184玻尔的原子模型-天津市空中课堂人教版高中物理选修3-5课件(共30张PPT)
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【新人教版】高中物理选修3-5《184+玻尔的原子模型》课件(共66张PPT)
确.
3．已知氢原子基态能量为-13.6 eV，下列说法中正确的有
( A．用波长为600 nm的光照射时，可使稳定的氢原子电离 )
B．用光子能量为10.2 eV的光照射时，可能使处于基态的
氢原子电离 C．氢原子可能向外辐射出11 eV的光子 D．氢原子可能吸收能量为1.89 eV的光子
【解析】选D.要使处于基态的氢原子电离,其吸收的光子能
1.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．电子跃迁时辐射的光子的频率等于电子绕核做圆周运动 的频率
2 E1 1 E1 1 1 得 ( 2 2 )，故里德伯常量 R . hc 2 n hc n
(2)氢原子光谱除巴耳末线系之外，还有其他线系，例如氢
原子从高能级向量子数n=1的能级跃迁时发出的光谱线属于 赖曼系,向n=3的能级跃迁时发出的光谱线属于帕邢系 .
3.如何解释气体导电发光现象? 提示:通常情况下,原子处于基态,基态是最稳定的.气体放 电管中的原子受到高速运动的电子的撞击 ,有可能跃迁到激 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.如何解释原子的特征谱线? 提示:原子从高能级向低能级跃迁时,放出的光子能量等于 前后两个能级之差.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.由于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)的光子也不相同,这就是不同元素的原子具 有不同的特征谱线的原因.
3．已知氢原子基态能量为-13.6 eV，下列说法中正确的有
( A．用波长为600 nm的光照射时，可使稳定的氢原子电离 )
B．用光子能量为10.2 eV的光照射时，可能使处于基态的
氢原子电离 C．氢原子可能向外辐射出11 eV的光子 D．氢原子可能吸收能量为1.89 eV的光子
【解析】选D.要使处于基态的氢原子电离,其吸收的光子能
1.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．电子跃迁时辐射的光子的频率等于电子绕核做圆周运动 的频率
2 E1 1 E1 1 1 得 ( 2 2 )，故里德伯常量 R . hc 2 n hc n
(2)氢原子光谱除巴耳末线系之外，还有其他线系，例如氢
原子从高能级向量子数n=1的能级跃迁时发出的光谱线属于 赖曼系,向n=3的能级跃迁时发出的光谱线属于帕邢系 .
3.如何解释气体导电发光现象? 提示:通常情况下,原子处于基态,基态是最稳定的.气体放 电管中的原子受到高速运动的电子的撞击 ,有可能跃迁到激 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.如何解释原子的特征谱线? 提示:原子从高能级向低能级跃迁时,放出的光子能量等于 前后两个能级之差.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.由于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)的光子也不相同,这就是不同元素的原子具 有不同的特征谱线的原因.
人教版物理选修3-5 18.4 玻尔的原子模型(共28张PPT)(1)(完美版下载)
汉森详细解释了巴耳末的发现，以及 尚未得到解释的巴耳末经验公式.
6
玻尔“一看到巴耳末公式，整个情形 就一下子弄清楚了.”
玻尔在1912年2月在德国物理学家斯塔 克(J.Stark，1874-1957)的著作《原子动力学 原理》读到：“一个光谱的全部谱线是由单 独一个电子造成的，是在这电子从一个(几 乎)完全分离的状态逐次向势能最小的状态 跃迁的过程中辐射出来的.”
4 玻尔的原子模型
郭雪鹏 临泉一中
尼尔斯·玻尔
玻尔的父亲是哥本哈根大学生
理学教授，从小注重对孩子的教育，
引导孩子们观察自然，欣赏文艺和参
加体育运动.
