高三物理玻尔的原子模型教(学)案
高考物理总复习3.2原子结构3.2.4玻尔的原子模型学案新人教版
3.2.4 玻尔的原子模型一、玻尔原子理论的基本假设1.轨道量子化(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)电子运行轨道的半径不是任意的，也就是说电子的轨道是B(A.连续变化 B.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。
2.定态(1)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，其他的状态叫作激发态。
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(能量记为E n，m>n)时，会放出能量为hν的光子，这个光子的能量由前后两个能级的能量差决定，即hν＝E m－E n，该式被称为频率条件，又称辐射条件。
反之，当电子吸收光子时会从较低的能量态跃迁到较高的能量态，吸收的光子能量同样由频率条件决定。
思考判断(1)玻尔认为电子运行轨道半径是任意的，就像人造地球卫星，能量大一些，轨道半径就会大点。
( )(2)玻尔认为原子的能量是量子化的，不能连续取值。
( )(3)当电子从能量较高的定态轨道跃迁到能量较低的定态轨道时，会放出任意能量的光子。
( )答案(1)×(2)√(3)×二、玻尔理论对氢光谱的解释1.氢原子的能级图(如图1)图12.解释巴耳末公式(1)按照玻尔理论，原子从高能级(如从E3)跃迁到低能级(如到E2)时辐射的光子的能量为hν＝E3－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。
3.解释气体导电发光：通常情况下，原子处于基态，基态是最稳定的，原子受到电子的撞击，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。
人教版高中物理选修-玻尔的原子模型-名师
玻尔的原子模型教案三维目标： 1．知识与技能：（1）了解玻尔原子结构假说的主要内容；知道轨道量子化、能级、能量量子化以及基态、激发态的概念；知道原子跃迁的频率条件。
（2）了解玻尔理论对氢光谱的解释。
（3）了解玻尔模型的局限性。
2．过程与方法：学生通过对玻尔理论的学习，探索经典物理学无法解释的两个问题的答案。
3．情感、态度与价值观：培养学生对科学的探究精神，让学生养成敢于提出问题，勇于探索答案的科学习惯。
教学重点：玻尔的原子结构假说的两个内容：1轨道量子化与定态；2频率条件。
教学难点：1．原子的能量包括哪些；原子能量、动能、势能的变化；2．玻尔理论对氢光谱的解释。
教学方法：教师引导、讲解，学生讨论、交流。
教学过程 一、引入：卢瑟福α粒子散射实验→提出原子核式结构模型→经典物理学无法解释：① 原子是稳定的；② 原子光谱具有分立的特征。
自主学习探究1：阅读课本rv m r e k 222=mrke v 2=)1053.0(10112m r r n r n -⨯==)6.13(121eV E nE E n -==121212r v m r e k =12211221r ke mv E k ==121r ke -=ε1212r ke E -=n k r ke E 221-=n n r ke 2-=ε2122nE r ke E n n =-=nm E E hv -=末初E -E hv =初末E hv -E =23-E E c h =αλ1221536)3121(E hcE hc =-=αλnm658=αλ；相对误差%H β：24-E E ch=βλ 则：1221316)4121(E hcE hc =-=βλ代入数据解得：nm 487=βλ实际观测到的H β波长：486nm ；相对误差% H γ：25-E E c h =γλ 则：122121100)5121(E hcE hc =-=γλ代入数据解得：nm 435=γλ实际观测到的H γ波长：434nm ；相对误差% H δ：26-E E c h =δλ 则：122129)6121(E hcE hc =-=δλ代入数据解得：nm 411=δλ实际观测到的H δ波长：410nm ；相对误差% 8、你能推导出巴耳末公式中的里德伯常量R 么2E E chn -=λ则：hc n E )121(1221-=λ又由巴耳末公式：)121(122n R -=λ 因此：hcE R 1=代入数据解得：171009.1-⨯=m R思考与讨论：气体导电时为什么会发光自主学习探究6：阅读课本m ≥2的激发态的大量氢原子向基态跃迁时，可能辐射出多少种不同频率的光子2)1(2+=m m C m2若处于量子数为m 的激发态的大量氢原子向量子数为n m-n ≥2的另一较低的激发态跃迁时，可能辐射出多少种不同频率的光子2)1)((2+--=-n m n m Cnm3若只有一个氢原子呢，上述情形又如何m-n 课堂练习：1、氢原子的核外电子，在由能级较高的定态跃迁到能量较低的定态的过程中：D A ．辐射光子，获得能量 B ．吸收光子，获得能量 C ．吸收光子，放出能量 D ．辐射光子，放出能量2、 氢原子的核外电子由离核较远的轨道跃迁到离核较近的轨道上时：C A 、要吸收光子，电子的动能、电势能都增加 B 、要吸收光子，电子的动能增加，电势能减少C、要放出光子，电子的动能增加，电势能减少D、要放出光子，电子的动能、电势能都减少3、氦原子的一个核外电子被电离，会形成类似氢原子结构的氦离子。
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。
高中物理第18章4玻尔的原子模型学案新人教版选修35
高中物理第18章4玻尔的原子模型学案新人教版选修354 玻尔的原子模型[学习目标] 1.知道玻尔原子理论基本假设的主要内容．(重点)2.了解能级、能级跃迁、能量量子化以及基态、激发态等概念．(重点)3.掌握用玻尔原子理论简单解释氢原子模型．(重点、难点)4.了解玻尔模型的不足之处及其原因．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、玻尔理论对氢原子光谱的解释1．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．2．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．(2)局限性保留了经典粒子的观念，把电子的运动仍然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坐标值，我们只能描述电子在某个位置出现概率的多少，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，故称电子云．1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)电子吸收某种频率条件的光子时会从较低的能量态跃迁到较高的能量态．(√)(2)电子能吸收任意频率的光子发生跃迁．(×)(3)氢原子能级的量子化是氢光谱不连续的成因．(√)(4)玻尔理论能很好地解释氢光谱为什么是一些分立的亮线．(√)(5)玻尔理论能成功地解释氢光谱．(√)2．(多选)玻尔在他提出的原子模型中所作的假设有( )A．