R 的实验值符合得很好。这就是说,根据玻尔理论,不但可以
推导出表示氢原子光谱的规律性的公式,而且还可以从理论上来计
不同频率的光
D.大量处于 n=4 能级的氢原子向低能级跃迁时,可能发出 3 种
不同频率的可见光
解析:紫外线的频率比可见光的高,因此紫外线光子的能量应大
于 3.11 eV,而处于 n=3 能级的氢原子其电离能仅为 1.51 eV,小于
3.11 eV,所以处于 n=3 能级的氢原子可以吸收任意频率的紫外线,并
跃迁到能级 k 时吸收紫光的频率为 ν2,已知普朗克常量为 h,若氢原子
从能级 k 跃迁到能级 m,则(
)
A.吸收光子的能量为 hν1+hν2
B.辐射光子的能量为 hν1+hν2
C.吸收光子的能量为 hν2-hν1
D.辐射光子的能量为 hν2-hν1
解析:氢原子从能级 m 跃迁到能级 n 时,辐射红光,则 hν1=Em-En;
E3=-1.51 eV,
……
4.氢原子的能级图
氢原子的能级图如图所示。
5.对氢原子光谱的巴耳末系的解释及推测
按照玻尔原子理论,氢原子的电子从能量较高的轨道 n 跃迁到
能量较低的轨道 2 时,辐射出的光子能量应为 hν=En-E2。根据氢原
1
En=2 ,可得
1
1
1

高中物理《玻尔的原子模型》优质课教案、教学设计

《玻尔原子模型》教学设计，进行新课回顾科学家们对原子结构的探索过程汤姆孙发现电子 → 否定原子不可分割 → 建立西瓜模型→ 不能解释 α 粒子散射实验 → 否定原子不可分割 → 建立卢瑟福核式结构模型 → 两个困难不能解释原子的稳定性和原子光谱的分立特征 → 否定卢瑟福核式结构模型 → 建立新的原子理论玻尔在普朗克的量子化和爱因斯坦的光子说的基础上,提出了自己的原子模型,主要是轨道量子化假说,能量量子化假说,能级跃迁假说.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）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： r =n 2r n=1，2，3…… n 1能量： E = 1E n=1，2，3…… n n21 式中 r 1、E 1、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，r n 、E n 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）跃迁假设：原子从一种定态（设能量为 E n ）跃迁到另一种定态（设能量为 E m ）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 h ν =E m - E n （h 为普朗克恒量）（本假设针对线状谱提出）3、氢原子的能级图思考老师提出的问题。

在老师的引导思考回答问题。

思考学过的知识。

分组讨论得出通过分析、讨论、归纳，思考学过的知识。

2020高中物理第十八章原子结构第4节玻尔的原子模型课件新人教版选修3-5

01课前自主学习
一、玻尔原子理论的基本假设
1．轨道量子化：玻尔认为，电子绕原子核做圆周运动，服从经典力学的
规律，但轨道半径不能是任意的，只有半径在符合一定条件时，这样的轨道
才是可能的，也就是说，电子的轨道是□01 量子化的。电子在这些轨道上绕核的转动是稳定的，不产生□02 电磁辐射。
2．能量量子化：电子在不同轨道上运动时能量是不同的，轨道的量子化
课堂任务玻尔理论对氢光谱的解释 1．氢原子能级图
(1)横线：表示氢原子各个能级的能量值。 (2)横线间距：表示氢原子各个能级间的能量值的差。 (3)能级图：表示氢原子各个能级的能量值的横线排列成的阶梯式的图。从高能级向低能级跃迁时，能级差越小，光子波长越长；能级差越大，光子波长越短。
2．玻尔理论对巴耳末公式的解释根据频率条件，辐射的光子的能量 hν＝Em－En，巴耳末公式1λ＝R212－n12 中的正整数 n 和 2，正好代表电子跃迁之前和跃迁之后所处的定态轨道的量子数 n 和 2。因此，巴耳末公式代表的应该是电子从量子数分别为 n＝3,4,5，… 的能级向量子数 n＝2 的能级跃迁时发出的光谱线。因此根据玻尔理论可以推导出巴耳末公式，并从理论上计算出里德伯常量 R 的值，所得结果与实验值符合得很好。
决定，即 □08 hν＝Em－En 。反之会吸收光子，吸收光子的能量同样由频率条件
决定。
二、玻尔理论对氢光谱的解释
1．玻尔理论解释巴耳末公式：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＝Em －En；巴耳末公式中的正整数 n 和 2，正好代
表电子跃迁之前和跃迁之后所处的□01 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□02 里德伯常量 R 符合得很好，同样，玻尔理论也很好地