受父亲的影响，玻尔对科学有
特殊的热爱.1906年，玻尔应征丹麦
科学文学院悬赏比赛，完成其科学生
尼尔斯·玻尔
涯第一篇论文《用喷注振动法测定水
Niels Bohr(1885-1962) 丹麦物理学家
解 n=5，E5=-0.54eV；n=2，E2=-3.4eV. 根据辐射条件，有
11
原子核
问题：类比卫星绕地球做圆周运动，电子从低轨 道跃迁到高轨道，即轨道半径增大，原子的能量 如何变化？原子能量包含哪些能量？
12
原子核
电子从高轨道跃迁到低轨道，辐射出电磁波 从低轨道跃迁到高轨道，吸收电磁波
13
二、玻尔理论对氢光谱的解释
氢原子轨道半径
轨道量子化 rnmev=nh/2π n=1，2，3…… 电子绕核做圆周运动，
3
1911年，玻尔获得哲学博士学位，学位论 文关于金属中的电子论.1912年去曼彻斯特跟随 卢瑟福研究.玻尔坚信卢瑟福的核式结构模型符 合客观事实，但也清醒意识到卢瑟福模型存在 的问题——原子稳定性.
玻尔认为，要解决原子的稳定性问题， “只有量子假说是摆脱困难的唯一出路”.玻尔 首先将原子现象和原子核现象区分开来，认识 到元素的化学和物理性质只取决于核外电子.
6
玻尔“一看到巴耳末公式，整个情形 就一下子弄清楚了.”
玻尔在1912年2月在德国物理学家斯塔 克(J.Stark，1874-1957)的著作《原子动力学 原理》读到：“一个光谱的全部谱线是由单 独一个电子造成的，是在这电子从一个(几 乎)完全分离的状态逐次向势能最小的状态 跃迁的过程中辐射出来的.”
4 玻尔的原子模型
郭雪鹏 临泉一中
尼尔斯·玻尔
玻尔的父亲是哥本哈根大学生
理学教授，从小注重对孩子的教育，
引导孩子们观察自然，欣赏文艺和参
加体育运动.
受父亲的影响，玻尔对科学有
特殊的热爱.1906年，玻尔应征丹麦
科学文学院悬赏比赛，完成其科学生
尼尔斯·玻尔
涯第一篇论文《用喷注振动法测定水
Niels Bohr(1885-1962) 丹麦物理学家
解 n=5，E5=-0.54eV；n=2，E2=-3.4eV. 根据辐射条件，有
11
原子核
问题：类比卫星绕地球做圆周运动，电子从低轨 道跃迁到高轨道，即轨道半径增大，原子的能量 如何变化？原子能量包含哪些能量？
12
原子核
电子从高轨道跃迁到低轨道，辐射出电磁波 从低轨道跃迁到高轨道，吸收电磁波
13
二、玻尔理论对氢光谱的解释
氢原子轨道半径
轨道量子化 rnmev=nh/2π n=1，2，3…… 电子绕核做圆周运动，
3
1911年，玻尔获得哲学博士学位，学位论 文关于金属中的电子论.1912年去曼彻斯特跟随 卢瑟福研究.玻尔坚信卢瑟福的核式结构模型符 合客观事实，但也清醒意识到卢瑟福模型存在 的问题——原子稳定性.
玻尔认为，要解决原子的稳定性问题， “只有量子假说是摆脱困难的唯一出路”.玻尔 首先将原子现象和原子核现象区分开来，认识 到元素的化学和物理性质只取决于核外电子.