原子处在具有一定能量的定态中，虽然电子做加速运动，但不向外辐射能量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个轨道时，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[解析]A、B、C三项都是玻尔提出来的假设，其核心是原子定态概念的引入与能量跃迁学说的提出，也就是“量子化”的概念．原子的不同能量状态与电子绕核运动时不同的圆轨道相对应，是经典理论与量子化概念的结合．原子辐射的能量与电子在某一可能轨道上绕核的运动无关．[答案]ABC3．(多选)有关氢原子光谱的说法，正确的是( )A．氢原子的发射光谱是线状谱B．氢原子光谱说明氢原子只发出特定频率的光C．氢原子光谱说明氢原子能级是分立的D．氢原子光谱线的频率与氢原子能级的能量差无关[解析]原子的发射光谱是原子跃迁时形成的，由于原子的能级是分立的，所以氢原子的发射光谱是线状谱，原子发出的光子的能量正好等于原子跃迁时的能级差，故氢原子只能发出特定频率的光，综上所述，选项D错，A、B、C对．[答案]ABC玻尔原子模型的三条假设1轨道半径只能够是一些不连续的、某些分立的数值．氢原子各条可能轨道上的半径r n＝n2r1(n＝1,2,3…)，其中n是正整数，r1是离核最近的可能轨道的半径，r1＝0.53×10－10 m．其余可能的轨道半径还有0.212 nm、0.477 nm…，不可能出现介于这些轨道半径之间的其他值．这样的轨道形式称为轨道量子化．2．能量量子化(1)电子在可能轨道上运动时，尽管是变速运动，但它并不释放能量，原子是稳定的，这样的状态也称之为定态．(2)由于原子的可能状态(定态)是不连续的，具有的能量也是不连续的．这样的能量值，称为能级，能量最低的状态称为基态，其他的状态叫作激发态，对氢原子，以无穷远处为势能零点时，其能级公式E n＝1n2E1(n＝1,2,3…)其中E1代表氢原子的基态的能级，即电子在离核最近的可能轨道上运动时原子的能量值，E1＝－13.6 eV.n是正整数，称为量子数．量子数n越大，表示能级越高．(3)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．跃迁原子从一种定态(设能量为E2)跃迁到另一种定态(设能量为E1)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，高能级E m低能级E n.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．玻尔将这种现象叫做电子的跃迁．【例1】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至另一半径为r b 的轨道，已知r a＞r b，则在此过程中( )A．原子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．原子要吸收某一频率的光子D．原子要辐射某一频率的光子[解析]因为是从高能级向低能级跃迁，所以应放出光子，故B、C错误；“直接”从一能级跃迁到另一能级，只对应某一能级差，故只能放出某一频率的光子，故A 错误，D 正确． [答案] D解决玻尔原子模型问题的四个关键(1)电子绕核做圆周运动时，不向外辐射能量．(2)原子辐射的能量与电子绕核运动无关，只由跃迁前后的两个能级差决定．(3)处于基态的原子是稳定的，而处于激发态的原子是不稳定的．(4)原子的能量与电子的轨道半径相对应，轨道半径大，原子的能量大，轨道半径小，原子的能量小．1．已知氢原子的基态能量为E 1，激发态能量E n ＝E 1n 2，其中n ＝2，3…，用h 表示谱朗克常量，c 表示真空中的光速．能使氢原子从第一激发态电离的光子的最大波长为( )A ．－4hc 3E 1B ．－2hc E 1C ．－4hc E 1D ．－9hcE 1[解析] 第一激发态是能量最低的激发态n ＝2，依题意可知第一激发态能量为E 2＝E 14；电离是氢原子从第一激发态跃迁到最高能级n (n ＝∞)的过程，需要吸收的最小光子能量为E ＝0－E 2＝－E 14，由E ＝hc λ得：－E 14＝hc λ所以能使氢原子从第一激发态电离的光子最大波长为λ＝－4hc E 1，故C 选项正确． [答案] C氢原子的能级结构和跃迁问题的理解1(1)能级图中n 称为量子数，E 1代表氢原子的基态能量，即量子数n ＝1时对应的能量，其值为－13.6 eV.E n 代表电子在第n 个轨道上运动时的能量．(2)作能级图时，能级横线间的距离和相应的能级差相对应，能级差越大，间隔越宽，所以量子数越大，能级越密，竖直线的箭头表示原子跃迁方向，长度表示辐射光子能量的大小，n ＝1是原子的基态，n →∞是原子电离时对应的状态．2．能级跃迁处于激发态的原子是不稳定的，它会自发地向较低能级跃迁，经过一次或几次跃迁到达基态．所以一群氢原子处于量子数为n的激发态时，可能辐射出的光谱线条数为N＝C2n＝n(n－1).23．光子的发射原子由高能级向低能级跃迁时以光子的形式放出能量，发射光子的频率由下式决定．hν＝E m－E n(E m、E n是始末两个能级且m>n)能级差越大，放出光子的频率就越高．4．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，不存在激发到n能级时能量有余，而激发到n＋1时能量不足，则可激发到n能级的问题．(2)原子还可吸收外来实物粒子(例如自由电子)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(E＝E n－E k)，就可使原子发生能级跃迁．【例2】氢原子的能级图如图所示，已知可见光光子能量范围为 1.62～3.11 eV.下列说法正确的是( )A．处于n＝3能级的氢原子可以吸收任意频率的紫外线，并发生电离B．大量氢原子从高能级向n＝3能级跃迁时，发出的光中一定包含可见光C．大量处于n＝2能级的氢原子向基态跃迁时，发出的光子能量较大，有明显的热效应D．大量处于n＝4能级的氢原子向低能级跃迁时，只可能发出3种不同频率的光[解析]紫外线光子的能量一定大于可见光光子的能量，即一定大于3.11 eV，而从第3能级电离只需要1.51 eV能量，选项A正确；从高能级向第3能级跃迁时辐射光子的能量一定小于1.51 eV，因此不含可见光，选项B错误；从第2能级的氢原子向基态跃迁，辐射光子的能量为10.2 eV，是紫外线，只有红外线才有明显的热效应，选项C错误；大量氢原子从第4能级向低能级跃迁，有6种可能的光，选项D错误．[答案] A能级跃迁规律大量处于n 激发态的氢原子向基态跃迁时，最多可辐射n (n －1)2种频率的光子．一个处于n激发态的氢原子向基态跃迁时，最多可辐射(n －1)种频率的光子．2．(多选)欲使处于基态的氢原子激发或电离，下列措施可行的是( )A ．用10.2 eV 的光子照射B ．用11 eV 的光子照射C ．用14 eV 的光子照射D ．用10 eV 的光子照射[解析] 由氢原子的能级图可求得E 2－E 1＝－3.40 eV －(－13.6) eV ＝10.2 eV ，即10.2 eV 是第二能级与基态之间的能量差，处于基态的氢原子吸收10.2 eV 的光子后将跃迁到第二能级态，可使处于基态的氢原子激发，A 对；E m －E 1≠11 eV，即不满足玻尔理论关于跃迁的条件，B 错；要使处于基态的氢原子电离，照射光的能量须≥13.6 eV，而14 eV ＞13.6 eV ，故14 eV 的光子可使基态的氢原子电离，C 对；E m －E 1≠10 eV，既不满足玻尔理论关于跃迁的条件，也不能使氢原子电离，D 错．[答案] AC 课 堂 小 结1.