人教版高中物理选修3-5：18.4 玻尔的原子模型

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,这些现象叫做轨道量子化；且电子在这些轨道上绕核的转动是稳定的，并不向外辐射能量。这些状态叫定态。
针对原子的稳定性提出原子在不同的轨道上运动时，原子处于不同的状态（定态）。波尔指出，原子的不同的状态中具有不同的能量，所以原子的能量也量子化的。 v r
Hδ Hγ
（巴尔末系）
Hβ Hα
巴尔末系氢放出光谱
1 1 1 R( 2 2 ) n 3,4,5,... 2 n 巴耳末公式 R=1.10 107m1 里德伯常量
根据：E=hc/λ
又Eδ =1.89eV= 3.03ห้องสมุดไป่ตู้×10-19J 所以， λδ=hc/ Eδ
n=1 n=2 n=3 n=4
激发态
三、玻尔理论对氢光谱的解释能级的跃迁
根据波尔模型，原子只能处于一系列的不连续的能量状态中，这些状态分为基态和激发态两种。其中原子在基态时是稳定的，在激发态时是不稳定的，当原子处于激发态时会自发地向低能态跃迁，经过一次或几次跃迁到基态。即原子能级跃迁时，处于激发态的原子可能经过一次跃迁回基态；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。而一个原子由较高能级回到基态，到底发生了多少次跃迁是不确定的。
n=5
n=6
= 6.63×10-34 ×3.0 ×10-8 / 3.03 ×10-19J
= 6.57 ×10-7(m)
三.玻尔理论对氢光谱的解释
Hδ
Hγ
Hβ
Hα
巴尔末系氢吸收光谱
n=1 n=2 n=3 n=4 n=5
n=6
三.玻尔理论对氢光谱的解释

人教版高中物理选修3-518.4《玻尔的原子模型》课件

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

高中物理选修3-5教学设计3：18.4 玻尔的原子模型教案

4玻尔的原子模型
[教学目标]：
1.掌握玻尔理论的主要内容，理解原子的定态和能级的概念；
2.初步理解原子基态、激发态的概念，掌握能级图，了解能量辐射与吸收的规律；
3.通过对玻尔提出原子理论过程的讲述，培养学生创造能力，学习科学的研究方法。

[重点、难点分析]:
1.重点是玻尔的原子理论及量子思想；
2. 轨道能级的概念及对原子发光现象的解释是本节的难点.
[教学方法]：
1．在讲授过程中，通过提出矛盾——解决问题的基本思路，结合历史实际情况，加深学生对玻尔假设的认识；
2．本课将通过电脑进行形象的模拟，符合由感性到理性的认知过程。

[教具]:电子课件,投影仪,圆规
第二节．玻尔原子理论
一．玻尔的原子理论：
假设一：（定态假设）
假设二：（跃迁假设）
假设三：（轨道假设）
二．氢原子的轨道半径和能量：r n= n2r1，
E n= E1/n2
n= 1，2，3......
n叫量子数
三．氢原子的能级：
基态
激发态＿＿[ 结合演示]
能级跃迁。