高中物理184玻尔的原子模型课件新人教版选修35
(2)氢原子从高能级向低能级跃迁时，放出的光子能量等于 前后两个能级的能量差。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。由于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)的光子也不相同，这就是不同元素的原子具有 不同的特征谱线的原因。
5. 玻尔理论的局限性 (1)玻尔理论虽然把量子理论引入原子领域，提出定态和跃 迁概念，成功解释了氢原子光谱，但对多电子原子光谱无法解 释，因为玻尔理论仍然以经典理论为基础。如粒子的观念和轨 道。 (2)量子化条件的引进没有适当的理论解释。
1．氢原子各能级的能量包括几种形式？ 提示：两种。电子绕核运动的动能和电子——氢原子核系 统的势能。 2．如何解释氢气导电发光现象？它的谱线为什么是分立 的？ 提示：(1)通常情况下原子处于基态，基态是最稳定的状 态。氢气在放电管中受到高速运动的电子的发地向能量较低的能 级跃迁，放出光子，最终又回到基态。
例2 由玻尔理论可知，下列说法中正确的是( ) A．电子绕核运动有加速度，就要向外辐射电磁波 B．处于定态的原子，其电子做变速运动，但它并不向外 辐射能量 C．原子内电子的可能轨道是不连续的 D．原子发生跃迁时，辐射或吸收光子的能量等于两个轨 道的能量差
解析：按照经典物理学的观点，电子绕核运动有加速度， 一定会向外辐射电磁波，与客观事实相矛盾，故A错。B、C、 D是玻尔理论的假设，故都是正确的。
答案：BCD
玻尔原子模型的主要思想 1．轨道量子化：电子的轨道半径只能是一些不连续的、某 些分立的数值，不同的轨道对应不同的能量值。 2．能量量子化：与轨道量子化对应的能量不连续的现象。 3．跃迁：电子从高能级跃迁到低能级时，辐射光子；电子 从低能级跃迁到高能级时，吸收光子，且只辐射或吸收能量等 于其能级差的某些特定的光子。
人教版高中物理选修3-5课件：18.4玻尔的原子模型 (共43张)
（2）能级公式： En=E1/n2,n=1,2,3…. E1=-13.6eV，是电子在第一条轨道上 运动时的能量。 注意：原子的能量为电子的动能和电 势能的总和，为负值。
二、玻尔理论对氢光 谱的能级解释
1．氢光谱的规律 1885年，瑞士的中学物理教师巴耳末 研究了氢光谱在可见光区的四条谱线的波 长之间的关系，得到了一个经验公式： 1/λ=R(1/22-1/n2).n=3,4,5,6,….(其中里 德伯常数R=1.097×107m-1)
3、能级 在玻尔模型中，原子的可能形态是不连续 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。 能量最低的状态叫做基态，其他状态叫做 激发态。 原子处于基态时最稳定，处于较高能级时 会自发地向较低能级跃迁。
4、有关氢原子中电子运动的两个公式 玻尔在上述假设的基础上，利用经典电磁 理论和牛顿力学，及计算出了氢的电子的各条 可能轨道的半径和电子在各条轨道上运动时的 能量(动能和势能)。 （1）轨道半径公式：rn =n2r1 n=1，2， 3，…r1=0.53×10-10m代表第一条（即离核最近） 可能轨道的半径。n是正整数，叫做量子数。
各种气体原子的能级不同，跃迁时发射 光子的能量各异，因此利用不同气体可以制 成五颜六色的霓虹灯。
霓虹灯营造出热闹的节日气氛
三、玻尔模型的局 限性
1.玻尔原子理论在解释具有两个以上电 子的原子光谱时，理论与实验偏离较大。 2．量子力学基础上的原子理论认为： （1）核外电子没有确定的轨道，玻尔的 电子轨道是电子出现几率最大的地方。
若E1>E2，则hv=E1-E2，它吸收一定频率 的光子; 若E2>E1，则hv=E2-E1，它辐射能量，且 能量以光子的形式辐射出去，即原子发光。 可见：原子的吸能和放能都不是任意的， 而为某两个能级的能量差。所以原子的光谱为 线状谱，且原子线状谱中的亮线和吸收谱中的 暗线一一对应。
人教版高中物理选修3-5《18.4 玻尔的原子模型》PPT(共18张) (共18张PPT)