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 ＝r 2r 1，n ＝1,2,3…氢原子的能量：E ＝1n2 E 1，n ＝1,2,3… 知 识 脉 络1．(多选)根据玻尔理论，以下说法正确的是( )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．原子能级跃迁时，辐射或吸收光子的能量取决于两个轨道的能量差[解析]根据玻尔理论，电子绕核运动有加速度，但并不向外辐射能量，也不会向外辐射电磁波，故选项A错误，选项B正确．玻尔理论中的第二条假设，就是电子绕核运动可能的轨道半径是量子化的，不连续的，选项C正确．原子在发生能级跃迁时，要放出或吸收一定频率的光子，光子能量取决于两个轨道的能量差，故选项D正确．[答案]BCD2．(多选)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hν1B．被氢原子吸收的光子的能量为hν2C．ν1＝ν2＋ν3D．ν3＝ν1＋ν2[解析]氢原子吸收光子能向外辐射出三种频率的光子，说明氢原子从基态跃迁到了第三能级态(如图所示)，在第三能级态不稳定，又向低能级跃进，发出光子，其中从第三能级跃迁到第一能级的光子能量最大，为hν1，从第二能级跃迁到第一能级的光子能量比从第三能级跃迁到第二能级的光子能量大，由能量守恒可知，氢原子一定是吸收了能量为hν1的光子，且关系式hν1＝hν2＋hν3，ν1＝ν2＋ν3存在．[答案]AC3.(2019·全国卷Ⅰ)氢原子能级示意图如图所示．光子能量在1.63 eV～3.10 eV的光为可见光．要使处于基态(n＝1)的氢原子被激发后可辐射出可见光光子，最少应给氢原子提供的能量为( )A．12.09 eV B．10.20 eVC．1.89 eV D．1.51 eV[解析]因为可见光光子的能量范围是1.63 eV～3.10 eV，所以氢原子至少要被激发到n＝3能级，要给氢原子提供的能量最少为E＝(－1.51＋13.60)eV＝12.09 eV，即选项A正确．[答案] A4．氢原子从n＝4的激发态直接跃迁到n＝2的激发态时，发出蓝色光，则当氢原子从n ＝5的激发态直接跃迁到n＝2的激发态时，可能发出的光是( )A．红外线B．红光C．紫光D．γ射线[解析]氢原子从n＝4、5的能级向n＝2的能级跃迁时辐射的光为可见光，且辐射光子的能量满足hν＝E m－E n，能级差越大，光频率越高，而紫色光的频率高于蓝色光的频率，综上所述，选项C正确．[答案] C。
《玻尔的原子模型》 学历案
《玻尔的原子模型》学历案一、学习目标1、了解玻尔原子模型的基本假设。
2、理解能级、跃迁的概念。
3、能用玻尔原子模型解释氢原子的光谱现象。
二、知识回顾在学习玻尔的原子模型之前，我们先来回顾一下之前学过的一些相关知识。
卢瑟福的原子结构模型：卢瑟福通过α粒子散射实验，提出了原子的核式结构模型。
他认为原子的中心有一个很小但质量很大的原子核，电子在原子核外绕核运动。
经典电磁理论：根据经典电磁理论，带电粒子做加速运动时会向外辐射电磁波，能量会逐渐减少，最终电子会落到原子核上。
但这与原子的稳定性相矛盾。
三、玻尔原子模型的提出1913 年，丹麦物理学家玻尔在卢瑟福原子模型的基础上，结合了普朗克的量子论和爱因斯坦的光子学说，提出了新的原子模型。
玻尔原子模型的基本假设：假设一：定态假设原子中的电子只能在一些特定的、分立的轨道上运动，这些轨道的能量是稳定的，不辐射也不吸收能量。
电子在这些轨道上运动时，处于定态。
假设二：跃迁假设当电子从一个定态轨道跃迁到另一个定态轨道时，会吸收或辐射一定频率的光子，光子的能量等于两个轨道的能量差。
假设三：轨道量子化假设电子绕核运动的轨道半径不是任意的，而是量子化的，只能取一些特定的值。
四、能级能级是指原子中电子处于不同的定态轨道时所具有的能量值。
例如，对于氢原子，其能级可以表示为：＄E_n ＝＼frac{136}｛n^2} eV$ （其中 n ＝ 1，2，3，）n ＝ 1 时对应的能级称为基态，n ＞ 1 时对应的能级称为激发态。
五、跃迁电子在不同能级之间的移动称为跃迁。
当电子从高能级跃迁到低能级时，会辐射出光子，其频率为：＄ν ＝＼frac{E_{初} E_{末}｝｛h}＄（其中 h 为普朗克常量）当电子从低能级跃迁到高能级时，会吸收光子，吸收光子的频率也满足上述公式。
六、玻尔原子模型对氢原子光谱的解释氢原子光谱是一系列不连续的谱线，这用经典电磁理论无法解释。
而玻尔的原子模型能够很好地解释这一现象。
人教版高中物理教案-玻尔原子模型
第十八章原子結構18.4玻爾原子模型【教學目標】1．瞭解玻爾原子模型及能級的概念。
2．理解原子發射和吸收光子頻率與能級差的關係。
重點：原子發射和吸收光子頻率與能級差的關係難點：玻爾原子模型及氫原子能級圖【自主預習】1.由玻爾的原子理論可知，電子的軌道是________的。
電子在這些軌道上繞核的轉動是穩定的，________電磁輻射。
2．由玻爾的原子理論可知，原子的能量是量子化的。
這些量子化的能量值叫做________。
原子中這些具有確定能量的穩定狀態，稱為________。
3．基態和激發態：能量____________的狀態叫做基態，________的狀態叫做激發態。
4．按照玻爾的觀點，當電子從能量較高的定態軌道(其能量記為Em)躍遷到能量較低的定態軌道(能量記為En，m>n)時，會放出能量為________的光子，這個光子的能量由前後兩個能級的________決定，即hν＝________，這個式子稱為頻率條件，又稱輻射條件。
反之，當電子吸收光子時會從較低的能量態躍遷到較高的能量態，________的光子的能量同樣由頻率條件決定。
5．當原子處於不同的狀態時，電子在各處出現的概率是________的。
如果用疏密不同的點子表示電子在各個位置出現的概率，畫出圖來，就像雲霧一樣，可以形象地稱做________。
6．玻爾原子理論的基本假設1）．軌道量子化與定態假設的內容(1)軌道量子化：玻爾認為在庫侖力的作用下，原子中的電子圍繞原子核做圓周運動，服從經典力學規律，但是電子的軌道半徑不是任意的，只有當半徑的大小符合一定條件時，這樣的軌道才是可能的，即電子的軌道是量子化的。
電子在這些軌道上繞核的轉動是穩定的，不產生電磁輻射。
(2)能量量子化：當電子在不同的軌道上運動時，原子處於不同的狀態，原子在不同的狀態中具有不同的能量，所以原子的能量也是量子化的。
這些量子化的能量值叫做能級。
(3)定態：原子具有確定能量的穩定狀態，稱為定態。
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。
2.3玻尔的原子模型 学案(2020年鲁科版高中物理选修3-5)