高二下学期物理人教版选修3-5第十八章第四节玻尔的原子模型课件

2．实际上，原子中的电子的坐标没有确定的值。因此，我们只能说某时刻电子在某点附近单位体积内出现的概率是多少，而不能把电子的运动看做一个具有确定坐标的质点的轨道运动。
3．当原子处于不同状态时电子在各处出现的概率是不一样的。如果用疏密不同的点子表示电子在各个位置出现的概率，画出图来就像云雾一样，可以形象地把它称做电子云，如图所示，是氢原子处于n=1的状态时的电子云示意图和氢原子处于n=2的状态时的电子云示意图
3.关于玻尔的氢原子模型，下列说法正确的是（ B ） A.按照玻尔的观点，电子在一系列定态轨道上运动时向外辐射电磁波
B.电子只有吸收能量等于两个能级差的光子才能从低能级跃迁到高能级
C.一群电子从能量较高的定态轨道跃迁到基态时，只能放出一种频率的光子
D.玻尔的氢原子模型彻底解决了卢瑟福原子结构模型的缺陷，原子结构从此不再神秘
7.为了做好疫情防控工作，小区物业利用红外测温仪对出入人员进行体温检测。红外测温仪的原理是：被测物体辐射的光线只有红外线可被捕捉，并转变成电信号。图为氢原子能级示意图，已知红外线单个光子能量的最大值为1.62eV，要使氢原子辐射出的光子可被红外测温
仪捕捉，最少应给处于n=2激发态的
氢原子提供的能量为（ C ）
（2）一个处于基态且动能为Ek0的氢原子与另一个处于基态且静止的氢原子进行对心碰撞。若要使其中一个氢原子从基态跃
迁到激发态，则Ek0至少为多少？
解：（2）设氢原子质量为m，初速度为v0，氢原子相互作用后速度分别为v1和v2，相互作用过程中机械能减小量为ΔE
由动量守恒定律得： mv 0 mv1 mv2
A.10.20eV
B.2.89eV
C.2.55eV
D.1.89eV

2021年秋人教版高中物理选修3-5精选教案：18.4 玻尔的原子模型 Word版含答案

第四节玻尔的原子模型教学目标：（一）学问与技能1、了解玻尔的三条假设。

2、通过公式和使同学了解原子能级、轨道半径和量子数的关系。

3、了解玻尔理论的重要意义。

（二）过程与方法培育同学对问题的分析和解决力量，初步了解原子的结构（三）情感、态度与价值观理解人类对原子的生疏和争辩经受了一个格外漫长的过程，这一过程也是辩证进展的过程。

教学重点：玻尔的原子模型、能级教学难点：玻尔的原子模型、能级教学方法：演示和启发式综合教学法。

教学用具：投影片，多媒体帮助教学设备教学过程：（一）引入新课前一节提到卢瑟福的原子核式结构学说跟经典的电磁理论产生了冲突，这说明白经典的电磁理论不适用于原子结构，那么怎么解释原子是稳定的？又怎么解释原子发光的光谱不是连续光谱呢？核式结构学说在解释原子发光现象和原子的稳定性问题时遇到了空前的困难，玻尔在总结前人阅历成果的基础上进一步争辩，提出了自己的理论。

（二）新课教学1、玻尔的原子模型（1）原子的稳定性经典的电磁理论认为电子绕原子核旋转，由于电子辐射能量，因此随着它的能量削减，电子运行的轨道半径也减小，最终要落入原子核中。

玻尔在1913年结合普朗克的量子理论针对这一问题提出新的观点。

玻尔假设一：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，这些状态叫做定态。

说明：这一说法和事实是符合得很好的，电子并没有被库仑力吸引到核上，就像行星围着太阳运动一样。

这里所说的定态是指原子可能的一种能量状态，有某一数值的能量，这些能量包含了电子的动能和电势能的总和。

（2）原子发光的光谱经典的电磁理论认为电子绕核运行的轨道不断的变化，它向外辐射电磁波的频率应当等于绕核旋转的频率。

因此原子辐射一切频率的电磁波，大量原子的发光光谱应当是连续光谱。

玻尔针对这一问题提出新的观点。

玻尔假设二：原子从一种定态（）跃迁到另一种定态（）时，它辐射（或吸取）肯定频率的光子，光子的能量由这两种定态的能量差打算，即：。

【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。

高中物理 18.4 波尔的原子模型导学案新人教版选修3-5(2021年整理)