2、同时，按照经典电磁理论，电子绕核运行 时辐射电磁波的频率应该等于电子绕核运行的频 率，随着运行轨道半径的不断变化，电子绕核运 行的频率要不断变化，因此原子辐射电磁波的频 率也要不断变化。这样，大量原子发光的光谱就 应该是包含一切频率的连续谱。
以上矛盾表明，从宏观现象总结出来的经典 电磁理论不适用于原子这样小的物体产生的微观 现象。为了解决这个矛盾，1913年玻尔在卢瑟福 学说的基础上，把普朗克的量子理论运用到原子 系统上，提出了玻尔理论。
二、玻尔理论的基本假说： 1、定态假设（原子能量量子化）：
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。
2、跃迁假设(频率条件)：原子从一种定 态（设能量为E初）跃迁到另一种定态（设能量 为E终）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
第十八章 原子结构
第四节 玻尔的原子模型
甘肃省通渭县第二中学 李树龙
一、玻尔提出原子模型的背景：
卢瑟福的原子核式结构学说
矛盾 经典的电磁理论的矛盾。
电子绕核运动（有加速度） 磁波
辐射电
频率等于绕核运行的ຫໍສະໝຸດ 率能量减少、轨道半径减少频率变化
电子沿螺旋线轨道落入原子核
原子光谱应为连续光谱
原子是不稳定的
实际上是不连续的亮线
原子是稳定的
1、原来，电子没有被库仑力吸引到核上， 它一定是以很大的速度绕核运动，就象 行星绕着太阳运动那样。按照经典理论， 绕核运动的电子应该辐射出电磁波，因 此它的能量要逐渐减少。随着能量的减 少，电子绕核运行的轨道半径也要减小. 于是电子将沿着螺旋线的轨道落入原子 核，就像绕地球运动的人造卫星受到上 层大气阻力不断损失能量后要落到地面 上一样。 这样看来，原子应当是不稳定 的，然而实际上并不是这样。
人教版高中物理选修3-5课件：18.4 玻尔的原子模型(共30张PPT)(优质版)
总结提升
答案
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1.根据玻尔理论，关于氢原子的能量，下列说法中正确的是( B ) A.是一系列不连续的任意值 B.是一系列不连续的特定值 C.可以取任意值 D.可以在某一范围内取任意值
解析 根据玻尔模型，氢原子的能量是量子化的，是一系列不连续的 特定值，另外我们可以从氢原子的能级图上，得出氢原子的能级是一 系列的特定值，而不是任意取值的结论，故A、C、D错误，B对.
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3.如图4所示为氢原子的四个能级，其中E1为基态，若氢原子A处于激发 态E2，氢原子B处于激发态E3，则下列说法正确的是( )
A.原子A可能辐射出3种频率的光子
B.原子B可能辐射出3种频率的光子
C.原子A能够吸收原子B发出的光子并跃迁到能级E4
D.原子B能够吸收原子A发出的光子并跃迁到能级E4
答案
(2)氢原子吸收或辐射光子的频率条件是什么？它和氢原子核外的电子 的跃迁有什么关系？ 答案 电子从能量较高的定态轨道(其能量记为Em)跃迁到能量较低的定 态轨道(其能量记为En)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hν＝Em－En(m＞n)．这 个式子称为频率条件，又称辐射条件． 当电子从较低的能量态跃迁到较高的能量态，吸收的光子的能量同样由 频率条件决定．
图5
解析答案
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。2. 一份耕耘，份收获，努力越大，收获越多，奋斗!奋斗!奋斗!3. 让我们将事前的忧虑，换为事前的思考和计划吧！4. 世界上那些最容易的事情中，拖延时间最不费力5. 不管现在有多么艰辛，我们也要做个生活的舞者。6. 奋斗是万物之父。— —陶行知7. 上帝制造人类的时候就把我们制造成不完美的人，我们一辈子努力的过程就是使自己变得更加完美的过程，我们的一切美德都来自于克服自身缺点的奋斗。8. 不要被任何人打乱自己的脚步，因为没有谁会像你一样清楚和在乎自己 的梦想。9. 时间不在于你拥有多少，只在于你怎样使用10. 水只有碰到石头才能碰出浪花。