2.3玻尔的原子模型学案（2020年鲁科版高中物理选修3-5）第3节玻尔的原子模型目标定位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发光问题一.玻尔的原子模型1定态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做加速运动，但并不向外辐射能量，这些状态叫定态2跃迁假设原子从一种定态跃迁到另一定态时，它辐射或吸收一定频率的光子，即hE2E1.3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，原子的定态是不连续的，因而电子的可能轨道也是不连续的轨道半径r跟电子动量mv的乘积满足下式的这些轨道才是可能的mevrnn1,2,3，式中n是正整数，称为量子数想一想氢原子从高能级向低能级跃迁时，是不是氢原子所处的能级越高，释放的光子能量越大答案不一定氢原子从高能级向低能级跃迁时，所释放的光子的能量一定等于能级差，氢原子所处的能级越高，跃迁时能级差不一定越大，释放的光子能量不一定越大二.氢原子的能级结构1氢原子的能级公式和轨道半径公式Enn1,2,3，rnn2r1n1,2,3，式中E113.6eV，r10.531010m.2氢原子能级图如图1所示图13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能级差，由于原子的能级是不连续的，所以放出的光子的能量也是不连续的，因此原子的发射的光频率也不同一.对玻尔理论的理解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氢原子的电子最小轨道半径为r10.053nm0.531010m，其余轨道半径满足rnn2r1，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2基态原子最低的能量状态称为基态，对应的电子在离核最近的轨道上运动，氢原子基态能量E113.6eV.3激发态除基态之外的其他能量状态称为激发态，对应的电子在离核较远的轨道上运动氢原子各能级的关系为EnE1E113.6eV，n1,2,3，3跃迁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，即高能级低能级En【例1】多选按照玻尔原子理论，下列表述正确的是A核外电子运动轨道半径可取任意值B氢原子中的电子离原子核越远，氢原子的能量越大C电子跃迁时，辐射或吸收光子的能量由能级的能量差决定，即h|EmEn|D氢原子从激发态向基态跃迁的过程，可能辐射能量，也可能吸收能量答案BC解析根据玻尔理论，核外电子运动的轨道半径是确定的值，而不是任意值，A错误；氢原子中的电子离原子核越远，能级越高，能量越大，B正确；由跃迁规律可知C 正确；氢原子从激发态向基态跃迁的过程中，应辐射能量，D错误【例2】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，原子的电势能增大答案D解析根据玻尔理论，氢原子核外电子在离核较远的轨道上运动能量较大，必须吸收一定能量的光子后，电子才能从离核较近的轨道跃迁到离核较远的轨道，故B错；氢原子核外电子绕核做圆周运动，由原子核对电子的库仑力提供向心力，即km，又Ekmv2，所以Ek.由此式可知电子离核越远，即r越大时，电子的动能越小，故A.C错；由r变大时，库仑力对核外电子做负功，因此电势能增大，从而判断D正确借题发挥当氢原子从低能量态En向高能量态Emnm跃迁时，r增大，Ek减小，Ep增大或r增大时，库仑力做负功，电势能Ep增大，E增大，故需吸收光子能量，所吸收的光子能量hEmEn.二.原子能级和能级跃迁的理解1氢原子能级图如图2所示图22根据氢原子的能级图可以推知，一群量子数为n的氢原子跃迁到基态时，可能辐射出不同频率的光子数可用NC计算3原子从低能级向高能级跃迁只能吸收一定能量的光子，即当一个光子的能量满足hE末E初时，才可能被某一个原子吸收，而当光子能量h 大于或小于E末E初时都不能被原子吸收；原子从高能级向低能级跃迁，以光子的形式向外辐射能量，所辐射的光子能量恰等于发生跃迁时的两能级间的能量差【例3】如图3所示，氢原子从n2的某一能级跃迁到n2的能级，辐射出能量为2.55eV的光子，问最少要给基态的氢原子提供多少电子伏特的能量，才能使它辐射上述能量的光子请在图中画出获得该能量后的氢原子可能的辐射跃迁图图3答案12.75eV跃迁图见解析图解析氢原子从n2的某一能级跃迁到n2的能级，满足hEnE22.55eVEnhE20.85eV所以n4基态氢原子要跃迁到n4的能级，应提供的能量为EE4E112.75eV.跃迁图如图所示借题发挥1如果是一个氢原子，从某一激发态向基态跃迁时，可能发出的不同频率的光子数为n1.2如果是一群氢原子，从某一激发态向基态跃迁时，发出不同频率的光子数为N.针对训练如图4所示，1.2.3.4为玻尔理论中氢原子最低的四个能级处在n4能级的一群氢原子向低能级跃迁时，能发出若干种频率不同的光子，在这些光子中，波长最长的是图4An4跃迁到n1时辐射的光子Bn4跃迁到n3时辐射的光子Cn2跃迁到n1时辐射的光子Dn3跃迁到n2时辐射的光子答案B解析根据玻尔理论EmEnhh，能级差越小，发射光子的越小，越长，故B对.对玻尔理论的理解1多选玻尔在他提出的原子模型中所作的假设有A原子处在具有一定能量的定态中，虽然电子做加速运动，但不向外辐射能量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个轨道时，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答案ABC解析A.B.C三项都是玻尔提出来的假设，其核心是原子定态概念的引入与能量跃迁学说的提出，也就是“量子化”的概念原子的不同能量状态与电子绕核运动时不同的圆轨道相对应，是经典理论与量子化概念的结合原子辐射的能量与电子在某一可能轨道上绕核的运动无关2多选对氢原子能级公式En的理解，下列说法中正确的是A原子定态能量En是指核外电子动能与核之间的静电势能的总和BEn是负值CEn是指核外电子的动能，只能取正值D从式中可以看出，随着电子运动半径的增大，原子总能量减少答案AB解析这里是取电子自由态作为能量零点，所以电子处在各个定态中能量均是负值，En表示核外电子动能和电子与核之间的静电势能的总和，所以选项A.B对，C错，因为能量是负值，所以n越大，En越大，D错氢原子能级及跃迁3多选氢原子能级如图5所示，当氢原子从n3跃迁到n2的能级时，辐射光的波长为656nm.以下判断正确的是图5A氢原子从n2跃迁到n1的能级时，辐射光的波长大于656nmB用波长为325nm的光照射，可使氢原子从n1跃迁到n2的能级C一群处于n3能级上的氢原子向低能级跃迁时最多产生3种谱线D用波长为633nm的光照射，不能使氢原子从n2跃迁到n3的能级答案CD解析由氢原子能级图可知氢原子从n2跃迁到n1的能级的能量差大于从n3跃迁到n2的能级的能量差，根据|EnEm|h和可知，|EnEm|h，选项A错误；同理从n1跃迁到n2的能级需要的光子能量大约为从n3跃迁到n2的能量差的五倍左右，对应光子波长应为从n3跃迁到n2的能级辐射光波长的五分之一左右，选项B错误；氢原子从n3跃迁到n1的能级的能量差最多有三种情况，即对应最多有三种频率的光谱线，选项C正确；氢原子在不同能级间跃迁必须满足|EnEm|h，选项D正确4用频率为0的光照射大量处于基态的氢原子，在所发射的光谱中仅能观测到频率分别为1.2.3的三条谱线，且321，则A01B321C0123D.答案B解析大量氢原子跃迁时，只有三种频率的光谱，这说明是从n3能级向低能级跃迁，根据跃迁公式有，h3h2h1，解得321，选项B正确.。
玻尔的原子模型教案
玻尔的原子模型教案教案标题：探索玻尔的原子模型一、教学目标：1. 理解原子结构的发展历程，了解玻尔的原子模型的基本原理和特点。
2. 掌握玻尔的原子模型的结构和特点，能够运用该模型解释原子光谱和能级跃迁。
3. 培养学生的实验探究能力和科学思维，通过实验和讨论，加深对原子结构的理解。
二、教学重点和难点：重点：玻尔的原子模型的基本原理和特点，原子光谱和能级跃迁的解释。
难点：理解原子的能级结构和玻尔模型的提出及其意义。
三、教学内容和过程：1. 导入：通过提问和讨论，引导学生回顾原子结构的历史发展，引出玻尔的原子模型。