安徽省潜山县高中物理18.4 波尔的原子模型导学案新人教版选修3-5 编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（安徽省潜山县高中物理18.4 波尔的原子模型导学案新人教版选修3-5）的内容能够给您的工作和学习带来便利。

同时也真诚的希望收到您的建议和反馈，这将是我们进步的源泉，前进的动力。

本文可编辑可修改，如果觉得对您有帮助请收藏以便随时查阅，最后祝您生活愉快业绩进步，以下为安徽省潜山县高中物理18.4 波尔的原子模型导学案新人教版选修3-5的全部内容。

波尔的原子模型【学习目标】1.知道玻尔原子理论基本假设的主要内容。

2.了解能级、跃迁、能量量子化以及基态、激发态等概念.3。

能用玻尔原子理论简单解释氢原子光谱．【重点难点】重点：玻尔原子理论的基本假设难点:利用玻尔原子理论解释氢原子跃迁的现象【导学】一、玻尔原子理论的基本假设1．定态假设:原子只能处于一系列_______的能量状态中,在这些状态中原子是_____的．电子虽然绕核旋转，但并不向外辐射能量，这些状态叫_____2．能量假设：原子从_________的定态轨道(其能量为E m）跃迁到_______的定态轨道(其能量为E n)时，它______一定频率的光子，光子的能量由这两个定态的能量差决定，即hν＝E m－E n。

3．轨道假设：原子的不同能量状态对应于电子不同的运行轨道，原子的定态是______的,因而电子的可能轨道也是______的．二、玻尔理论对氢光谱的解释1．氢原子的能级图2．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___________（2）巴耳末公式中的正整数n和2正好代表电子跃迁之前和跃迁之后所处的_________的量子数n和2.3．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____________.由于原子从较高能级向低能级是_______的，所以放出的光子的能量也是_______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．玻尔理论的成功之处在于把量子思想引入了原子结构理论,提出了_______和跃迁的概念，成功地解释了氢原子光谱的实验规律．2．玻尔理论的不足之处在于保留了_________的观念,把电子的运动仍看做经典力学描述下的轨道运动，没有彻底摆脱________理论的框架．【导练】题组一对玻尔理论的理解1．根据玻尔理论，下列关于氢原子的论述正确的是( ）A．若氢原子由能量为E n的定态向低能级跃迁,则氢原子要辐射的光子能量为hν＝E nB．电子沿某一轨道绕核运动，若圆周运动的频率为ν，则其发光的频率也是νC．一个氢原子中的电子从一个半径为r a的轨道自发地直接跃迁到另一半径为r b的轨道，已知r a＞r b，则此过程原子要辐射某一频率的光子D．氢原子吸收光子后,将从高能级向低能级跃迁题组二氢原子的跃迁规律分析2．在氢原子能级图中，横线间的距离越大，代表氢原子能级差越大，下列能级图中，能形象表示氢原子最低的四个能级的是（）3．大量氢原子从n＝5的激发态，向低能级跃迁时，产生的光谱线条数是（）A．4条 B．6条C．8条 D．10条4．一群氢原子处于同一较高的激发态，它们向较低激发态或基态跃迁的过程中( ）A．可能吸收一系列频率不同的光子,形成光谱中的若干条暗线B．可能发出一系列频率不同的光子，形成光谱中的若干条亮线C．只吸收频率一定的光子，形成光谱中的一条暗线D．只发出频率一定的光子，形成光谱中的一条亮线5．氢原子的能级图如图所示，欲使一处于基态的氢原子释放出一个电子而变成氢离子，氢原子需要吸收的能量至少是( )A．13.6 eV B．10。