11. 嘲讽是一种力量，消极的力量。赞扬也是一种力量，但却是积极的力量。12. 在我们成长的路上也会遇到一些挫折，一些困难，那韩智华就是我们 的榜样，永不认输，因为我知道挫折过后是一片晴朗的天空，瞧，成功就在挫折背后向我们招手，成功就是在努力的路上，“成功就在努力的路上”！让我们记住这句话，向美好的明天走去。13. 销售世界上第一号的产品——不是汽车，而 是自己。在你成功地把自己推销给别人之前，你必须百分之百的把自己推销给自己。14. 不要匆忙的走过一天又一天，以至于忘记自己从哪里来，要到哪里去。生命不是一场速度赛跑，她不是以数量而是以质量来计算，知道你停止努力的那 一刻，什么也没有真正结束。15. 也许终点只有绝望和失败，但这绝不是停止前行的理由。16. 有事者，事竟成；破釜沉舟，百二秦关终归楚；苦心人，天不负；卧薪尝胆，三千越甲可吞吴。17. 我颠覆了整个世界。只为了摆正你的倒影18. 好的想法是十分钱一打，真正无价的是能够实现这些想法的人。19. 伤痕是士兵一生的荣耀。20. 只有一条路不能选择——那就是放弃的路；只有一条路不能拒绝——那就是成长的路。21. 多对自己说“我能行，我一定可以”，只有这样才不 会被“不可能”束缚，才能不断超越自我。22. 人生本来就充满未知，一切被安排好反而无味——坚信朝着目标，一步一步地奋斗，就会迈向美好的未来。23. 回避现实的人，未来将更不理想。24. 空想会想出很多绝妙的主意，但却办不成任 何事情。25. 无论什么思想，都不是靠它本身去征服人心，而是靠它的力量；不论靠思想的内容，而是靠那些在历史上某些时期放射出来的生命的光辉。——罗曼·罗兰《约翰·克利斯朵夫》26. 上帝助自助者。27. 你的爸妈正在为你奋斗，这 就是你要努力的理由。28. 有很多人都说：平平淡淡就福，没有努力去拼博，又如何将你的人生保持平淡?又何来幸福?29. 当事情已经发生，不要抱怨，不要沮丧，笑一笑吧，一切都会过去的。30. 外在压力增加时，就应增强内在的动力。31. 我们每个人都应微笑面对人生，没有了怨言，也就不会有哀愁。一个人有了希望，就会对生活充满信心，只要你用美好的心灵看世界，总是以乐观的精神面对人生。32. 勇敢的人。——托尔斯泰《袭击》33. 昨天下了雨，今天刮了风，明天太 阳就出来了。34. 是的，成功不在于结果，更重要的是过程，只要你努力过，拼搏过，也许结果不一定是最好的那也走过了精彩的过程，至少，你不会为此而后悔。35. 每一天的努力，以后只有美好的未来。每一天的坚持，换来的是明天的辉 煌。36. 青年最要紧的精神，是要与命运奋斗。——恽代英37. 高峰只对攀登它而不是仰望它的人来说才有真正意义。38. 志不可立无可成之事。如无舵之舟，无衔之马，飘荡奔逸，何所底乎？--王守仁39. 拿望远镜看别人，拿放大镜看自己。 40. 顽强的毅力可以征服世界上任何一座高峰。——狄更斯41. 士人第一要有志，第二要有识，第三要有恒。——曾国42. 在我们能掌控和拼搏的时间里，去提升我们生命的质量。43. 我们不是等待未来，我们是创造未来，加油，努力奋斗。 44. 人生如画，一笔一足迹，一步一脚印，有的绚丽辉煌，有的却平淡无奇。45. 脚跟立定以后，你必须拿你的力量和技能，自己奋斗。——萧伯纳46. 一个能从别人的观念来看事情，能了解别人心灵活动的人，永远不必为自己的前途担心。
选修3-5：18.4《玻尔的原子模型》PPT课件
0 -0.54 eV
-0.85 eV
n= n=5 n=4 n=3
-1.51 eV
n=2
巴 耳 末 系
-3.40 eV
n=1
-13.6 eV
二.玻尔理论对氢光谱的解释
Hδ Hγ
（巴尔末系）
Hβ Hα
1 1 1 R( 2 2 ) n 3, 4,5,... 2 n 巴耳末公式 R=1.10 107 m1 里德伯常量
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
回顾科学家对原子结构的认识史
否定 建立 汤姆孙的西 瓜模型 出现矛盾
汤姆孙发现电子
原子不可割
α 粒子散射实验
否定
汤姆孙的西 瓜模型
建立
卢瑟福的核 式结构模型
出现矛盾 原子稳定性事实 氢光谱实验 卢瑟福的核 式结构模型
否定
建立
?