2. 学习：介绍玻尔的原子模型的基本原理和特点，包括定态、能级、能级跃迁等概念，并进行示意图和数学推导的讲解。
3. 实验探究：设计实验，让学生通过测量氢原子光谱线的波长，验证玻尔模型对氢原子光谱的解释，引导学生观察实验现象，分析实验数据，加深对玻尔模型的理解。
4. 拓展应用：通过案例分析和讨论，引导学生了解玻尔模型在其他原子和分子的应用，如氢分子离子、氦原子等。
5. 总结归纳：对玻尔的原子模型进行总结和归纳，强调其在原子结构研究中的重要性和意义。
6. 作业布置：布置相关阅读和思考题，巩固和拓展学生对玻尔模型的理解和应用。
四、教学手段和资源：1. 多媒体课件：用于呈现玻尔模型的基本原理和实验过程。
2. 实验器材：用于进行氢原子光谱线测量实验。
3. 教科书和参考书：用于学生课后阅读和深入学习。
五、教学评价：1. 实验报告：学生完成实验报告，包括实验目的、方法、数据处理和结论等内容。
2. 课堂讨论：通过课堂讨论和提问，检查学生对玻尔模型的理解和应用能力。
3. 作业考查：布置相关作业，检验学生对玻尔模型的掌握程度。
通过以上教学设计，学生将能够全面了解玻尔的原子模型，掌握其基本原理和应用，培养实验探究能力和科学思维，为学生今后的学习和科研打下坚实基础。
高中物理 18.4 玻尔的原子模型学案新人教版选修
高中物理 18.4 玻尔的原子模型学案新人教版选修18、4 玻尔的原子模型[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、[学习重点难点] 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[自主学习探究]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Em)跃迁到_______的定态轨道(其能量为En)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＝Em－En、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、氢原子的能级图图12、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、。
高中物理 第2章 原子结构 2.3 玻尔的原子模型教案
第3节玻尔的原子模型●课标要求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，并会用hν＝E2－E1进行简单计算．3．能用玻尔原子理论简单解释氢原子模型，可借助课本轨道示意图帮助学生很好的理解电子跃迁时的能态变化及原子发光机理．●教学地位本节内容是本章的重点，也是难点，玻尔理论的内容不易理解．介绍玻尔理论时，可根据卢瑟福原子模型跟经典电磁理论之间的矛盾，说明经典电磁理论不适用于原子结构，直接提出波尔理论的内容．这样讲，虽然理论上不够严谨，但简洁明了，学生容易接受．关于氢原子核外电子跃迁时辐射(或吸收)光子的问题，可根据不同层次的学生，选定难度．如对一般学生只要求计算能量差，层次较高的学生可以计算光子频率、波长等．玻尔理论的一个重要假设是原子能量的量子化，是人们认识原子结构的一个重要里程碑，它进一步说明微观世界中原子范围内的现象要用量子理论才能更好地解决．本节的重点是玻尔原子理论的基本假设，通过教学再次让学生体验科学家所进行的科学探究，领会科学方法和科学精神.●新课导入建议问题导入按照经典电磁理论的说法，只要给原子提供一定的能量，原子就会由低能量状态跃迁到高能量状态．实际上对于某种元素的原子，只有吸收一些特定大小的能量原子才能从低能量状态向高能量状态跃迁，这是为什么呢？本节课的学习便能解决此问题．●教学流程设计课前预习安排：1.看教材2.填写【课前自主导学】同学之间可进行讨论⇒步骤1：导入新课，本节教学地位分析⇒步骤2：老师提问，检查预习效果可多提问几个学生⇒步骤3：师生互动完成“探究1”除例1外可再变换命题角度，补充一个例题以拓展学生思路⇓步骤7：指导学生完成【当堂双基达标】，验证学习情况⇒步骤6：完成“探究3”重在讲解规律方法技巧⇐步骤5：师生互动完成“探究2”方式同完成探究1相同⇐步骤4：让学生完成【迁移应用】，检查完成情况并点评⇓步骤8：先由学生自己总结本节的主要知识，教师点评，安排学生课下完成【课后知能检测】课标解读重点难点1.了解玻尔理论的主要内容．2.掌握氢原子能级及轨道半径的规律. 1.玻尔原子理论的基本假设．(重点)2.玻尔理论对氢原子光谱的解释．(难点)玻尔原子模型(1)玻尔理论的建立背景和观点①经典理论的困难a．电子绕原子核做圆周运动辐射能量，电子绕核运行的轨道半径也要减小，电子应沿螺旋线运动，最终落入原子核，原子寿命很短，但事实并非如此．B．随着电子绕核运转的能量越来越少，转动频率越来越高，辐射的能量(发光)频率应连续，但元素的特征光谱的存在无法解释．②玻尔的观点：玻尔接受普朗克和爱因斯坦的量子化思想，并将原子结构与光谱联系起来．于1913年提出了量子化的原子模型．(2)玻尔理论的内容基本假设内容轨道量子化原子只能处于一系列能量不连续的状态中．在这些状态中，原子是稳定的，电子虽然做加速运动，但并不向外辐射能量，这些状态叫做定态．电子绕原子核做圆周运动，只能处在一些分立的轨道上，在这些轨道上绕核转动而不产生电磁辐射跃迁假说原子从一种定态跃迁到另一定态时，吸收(或辐射)一定频率的光子能量hν，例如，原子从定态E2跃迁到定态E1，辐射的光子能量为E2－E1能量状态量子化原子的不同能量状态对应于电子的不同运行轨道．原子的能量状态是不连续的，电子不能在任意半径的轨道上运行，只有轨道半径r跟电子动量mv的乘积满足m e vr＝nh2π(n＝1,2,3，…) 这些轨道才是可能的．n是正整数，称为量子数2.思考判断(1)玻尔理论全面否定了原子的核式结构模型．(×)(2)玻尔认为原子是稳定的，电子绕核旋转但不向外辐射能量．(√)(3)原子跃迁时吸收或辐射光子的能量必须是两能级之差．(√)3．探究交流请详细阐述原子核式结构模型与经典电磁理论的矛盾．【提示】电子绕核做圆周运动是加速运动，按照经典理论，加速运动的电荷要不断地向周围发射电磁波，电子的能量就要不断减少，最后电子要落到原子核上，这与原子通常是稳定的事实相矛盾.氢原子的能级结构1.(1)能级：按照玻尔的原子理论，原子只能处于一系列不连续的能量状态．在每个状态中，原子的能量值都是确定的，各个确定的能量值叫做能级．(2)氢原子在不同能级上的能量和相应的电子轨道半径为E n＝E1n2(n＝1,2,3，…)；r n＝n2r1(n＝1,2,3，…)，式中E1≈－13.6 eV，r1＝0.53×10－10 m.(3)在正常或稳定状态时，原子尽可能处于最低能级，电子受核的作用力最大而处于离核最近的轨道，这时原子的状态叫做基态． (4)电子吸收能量后，从基态跃迁到较高的能级，这时原子的状态叫做激发态．2．思考判断(1)第m 个定态和第n 个定态的轨道半径r m 和r n 之比为r m ∶r n ＝m 2∶n 2.(√)(2)第m 个定态和第n 个定态的能量E m 和E n 之比为E m ∶E n ＝n 2∶m 2.(√)(3)当氢原子由能量为E 的定态向低能级跃迁时，其发光频率为ν＝E h.(×)3．探究交流玻尔理论是如何解释氢原子光谱特征的？【提示】 当电子从高能级跃迁到低能级时，原子会辐射能量；当电子从低能级跃迁到高能级时，原子要吸收能量．因为电子的能级是不连续的，所以原子在跃迁时吸收或辐射的能量都不是任意的，这个能量等于电子跃迁时始末两个能级间的能量差．