[学习资料]高中物理《18.4 玻尔的原子模型》导学案新人教版选修3-5

D.氢原子吸收光子后，将从高能级向低能级跃迁
2、大量氢原子处于不同能量激发态，发生跃迁时放出三种不同能量的光子，其能量值分别是：1.89 eV，10.2 eV，12.09 eV。跃迁发生前这些原子分布在个激发态能级上，其中最高能级的能量值是eV(基态能量为-13.6 eV)。
五、课后练习（作业）
(2)玻尔理论与巴耳末公式：根据玻尔理论的频率条件可以推导出巴耳末公式，并且从理论上算出里德伯常量R的值。这样得到的结果与实验值相符合。同样玻尔理论也能很好地解释甚至预言氢原子的其他谱线系。
(3)玻尔理论与气体导电管的发光：原子处于基态时最稳定，气体放电时受到高速电子的撞击，有可能跃迁到激发态，处于激发态的原子 _______，会自发地向能量较低的能级跃迁，放出_____，最终回到基态。这就是气体导电时发光的机理。
玻尔的原子模型
课题
18-4玻尔的原子模型
课型
新课（第1课时）
学习目标
1、知道玻尔原子理论的基本假设的主要内容；
2、了解能级、跃迁、能量量子化以及基态、激发态等概念
3、能用玻尔原子理论简单解释氢原子模型；
4、了解玻尔模型的不足之处及其原因。
学法
导学案学习
项目
预习
归纳改正
评分
时间
重点
1、玻尔原子理论的三个基本假设；2、玻尔理论对氢光谱的解释。
2.定态假设：(1)定态：电子在不同的轨道上运动时，虽做变速运动，但并不向外辐射电磁波的相对稳定状态。原子处于不同的定态，具有不同的_____，即原子的能量是_______的。
(2)基态：原子处于_____能级时，电子在离核最近的轨道上运动的定态。
(3)激发态：原子处于_____能级时，电子在离核较远的轨道上运动的定态。

人教版高二物理选修3-5：18.4《玻尔的原子模型》导学案设计无答案

第18.4节《玻尔的原子模型》导学案班级：组名：姓名：【学习目标】1．知道玻尔原子理论的基本假设的主要内容，了解能级、跃迁、能量量子化以及基态、激发态等概念。

（重点、难点）2．能用玻尔原子理论简单解释氢原子模型。

3．了解玻尔模型的不足之处及其原因。

【使用说明与学法指导】结合氢原子的分立轨道示意图和能级图理解波尔模型、分析解决相关问题【知识链接】1．各种原子的发射光谱都是谱，说明原子只能发出的光。

2．卢瑟福的核式结构模型正确地指出了的存在，很好地解释了实验，但是，经典物理学遇到了困难，既无法解释，又无法解。

【学习过程】知识点一、玻尔原子理论的基本假设【问题1】丹麦物理学家N ·玻尔意识到了经典理论在解释原子结构方面的困难，在普朗克关于黑体辐射的和爱因斯坦关于的概念的启发下，把微观世界中物理量取的观念应用到原子系统中，提出了自己的原子结构假说——玻尔模型。

【问题2】轨道量子化——轨道假设：玻尔认为，原子中的电子在原子核的作用下，绕原子核做运动，但电子运行的轨道半径不是任意的，只可能是某些的数值，即电子的轨道是的。

【问题3】氢原子电子在各条可能轨道上的半径满足12r n r n =（1=n 、2、3……），1r 是离核最近的可能轨道的半径，1r =0.053nm 。

试算出氢原子中电子离核最近的3条可能轨道的半径1r 、2r 、3r 的值，并在右图中标出。

【问题4】原子的能量：原子中核外电子绕核运动时具有能，电子与原子核之间有相互作用，电子—原子核这个系统也具有能，原子的能量则是两者。

这是经典物理学的观点，玻尔继承了这个观点。

【问题5】能量量子化——能级假设：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，因此原子的能量是的。