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。
拓展与提高
否定 建立
原子结构的认识史
汤姆孙的西 建 原子不可割 观 汤姆孙发现电子 瓜模型 怎样修改玻尔模型？ 立 察 出现矛盾 科 思想：必须彻底放弃经典概念？ 与 学 实 否定 汤姆孙的西 卢瑟福的核 建立 关键：用电子云概念取代经典的轨道概念 α 粒子散射实验 模 瓜模型 式结构模型 验 型 出现矛盾 所 提 获 出 原子稳定性事实 卢瑟福的核 建立 得 否定 玻尔模型 式结构模型 科 氢光谱实验 的 学 出现矛盾 假 事 否定 量子力学 建立 电子在某处单位体积内出现的概率——电子云 玻尔模型 复杂（氦）原子 说 理论 实 光谱
-0.85 eV
n= n=5 n=4 n=3
-1.51 eV
n=2
巴 耳 末 系
-3.40 eV
n=1
-13.6 eV
二.玻尔理论对氢光谱的解释
Hδ Hγ
（巴尔末系）
Hβ Hα
1 1 1 R( 2 2 ) n 3, 4,5,... 2 n 巴耳末公式 R=1.10 107 m1 里德伯常量
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
回顾科学家对原子结构的认识史
否定 建立 汤姆孙的西 瓜模型 出现矛盾
汤姆孙发现电子
原子不可割
α 粒子散射实验
否定
汤姆孙的西 瓜模型
建立
卢瑟福的核 式结构模型
出现矛盾 原子稳定性事实 氢光谱实验 卢瑟福的核 式结构模型
否定
建立
?
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。
拓展与提高
否定 建立
原子结构的认识史
汤姆孙的西 建 原子不可割 观 汤姆孙发现电子 瓜模型 怎样修改玻尔模型？ 立 察 出现矛盾 科 思想：必须彻底放弃经典概念？ 与 学 实 否定 汤姆孙的西 卢瑟福的核 建立 关键：用电子云概念取代经典的轨道概念 α 粒子散射实验 模 瓜模型 式结构模型 验 型 出现矛盾 所 提 获 出 原子稳定性事实 卢瑟福的核 建立 得 否定 玻尔模型 式结构模型 科 氢光谱实验 的 学 出现矛盾 假 事 否定 量子力学 建立 电子在某处单位体积内出现的概率——电子云 玻尔模型 复杂（氦）原子 说 理论 实 光谱
高中物理选修3-5 18.4《波尔的原子模型》38张ppt
根据：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)
4 3 21
轨道假设
跃迁假设
4
E4
3
E3
2
E2
E1 1
定态假设
4
E4
3
E3
2
E2
E1 1
1对玻尔理论的下列说法中正确的是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提出了异议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电磁理论和牛顿力学计算出来的abcd2下面关于玻尔理论的解释中不正确的说法a原子只能处于一系列不连续的状态中每个状态都对应一定的能量b原子中虽然核外电子不断做加速运动但只要能量状态不改变就会向外辐射能量c原子从一种定态跃迁到另一种定态时一定要辐射一定频率的光子d原子的每一个能量状态都对应一个电子轨道并且这些轨道是不连续的3根据玻尔理论氢原子中量子数n越大则下列说法中正确的是a电子轨道半径越大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a可以取任意值b可以在某一范围内取任意值c可以取一系列不连续的任意值d是一系列不连续的特定值acd5按照玻尔理论一个氢原子中的电子从一半径为的圆轨道自发地直接跃迁到一半径为则在此过程中a原子要发出一系列频率的光子b原子要吸收一系列频率的光子c原子要发出某一频率的光子d原子要吸收某一频率的光子一玻尔原子理论的基本假设1轨道假设
C、原子从一种定态跃迁到另一种定态时，一 定要辐射一定频率的光子
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
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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
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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
《玻尔的原子模型》人教版高二物理选修3-5PPT模板课件
们之间是否有某种关系？ ➢ 气体导电发光机理是什么？ ➢ 原子光谱为什么是线状光谱？ ➢ 不同元素的原子为什么具有不同的特征谱线？
二、玻尔理论对氢光谱的解释
∞n－－－－－－－－－－－－－－－－－
E/eV
0 eV
氢
５ ４
原
３
子 的
激 发
２
能态
巴
帕 邢 系
布 喇 开 系
普 丰 德 系
耳
-0.54 -0.85 -1.51
典型例题
【典例2】. 按照波尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大
的轨道上，有关能量变化的说法中，源自确的是（ D ）A.电子的动能变大，电势能变大，总能量变大 B.电子的动能变小，电势能变小，总能量变小 C.电子的动能变小，电势能变大，总能量不变 D.电子的动能变小，电势能变大，总能量变大