能量差值不同，发射的光频率也不同，我们就能观察到不同颜色的光.对玻尔原子模型的理解1．玻尔原子模型的内容是什么？ 2．按玻尔理论，原子所处的能级是连续的吗？3．原子在不同能级间跃迁时一定吸收光子吗？1．轨道量子化轨道半径只能够是一些不连续的、某些分立的数值．模型中保留了卢瑟福的核式结构，但他认为核外电子的轨道是不连续的，它们只能在某些可能的、分立的轨道上运动，而不是像行星或卫星那样，能量大小可以是任意的量值．例如，氢原子的电子最小轨道半径为r 1＝0.053 nm ，其余可能的轨道半径还有0.212 nm 、0.477 nm 、…不可能出现介于这些轨道半径之间的其他值．这样的轨道形式称为轨道量子化．2．能量量子化与轨道量子化对应的能量不连续的现象．电子在可能轨道上运动时，尽管是变速运动，但它并不释放能量，原子是稳定的，这样的状态也称之为定态．由于原子的可能状态(定态)是不连续的，具有的能量也是不连续的．这样的能量形式称为能量量子化．3．跃迁原子从一种定态(设能量为E2)跃迁到另一种定态(设能量为E1)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＝E2－E1(或E1－E2)．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．玻尔将这种现象叫做电子的跃迁．4．总而言之根据玻尔的原子理论假设，电子只能在某些可能的轨道上运动，电子在这些轨道上运动时不辐射能量，处于定态．只有电子从一条轨道跃迁到另一条轨道上时才辐射能量，辐射的能量是一份一份的，等于这两个定态的能量差．这就是玻尔理论的主要内容．1．处于基态的原子是稳定的，而处于激发态的原子是不稳定的．2原子的能量与电子的轨道半径相对应，轨道半径大，原子的能量大，轨道半径小，原子的能量小．玻尔在他的原子模型中所提出的假设有( )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个轨道时，辐射(或吸收)一定频率的光子能量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【解析】由玻尔理论可知原子只能处在一系列不连续的能量状态中，在这些状态中，原子是稳定的，原子从一种定态跃迁到另一定态时，吸收或辐射一定频率的光子能量，原子的不同能量状态对应着电子不同运行轨道，所以A、B、C三项均正确．电子跃迁时辐射的光子频率由能级差决定，与电子绕核运动的频率无关，故D项错误．答案为A、B、C.【答案】ABC1．(2013·西安实验中学检测)关于玻尔的原子模型理论，下列说法正确的是( ) A．原子可以处于连续的能量状态中B．原子的能量状态不可能是连续的C．原子的核外电子在轨道上运动时，要向外辐射能量D.原子的核外电子在轨道上运动时，不向外辐射能量【解析】原子的轨道是量子化的，其能量值也是量子化的；原子在某一状态时，电子的轨道是确定的，能量也是确定的，原子不向外辐射能量．【答案】BD对原子能级跃迁的理解【问题导思】1．原子的跃迁一定是从激发态向基态跃迁吗？2．原子跃迁过程可以吸收或辐射任意能量的光子吗？3．原子的跃迁只能发生在相邻的两个能级之间吗？1．能级跃迁处于激发态的原子是不稳定的，它会自发地向较低能级跃迁，经过一次或几次跃迁到达基态．所以一群氢原子处于量子数为n的激发态时，可能辐射出的光谱线条数为N＝n n－1＝C2n.22．光子的辐射与吸收由于原子的能级是一系列不连续的值，任意两个能级差也是不连续的，故原子辐射或吸收一些特定频率的光子．原子辐射光子后会从较高能级向较低能级跃迁；原子吸收光子后会从较低能级向较高能级跃迁．辐射或吸收光子的能量满足hν＝E m－E n(m＞n)，能级差越大，辐射或吸收光子的频率就越高．3．原子能量的变化当轨道半径减小时，库仑引力做正功，原子的电势能减小，电子动能增大，原子向外辐射光子，原子能量减小．反之，轨道半径增大时，原子电势能增大，电子动能减小，原子吸收光子，原子能量增大．4．原子跃迁时需注意的两个问题(1)注意一群原子和一个原子：氢原子核外只有一个电子，这个电子在某个时刻只能处在某一个可能的轨道上，在某段时间内，由某一轨道跃迁到另一轨道时，可能的情况只有一种，但是如果容器中盛有大量的氢原子，这些原子的核外电子跃迁时就会有各种情况出现．(2)注意直接跃迁与间接跃迁：原子从一种能量状态跃迁到另一种能量状态时，有时可能是直接跃迁，有时可能是间接跃迁．两种情况辐射(或吸收)光子的频率不同．实物粒子和原子碰撞时，由于实物粒子的动能可全部或部分地被原子吸收，所以只要入射粒子的动能大于或等于原子某两定态能量之差，就可使原子受激发而向较高能级跃迁．有一群氢原子处于量子数n＝3的激发态，当它们跃迁时：(1)有可能放出几种能量的光子？(2)在哪两个能级间跃迁时，所发出的光子的波长最长？波长是多少？【审题指导】(1)本题中氢原子在n＝3的定态，原子处于激发态，电子可能从n＝3轨道向低轨道跃迁，向外以光子形式辐射能量，辐射的光子能量E ＝hν，等于两定态能级的能量之差，可放出C 23种频率的光子．(2)由hν＝ΔE 知λ＝hc ΔE ，波长最长的光子对应的ΔE 最小． 【解析】 (1)由n ＝3的激发态向低能级跃迁的路径为n 3→n 2→n 1或n 3→n 1，故能放出三种能量的光子．(2)上述三种跃迁辐射中，由n 3→n 2的跃迁能级差最小，辐射的光子能量最小，波长最长．由氢原子能级图知E 2＝－3.4 eV ，E 3＝－1.51 eV.hν＝E 3－E 2，由ν＝c λ可得λ＝hc E 3－E 2＝6.63×10－34×3×1081.89×1.6×10－19 m ＝6.58×10－7 m. 【答案】 (1)3 (2)n 3→n 2的跃迁 6.58×10－7 m一个氢原子与一群氢原子在能级分析中的差别1．如果是一个氢原子，该氢原子的核外电子在某时刻只能处在某一个可能的轨道上，由这一轨道向另一轨道跃迁时只能有一种光，但可能发出的光条数为(n －1)．2．如果是一群氢原子，该群氢原子的核外电子在某时刻有多种可能轨道，每一个跃迁时只能发出一种光，多种轨道同时存在，发光条数N ＝n n －12.3．若知道每条光线的能量，可根据已知情况判定光线的波长或光线所在的区域．2．氢原子的n ＝1,2,3,4各个能级的能量如图2－3－1所示，一群氢原子由n ＝1的状态激发到n ＝4的状态，在它回到n ＝1的状态过程中( )图2－3－1A ．可能发出的能量不同的光子只有3种B ．可能发出6种不同频率的光子C ．可能发出的光子的最大能量是12.75 eVD ．可能发出的光子的最大能量是0.85 eV【解析】 由n ＝4能级回到n ＝1能级的过程中，可能发出的光子频率数n ＝4×4－12＝6种，发出光子的最大能量为E 4－E 1＝－0.85 eV －(－13.6) eV ＝12.75 eV ，故B 、C 正确．【答案】 BC 综合解题方略——氢原子核外电子的轨道和能量 根据氢原子的玻尔模型，氢原子核外电子在第一轨道和第二轨道运行时( )A ．轨道半径之比为1∶4B ．速度之比为4∶1C ．周期之比为1∶8D ．动能之比为4∶1【审题指导】 氢原子核外电子绕核做匀速圆周运动，库仑力充当向心力，根据圆周运动的知识结合牛顿第二定律求解．【规范解答】 由公式r n ＝n 2r ，所以轨道半径之比为r 1∶r 2＝12∶22＝1∶4，故A 对． 根据库仑定律和牛顿第二定律有：k e 2r 2n ＝m v 2n r n，v n ＝ke 2mr n ，所以速度之比为v 1v 2＝r 2r 1＝2∶1，故B 错．