这些量子化的能量值叫做。

原子中这些具有称为定态，叫做基态，叫做激发态。

下图是氢原子能级图，试对照图指出量子数、能级、基态、激发态，并理解这几个概念。

高中物理人教版选修3-5课件：第18章 4 玻尔的原子模型

3.跃迁与频率条件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，即高能级发射光子hν＝Em－En Em 低能级 En. 吸收光子hν＝Em－En
第十八章
4 玻尔的原子模型
学习目标 1.知道玻尔原子理论的基本假设的主要内容. 2.了解能级、跃迁、能量量子化以及基态、激发态等概念，会计算原子跃迁时吸收或辐射光子的能量. 3.能用玻尔原子理论简单解释氢原子光谱.
内容索引
知识探究
题型探究
达标检测
知识探究
一、玻尔原子理论的基本假设导学探究 1.按照经典理论，核外电子在库仑引力作用下绕原子核做圆周运动 .我们知道，库仑引力和万有引力形式上有相似之处，电子绕原子核的运动与卫星绕地球的运动也一定有某些相似之处，那么若将卫星—地球模型缩小是否就可以变为电子—原子核模型呢？答案不可以.在玻尔理论中，电子的轨道半径只可能是某些分立的数值，而卫星的轨道半径可按需要任意取值.
即学即用
判断下列说法的正误.
(1)玻尔第一次提出了量子化的观念.( × )
(2)玻尔的原子理论模型可以很好地解释氦原子的光谱现象.( × )
(3)电子的实际运动并不是具有确定坐标的质点的轨道运动.( √ )
题型探究
一、对玻尔原子模型的理解
1.轨道量子化 (1)轨道半径只能够是一些不连续的、某些分立的数值. (2)氢原子中电子轨道的最小半径为r1＝0.053 nm，其余轨道半径满足rn＝ n2r1，式中n称为量子数，对应不同的轨道，只能取正整数. 2.能量量子化 (1)不同轨道对应不同的状态，在这些状态中，尽管电子做变速运动，却不辐射能量，因此这些状态是稳定的，原子在不同状态有不同的能量，所以原子的能量也是量子化的.

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)

3、如果大量氢原子处在n＝3的能级，会辐射出几种频率的光?其中波长最短的光是在哪两个能之间跃迁时发出的?
解：能辐射3种频率的光。波长最短的光是从n=3的能级跃迁到
n=1的能级时发出的光。
4、包含各种波长的复合光，被原子吸收了某些波长的光子后，连续谱中这些波长的位置上便出现了谱线，这样的光谱做吸收光谱。请用玻尔理论释:为什么各种原子吸收光谱中的每一条谱线都跟这种原子的发射光谱中的一条亮线相对应?
1、轨道量子化与定态
①电子的轨道是量化的。
玻尔认为，原子中的电子在库仑引力的作用下，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。
解：各种波长的复色光通过物质时，原子吸收了跟他的原子谱线波长相同那些光子，使连续的复色光谱背景上出现了谱线，由于原子只能吸收能量大小满足两个能量之差hv=E2-E1的光子，从低态跃迁到高态，在复色光谱中形成一条暗线，这条暗线刚好与E2跃迁到E1发出的光子的明线相对应。因此各种原子吸收光谱中的每一条暗线都跟该原子线状谱中的一条亮线对应。
德拜
朗梅尔
艾
皮亨伦
卡利费德奥斯
特特
赫尔岑
顿德尔
薛定谔
康
普
顿
库德森
布拉格
居
克莱默斯
狄拉克
普朗克
里夫人
洛仑兹
爱因斯坦
维
夏
菲尔特
泡利
海
森伯
福勒

2019年人教版高中物理选修3-5导学案：18.4玻尔的原子模型(无答案)