感谢聆听
语文 五年级 上册 配人教版
主讲人：XXX
时间: xxx
-3.4
级
图
基态
末 系
-13.6
１ 赖曼系
10
二、玻尔理论对氢光谱的解释
Hδ
n=6
n=5
n=1 n=2 n=3 n=4
Hγ
Hβ
Hα
（巴尔末系）
1 R( 1 1 ) n 3, 4,5,...
22 n2
巴耳末公式 R=1.10107m1 里德伯常量
二、玻尔理论对氢光谱的解释
轨道与能级相对应
赖曼系（紫外线）
1.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；
2.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；
二、玻尔理论对氢光谱的解释
∞n－－－－－－－－－－－－－－－－－
E/eV
0 eV
氢
５ ４
原
３
子 的
激 发
２
能态
巴
帕 邢 系
布 喇 开 系
普 丰 德 系
耳
-0.54 -0.85 -1.51
典型例题
【典例2】. 按照波尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大
的轨道上，有关能量变化的说法中，源自确的是（ D ）A.电子的动能变大，电势能变大，总能量变大 B.电子的动能变小，电势能变小，总能量变小 C.电子的动能变小，电势能变大，总能量不变 D.电子的动能变小，电势能变大，总能量变大
感谢聆听
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主讲人：XXX
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-3.4
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图
基态
末 系
-13.6
１ 赖曼系
10
二、玻尔理论对氢光谱的解释
Hδ
n=6
n=5
n=1 n=2 n=3 n=4
Hγ
Hβ
Hα
（巴尔末系）
1 R( 1 1 ) n 3, 4,5,...
22 n2
巴耳末公式 R=1.10107m1 里德伯常量
二、玻尔理论对氢光谱的解释
轨道与能级相对应
赖曼系（紫外线）
1.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；
2.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；
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hν En
能量较高的定态轨道能量记为Em 较低的定态轨道能量记为En
一、玻尔原子理论的基本假设
3. 跃迁假说的频率条件
（2）电子从能量较低的定态轨道跃迁到能量
Em
较高的定态轨道时，原子将吸收能量
① 原子吸收光子由低能级态向高能级态跃 迁时，只能吸收特定频率光子的能量。 ② 吸收的子能量为hν必须恰好等于跃迁前 后两个能级之差，即hν=Em-En
氢原子能级图
二、玻尔理论对氢光谱的解释
2.利用玻尔理论如何解释巴耳末公式，这个实验规律？
n=2
Hα
n=3
n=4
n=5
n=6 Hδ
编号 波长 Hα 656.47nm Hβ 486.27nm Hγ 434.17nm Hδ 410.29nm
跃迁能级 由n=3跃迁至n=2能级 由n=4跃迁至n=2能级 由n=5跃迁至n=2能级 由n=6跃迁至n=2能级
n=∞ n=5 n=4 n=3 n=2
撞击 n=1
0 E5=-0.54eV E4=-0.85eV E3=-1.51eV E2=-3.4eV
E1=-13.6eV
二、玻尔理论对氢光谱的解释
电子从能量较低的定态轨道跃迁到能量较高 的定态轨道时，除了可以通过吸收光子获取 能量外，还可通过碰撞方式获得实物粒子的 能量。
氢 汞
氢原子和汞原子光谱对比
二、玻尔理论对氢原子光谱的解释
氢原子能级图
汞原子能级图
氢原子和汞原子能级图对比
二、玻尔理论对氢原子光谱的解释
6.这些特征谱线有什么应用呢？
原子光谱被称为原子的指纹， 每种原子都有自己的特征谱线， 因而我们可以利用光谱分析鉴别 物质和确定物质的组成成分。
二、玻尔理论对氢原子光谱的解释
n=∞ n=5 n=4 n=3 n=2
n=1
氢原子能级图
0 E5=-0.54eV E4=-0.85eV E3=-1.51eV E2=-3.4eV