根据库仑定律和牛顿第二定律有： k e 2r 2n ＝m (2πT)2r n ，T ＝4π2mr 3n ke 2，所以周期之比为 T 1T 2＝r 1r 23＝1∶8，故C 对．根据12mv 2n ＝12k e 2r n ，所以动能之比为 E k1E k 2＝r 2r 1＝4∶1，故D 对． 【答案】 ACD在氢原子中，电子围绕原子核运动，如将电子的运动看做轨道半径为r 的圆周运动，则原子核与电子之间的库仑力提供电子做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ke 2r 2＝m e v 2r，则 1．电子运动速度为v ＝k e 2m e r.2．电子的动能为E k ＝12m e v 2＝ke 22r. 3．电子运动周期为T ＝2πr v ＝2πm e r 3ke 2. 【备课资源】(教师用书独具)关于玻尔模型假设的补充教学玻尔作为卢瑟福的学生曾在卢瑟福实验室工作过四个月，并参加了α粒子散射的实验工作，对原子核式结构模型的正确性是坚信不疑的！为此他要设法找到一个根本性的修正办法，即一种新的理论，既能保留卢瑟福的原子核式结构模型，又能导出原子的稳定性并解释线状谱．在玻尔模型提出之前，物理学界的几件大事，对他很有启发．一是1900年德国物理学家普朗克为了解释黑体辐射实验，提出能量量子化概念，他认为物质中的原子和分子可看成某种能吸收和放射电磁辐射的“振子”，这种“振子”的能量不是连续变化的，而只能取一些分立值．二是1905年爱因斯坦为了解释光电效应的实验规律，提出光量子假定，即可将电磁波看做是光子组成的．三是1885年瑞士物理学家巴耳末分析了可见光区的四条谱线，说明了原子光谱波长的分立特性．玻尔仔细地分析和研究了当时已知的大量光谱数据和经验公式，特别是受到了巴耳末公式的启示，很快写出了《原子结构和分子构造》的著名论文．论文把卢瑟福、普朗克、爱因斯坦的思想结合起来，克服了经典物理学解释原子稳定性的困难．玻尔在1922年接受诺贝尔奖所作的演讲中提到1913年他提出的两个假设．1．设想原子系统的可能运动状态中存在着所谓的“稳定态”，在这些状态中，粒子的运动虽然在很大程度上遵守经典物理学规律，但这些状态的独特稳定性不能用经典物理学来解释．原子系统的每个变化只能是从一个稳定态完全跃迁到另一个稳定态．2．与经典电磁理论相反，稳定原子不发生辐射，只有在两个稳定态之间跃迁才产生电磁辐射．辐射的特性由下面的关系来决定：hν＝E m －E n式中h 是普朗克常量，E m 和E n 是原子在两个稳定态，即辐射过程中的始态和末态的能量值．反之，用这种频率的电磁波照射原子时，可引起吸收过程，使原子从后一稳定态跃迁回前一个稳定态．玻尔在这两条假设的基础上，解释了氢原子光谱的规律，并从理论上算出了里德伯常数的值，预言了氢的一些新谱线．玻尔理论的一个最重要的成果还在于建立了经典概念与量子概念之间的对应原理，对量子论和原子物理的发展有重大贡献.1．关于玻尔的原子模型，下述说法中正确的有( )A．它彻底否定了经典的电磁理论B．它发展了卢瑟福的核式结构学说C．它完全抛弃了经典的电磁理论D．它引入了普朗克的量子理论【解析】原子核式结构模型与经典电磁理论的种种矛盾说明，经典电磁理论已不适用于原子系统，玻尔从光谱学成就得到启发，利用普朗克的能量量子化的概念，提出了量子化的原子模型；但在玻尔的原子模型中仍然认为原子中有一很小的原子核，电子在核外绕核做匀速圆周运动，电子受到的库仑力提供向心力，并没有完全抛弃经典的电磁理论．【答案】BD2．关于玻尔的原子模型理论，下面说法正确的是( )A．原子可以处于连续的能量状态中B．原子的能量状态不是连续的C．原子中的核外电子绕核做加速运动一定向外辐射能量D．原子中的电子绕核运转的轨道半径是连续的【解析】玻尔依据经典物理在原子结构问题上遇到了困难，引入量子化观念建立了新的原子模型理论，主要内容为：电子轨道是量子化的，原子的能量是量子化的，处在定态的原子不向外辐射能量，由此可知B正确．【答案】 B3．(2013·福三中检测)根据玻尔的氢原子理论，电子在各条可能轨道上运动的能量是指( )A．电子的动能B．电子的电势能C．电子的动能与电势能之和D．电子的动能、电势能和原子核能量之和【解析】根据玻尔理论，电子绕核做圆周运动时，库仑力提供向心力，故电子的能量是指电子的总能量，包括动能和电势能，故C正确．【答案】 C4．(2013·东北师大附中检测)有一个处于量子数n ＝3的激发态中的氢原子在向低能级跃迁时，最多可能发出的光子个数为( )A ．1B ．2C ．3D ．无法确定【解析】 这里是一个氢原子，一种可能是从n ＝3跃迁到n ＝1，另一种可能是从n ＝3到n ＝2再到n ＝1，这两种可能中只有一种可能发生，故B 正确．【答案】 B5．已知氢原子基态的电子轨道半径为r 1＝0.528×10－10 m ，量子数为n 的能级值为E n ＝－13.6n 2 eV. (1)求电子在基态轨道上运动时的动能．(2)有一群氢原子处于量子数n ＝3的激发态．画出能级图，在图上用箭头标明这些氢原子能发出哪几条光谱线．(3)计算这几条光谱线中波长最短的一条的波长．(其中静电力常量k ＝9.0×109 N·m 2/C 2，电子电量e ＝1.6×10－19 C ，普朗克常量h ＝6.63×10－34 J·s，真空中光速c ＝3.0×108m/s) 【解析】 (1)设电子的质量为m ，电子在基态轨道上的速率为v 1，根据牛顿第二定律和库仑定律有m v 21r 1＝ke 2r 21，所以E k ＝12mv 21＝ke 22r 1＝9.0×109× 1.6×10－1922×0.528×10－10 J＝2.18×10－18 J ＝13.6 eV.(2)当氢原子从量子数n ＝3的能级跃迁到较低能级时，可以得到3条光谱线，如图所示．(3)与波长最短的一条光谱线对应的能级差为E 3－E 1.λ＝hc E 3－E 1＝ 6.63×10－34×3×108[－1.5－－13.6]×1.6×10－19m ＝1.03×10－7 m.【答案】 (1)13.6 eV(2)见解析(3)1.03×10－7 m。
人教版高中物理教案-玻尔的原子模型
第十八章原子結構新課標要求1．內容標準（1）瞭解人類探索原子結構的歷史以及有關經典實驗。
例1 用錄影片或電腦類比，演示α粒子散射實驗。
（2）通過對氫原子光譜的分析，瞭解原子的能級結構。
例2 瞭解光譜分析在科學技術中的應用。
2．活動建議觀看有關原子結構的科普影片。
新課程學習18．4 玻爾的原子模型★新課標要求（一）知識與技能1．瞭解玻爾原子理論的主要內容。
2．瞭解能級、能量量子化以及基態、激發態的概念。
（二）過程與方法通過玻爾理論的學習，進一步瞭解氫光譜的產生。
（三）情感、態度與價值觀培養我們對科學的探究精神，養成獨立自主、勇於創新的精神。
★教學重點玻爾原子理論的基本假設。
★教學難點玻爾理論對氫光譜的解釋。
★教學方法教師啟發、引導，學生討論、交流。
★教學用具：投影片，多媒體輔助教學設備★課時安排1 課時★教學過程（一）引入新課複習提問：1．α粒子散射實驗的現象是什麼？2．原子核式結構學說的內容是什麼？3．盧瑟福原子核式結構學說與經典電磁理論的矛盾教師：為了解決上述矛盾，丹麥物理學家玻爾，在1913年提出了自己的原子結構假說。
（二）進行新課1．玻爾的原子理論（1）能級（定態）假設：原子只能處於一系列不連續的能量狀態中，在這些狀態中原子是穩定的，電子雖然繞核運動，但並不向外輻射能量。
這些狀態叫定態。