四、玻尔的原子模型编制：苏越锋审核：孙强【学习目标】1．知道玻尔原子理论的基本假设的主要内容。

2．了解能级、跃迁、能量量子化以及基态、激发态等概念。

3．能用玻尔原子理论简单解释氢原子模型。

4．了解玻尔模型的不足之处及其原因。

【新知预习】（一）玻尔原子理论的基本假设1．轨道量子化：原子中的电子在库仑引力的作用下，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________，只有当________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________．电子在这些轨道上绕核的转动是________，不产生________．2．定态：当电子在不同的轨道上运动时，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，因此，原子的能量是________的．这些________的能量值叫做能级. 原子中这些具有确定能量的________，称为定态．能量________的状态叫做基态，其他的状态叫做________．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(能量记为E n，m>n)时，会放出能量为hν的光子(h是普朗克常量)，这个光子的能量由前后两个能级的能量差决定，即_________________________________，这个式子称为________，又称________．（二）玻尔理论对氢光谱的解释1．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________及相应的能量．2．原子处于基态时最稳定，气体放电时受到高速电子的撞击，有可能向上跃迁到激发态，处于激发态的原子________，会自发地向能量较低的能级跃迁，放出________，最终回到基态．这就是气体导电时发光的机理．3．原子从高能级向低能级跃迁时放出的能量等于前后两个能级的________，由于原子的________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．4．不同的原子具有不同的结构，能级也各不相同，因此辐射(或吸收)的光子的________也不相同．这就是不同元素的原子具有不同的________的原因．（三）波尔理论的历史意义1．玻尔理论的成功之处：玻尔理论第一次将________引入原子领域，提出了________和________的概念，成功解释了________光谱的实验规律．2．玻尔理论的局限性：过多地保留了经典理论，即保留经典粒子的观念，把电子的运动看做经典力学描述下的轨道运动．3．电子云：原子中的电子没有确定的________，我们只能描述电子在某个位置出现________的多少，把电子这种概率分布用疏密不同的点表示时，这种图像就像云雾一样分布在原子核周围，故称________．【课中案】【例1】根据玻尔理论，下列关于氢原子的论述正确的是( )A．若氢原子由能量为E n的定态向低能级跃迁时，氢原子要辐射的光子能量为hν＝E n B．电子沿某一轨道绕核运动，若圆周运动的频率为ν，则其发光的频率也是νC．一个氢原子中的电子从一个半径为r a的轨道自发地直接跃迁到另一半径为r b的轨道，已知r a>r b，则此过程原子要辐射某一频率的光子D．氢原子吸收光子后，将从高能级向低能级跃迁【例2】如图所示为氢原子的能级图．用光子能量为13.06 eV的光照射一群处于基态的氢原子，则可能观测到氢原子发射的不同波的光有( )A．15种B．10种C．4种D．1种【例3】欲使处于基态的氢原子激发，下列措施可行的是( )A．用10. 2 eV的光照射 B．用11 eV的光子照射C．用14 eV的光子照射 D．用11 eV的电子碰撞【例4】一群处于基态的氢原子吸收某种光子后，向外辐射了ν1、ν2、ν3三种频率的光子，且ν1>ν2>ν3，则( )A．被氢原子吸收的光子的能量为hν 1 B．被氢原子吸收的光子的能量为hν2C．ν1＝ν2＋ν 3 D．hν1＝hν2＋hν 3【例5】（1）能量为E i的光子照射基态氢原子，刚好可使该原子中的电子成为自由电子．这一能量E i称为氢的电离能．现用一频率为ν的光子从基态氢原子中击出了一电子，该电子在远离核以后速度的大小为________(用光子频率ν、电子质量m、氢原子的电离能E i 和普朗克常量h表示)．