E1=-13.6eV
一、玻尔原子理论的基本假设
3. 跃迁假说的频率条件
（1）电子从能量较高的定态轨道跃迁到能量较
Em
低的定态轨道时, 原子将释放能量
①一个电子在高能级态向低能级态跃迁时， 只能放出一个特定频率的光子 ②放出光子的能量为hν（h为普朗克常量）， 该光子的能量 hν=Em-En
氢原子电子云示意图
本章小结
1. 电子发现
汤姆逊通过阴 极射线实验发
现电子
原子内部 也有结构
2. 核式结构
卢瑟福通过α粒 子散射实验提出 原子的核式结构
三、玻尔理论的局限性
2. 玻尔理论的局限性
玻尔理论除了氢原子光谱外， 在解决其他问题上遇到了很大的 困难，主要原因是该理论1保. 留了 “经典粒子”轨道的观ห้องสมุดไป่ตู้，试图 利用经典力学来描述电子的运动。
+
氢原子轨道示意图
三、玻尔理论的局限性
2. 玻尔理论的局限性
根据量子力学，原子中电子的 坐标没有确定的值。只能说某时 刻电子在某点附近单位体1积. 内出 现的概率是多少，应该用电子云 的概念取代经典的轨道概念。
hν En
能量较高的定态轨道能量记为Em 较低的定态轨道能量记为En
一、玻尔原子理论的基本假设
原子跃迁假说频率条件
高能级 Em
发射光子hn Em - En
吸收光子hn Em - En
低能级 En
hn
En
hn
Em
二、玻尔理论对氢光谱的解释
1.为什么氢原子光谱是线状光谱？
原子从高能态向低能态跃迁时放出的光子 的能量等于前后两个能级之差，由于能级是分 立的，因此放出的光子的能量也是分立的，所 以原子的发射光谱只有一些分立的亮线。
二、玻尔理论对氢光谱的解释
3.为什么发射光谱和吸收光谱是一一对应的关系？
n=2 Hα n=3 n=4 n=5
n=6 Hδ
Hα
发射光谱
Hβ
吸收光谱
Hγ
Hδ
二、玻尔理论对氢光谱的解释
4.为什么气体导电时会发光？
通常情况下，原子处于基态，非 常稳定。气体放电管中的原子受到高 速运动的电子的撞击，有可能向上跃 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。
由于实物粒子的动能可全部或部分地被 电子吸收，所以入射粒子的能量大于或等 于两能级的能量差值（E=Em-En），就可使 电子发生能级跃迁。
Em
撞击
En
能量较高的定态轨道能量记为Em 较低的定态轨道能量记为En
二、玻尔理论对氢原子光谱的解释
5.为什么不同元素的原子具有不同的特征谱线？
由于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，所以每种原子 都有专属的原子光谱，不同元素的原 子具有不同的特征谱线。
一、玻尔原子理论的基本假设
1
轨道量子化假说
2
能量量子化假说
3
跃迁假说频率条件
玻尔（1885-1962）
一、玻尔原子理论的基本假设
1. 轨道量子化假说：
（1）电子在库仑力的作用下，围绕原子 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，不产生电磁辐射。
高二物理学科
氢原子光谱在可见光区的四条谱线
谱线 颜色 波长
巴尔末公式
Hα 红色
Hβ 深绿色
Hγ 青色
Hδ 紫色
656.47nm 486.27nm 434.17nm 410.29nm
1
R
1 22
-
1 n2
（n 3, 4, 5）
经典理论
实验事实
原子会坍塌并辐射出连续光谱 原子是稳定的并辐射出线状光谱
r1=0.053nm r2=0.212nm
+
r3=0.477nm
氢原子中电子轨道半径示意图
一、玻尔原子理论的基本假设
2. 能量量子化假说假说：
（1）电子在不同轨道上运动时，原子处于不同 的状态，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（n=1）叫作基态，其 他的状态（n=2,3,4……）叫作激发态。
资料
美丽的天津海河夜景
同时由于各种气体原子的能 级不同，跃迁时发射光子的能量 不同、频率不同，从而导致颜色 1不. 同，因此我们可以根据需要的 颜色选取合适的气体原子制成五 颜六色的霓虹灯
三、玻尔理论的局限性
1. 玻尔理论的成就 (1)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。 (2)玻尔理论成功地解释了1巴. 尔末系，并 很好地解释甚至预言了氢原子的其他谱 线系。