(2)氢原子在基态时轨道半径r1＝0.53×10－10 m，能量E1＝－13.6 eV，求氢原子处于基态时：①电子的动能；②原子的电势能；③用波长是多少的光照射可使基态氢原子电离？【课后案】1．根据玻尔的原子结构模型，原子中电子绕核运转的轨道半径( )A．可以取任意值 B．可以在某一范围内取任意值C．可以取不连续的任意值 D．是一些不连续的特定值2．氢原子辐射出一个光子后，根据玻尔理论，下列说法中正确的是( )A．电子绕核旋转的半径增大B．氢原子的能量增大C．氢原子的电势能增大D．氢原子核外电子的速率增大3．如图所示为氢原子的能级图，A、B、C分别表示电子在三种不同能级跃迁时放出的光子，则下列判断中正确的是( )A．能量和频率最大、波长最短的是B光子B．能量和频率最小、波长最长的是C光子C．频率关系为νB＞νA＞νC，所以B的粒子性最强D．波长关系为λB＞λA＞λC4．玻尔在他提出的原子模型中所做的假设有( )A．原子处于称为定态的能量状态时，虽然电子做加速运动，但并不向外辐射能量B．原子的不同能量状态与电子沿不同的圆轨道绕核运动相对应，而电子的可能轨道的分布是不连续的C．电子从一个轨道跃迁到另一轨道时，辐射(或吸收)一定频率的光子D．电子在绕原子核做圆周运动时，稳定地产生电磁辐射5．关于玻尔原子理论的基本假设，下列说法中正确的是( )A．原子中的电子绕原子核做圆周运动，库仑力提供向心力B．氢原子光谱的不连续性，表明了氢原子的能级是不连续的C．原子的能量包括电子的动能和系统的势能，电子动能可取任意值，系统的势能只能取某些分立值D．电子由一条轨道跃迁到另一条轨道上时，辐射(或吸收)光子频率等于电子绕核运动的频率6.下列说法正确的是( )A．玻尔对氢原子光谱的研究导致原子的核式结构模型的建立B．玻尔理论可以成功解释氢原子的光谱现象C．玻尔继承了卢瑟福原子模型，但对原子能量和电子轨道引入了量子化假设D．玻尔将量子观念引入原子领域，其理论能够解释氢原子光谱的特征7．一群氢原子处于同一较高的激发态，它们向较低激发态或基态跃迁的过程中( ) A．可能吸收一系列频率不同的光子，形成光谱中的若干条暗线B．可能发出一系列频率不同的光子，形成光谱中的若干条亮线C．只吸收频率一定的光子，形成光谱中的一条暗线D．只发出频率一定的光子，形成光谱中的一条亮线8．根据玻尔理论，氢原子有一系列能级，以下说法正确的是( )A．当氢原子处于第二能级且不发生跃迁时，会向外辐射光子B．电子绕核旋转的轨道半径可取任意值C．处于基态的氢原子可以吸收10 eV的光子D．大量氢原子处于第四能级向基态跃迁时会出现6条谱线9．氢原子的基态能量为E1，下列四个能级图，正确代表氢原子的是( )10.氢原子的核外电子从距核较近的轨道跃迁到距核较远的轨道的过程中( )A ．原子要吸收光子，电子的动能增大，原子的电势能增大B ．原子要放出光子，电子的动能减小，原子的电势能减小C ．原子要吸收光子，电子的动能增大，原子的电势能减小D ．原子要吸收光子，电子的动能减小，原子的电势能增大11．汞原子的能级图如图所示，现让一束光子能量为8.8 eV 的单色光照射到大量处于基态(能级数n ＝1)的汞原子上，能发出6种不同频率的色光．下列说法中正确的是( )A ．最长波长光子的能量为1.1 eVB ．最长波长光子的能量为2.8 eVC ．最大频率光子的能量为2.8 eVD ．最大频率光子的能量为4.9 eV12．如图是氢原子的能级图，一群氢原子处于n ＝3能级，下列说法中正确的是( )A ．这群氢原子发出的光子中，能量最大为10.2 eVB ．从n ＝3能级跃迁到n ＝2能级时发出的光波长最长C ．这群氢原子能够吸收任意光子的能量而向更高能级跃迁D ．如果发出的光子中只有一种能使某金属产生光电效应，那一定是由n ＝3能级跃迁到n ＝1能级发出的13.如图所示为氢原子的能级示意图，一群氢原子处于n ＝3的激发态，在自发跃迁中放出一些光子，用这些光子照射逸出功为2.25 eV 的钾，下列说法正确的是( )A ．这群氢原子能发出三种不同频率的光B．这群氢原子发出光子均能使金属钾发生光电效应C．金属钾表面逸出的光电子最大初动能一定小于12.09 eVD．金属钾表面逸出的光电子最大初动能可能等于9.84 eV14.如图所示为氢原子最低的四个能级，当氢原子在这些能级间跃迁时，(1)有可能放出几种能量的光子？(2)在哪两个能级间跃迁时，所发出的光子波长最长？波长是多少？(普朗克常量h＝6.63×10－34J·s，光速c＝3.0×108 m/s)。

高中物理人教版选修3-5 18.4 波尔的原子模型

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。