（本假設是針對原子穩定性提出的）（2）躍遷假設：原子從一種定態（設能量為E n ）躍遷到另一種定態（設能量為E m ）時，它輻射（或吸收）一定頻率的光子，光子的能量由這兩種定態的能量差決定，即 n m E E h -=ν（h 為普朗克恒量）（本假設針對線狀譜提出）（3）軌道量子化假設：原子的不同能量狀態跟電子沿不同的圓形軌道繞核運動相對應。
原子的定態是不連續的，因此電子的可能軌道的分佈也是不連續的。
（針對原子核式模型提出，是能級假設的補充）2.玻爾根據經典電磁理論和牛頓力學計算出氫原子的電子的各條可能軌道半徑和電子在各條軌道上運動時的能量（包括動能和勢能）公式：軌道半徑：12r n r n = n=1，2，3……能 量： 121E n E n = n=1，2，3……式中r 1、E 1、分別代表第一條（即離核最近的）可能軌道的半徑和電子在這條軌道上運動時的能量，r n 、E n 分別代表第n 條可能軌道的半徑和電子在第n 條軌道上運動時的能量，n 是正整數，叫量子數。
玻尔的原子模型教案
第4节 玻尔的原子模型教学内容高二物理选修3-5第十八章第四节《玻尔的原子模型》三维目标1．知识与技能（1）了解玻尔原子结构假说的主要内容。
知道轨道量子化、能级、能量量子化以及基态、激发态的概念；知道原子跃迁的频率条件。
（2）了解玻尔理论对氢光谱的解释。
（3）了解玻尔模型的局限性。
2．过程与方法学生通过对玻尔理论的学习，探索经典物理学无法解释的两个问题的答案。
3．情感、态度与价值观培养学生对科学的探究精神，让学生养成敢于提出问题，勇于探索答案的科学习惯。
教学重点玻尔的原子结构假说的两个内容：（1）轨道量子化与定态；（2）频率条件。
教学难点1．原子的能量包括哪些；原子能量、动能、势能的变化。
2．玻尔理论对氢光谱的解释。
教学方法教师引导、讲解，学生讨论、交流。
教学过程一、引入汤姆孙发现电子：原子是可分割的―→汤姆孙的“西瓜模型”或“枣糕模型” ―→卢瑟福α粒子散射实验：否定了汤姆孙的原子模型―→提出原子核式结构模型―→经典物理学无法解释：① 原子的稳定结构；② 原子光谱的分立特征。
二、玻尔原子结构假说的内容1．轨道量子化与定态（1）电子的轨道是量子化的，必须满足：12r n r n （n=1，2，3……）电子在这些轨道上绕核转动是稳定的，不产生电磁辐射，所以原子是稳定的。
电子的轨道半径只可能取某些分立的数值。
如氢原子：r 1=0.053nm ，r 2=0.212nm ，r 3=0.477nm ……轨道半径不可能介于这些数值中间的某个值。
请举例说明物体的位置可以是不连续的？①人在楼梯走动时脚停留的位置；②棋盘上棋子的摆放位置。
电子绕核运动轨道与卫星的运动轨道是不一样的。
卫星绕地球转动的轨道半径可按需要去任意值，轨道半径是连续的。
（2）定态在不同轨道上运动，原子的状态是不同的，原子有不同的能量。
轨道是量子化的，原子的能量也是量子化的，满足：121E n E n =（n=1，2，3……） 问题：原子的能量包括哪些？ ① 电子绕核运动的动能；r v m r e k 222=mrke v 2= ② 电子——原子核这个系统具有的势能。
高中物理 《波尔的原子模型》教案 鲁科版选修3-5
第三节波尔的原子模型三维教学目标1、知识与技能（1）了解玻尔原子理论的主要内容；（2）了解能级、能量量子化以及基态、激发态的概念。
2、过程与方法：通过玻尔理论的学习，进一步了解氢光谱的产生。
3、情感、态度与价值观：培养我们对科学的探究精神，养成独立自主、勇于创新的精神。
教学重点：玻尔原子理论的基本假设。
教学难点：玻尔理论对氢光谱的解释。
教学方法：教师启发、引导，学生讨论、交流。
（一）引入新课提问：（1）α粒子散射实验的现象是什么？（2）原子核式结构学说的内容是什么？（3）卢瑟福原子核式结构学说与经典电磁理论的矛盾？为了解决上述矛盾，丹麦物理学家玻尔，在1913年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）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n m E E h -=ν（h 为普朗克恒量）（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：12r n r n = n=1，2，3……能 量： 121E nE n = n=1，2，3…… 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。
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18．4 玻尔的原子模型★新课标要求（一）知识与技能1．了解玻尔原子理论的主要容。
2．了解能级、能量量子化以及基态、激发态的概念。
（二）过程与方法通过玻尔理论的学习，进一步了解氢光谱的产生。
（三）情感、态度与价值观培养我们对科学的探究精神，养成独立自主、勇于创新的精神。
★教学重点玻尔原子理论的基本假设★教学难点玻尔理论对氢光谱的解释。
★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★课时安排1 课时★教学过程（一）引入新课复习提问：1．α粒子散射实验的现象是什么？2．原子核式结构学说的容是什么？3．卢瑟福原子核式结构学说与经典电磁理论的矛盾教师：为了解决上述矛盾，丹麦物理学家玻尔，在1913年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）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 n m E E h -=ν（h 为普朗克恒量）（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：12r n r n = n=1，2，3……能 量： 121E n E n = n=1，2，3……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．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r n ： r n =n 2r 1， r 1代表第一条（离核最近的一条）可能轨道的半径r 1=0.53×10-10 m例：n=2， r 2=2.12×10-10m（2）氢原子的能级：①原子在各个定态时的能量值E n 称为原子的能级。
它对应电子在各条可能轨道上运动时的能量E n （包括动能和势能） E n =E 1/n 2 n=1，2，3，······ E 1代表电子在第一条可能轨道上运动时的能量E 1=-13.6eV注意：计算能量时取离核无限远处的电势能为零，电子带负电，在正电荷的场中为负值，电子的动能为电势能绝对值的一半，总能量为负值。
例：n=2，E 2=-3.4eV ， n=3，E 3=-1.51eV ， n=4，E 4=-0.85eV ，……氢原子的能级图如图所示。
4．玻尔理论对氢光谱的解释（1）基态和激发态基态：在正常状态下，原子处于最低能级，这时电子在离核最近的轨道上运动，这种定态，叫基态。
激发态：原子处于较高能级时，电子在离核较远的轨道上运动，这种定态，叫激发态。
（2）原子发光：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。
说明：氢原子中只有一个核外电子，这个电子在某个时刻只能在某个可能轨道上，或者说在某个时间，由某轨道跃迁到另一轨道——可能情况只有一种。
可是，通常容器盛有的氢气，总是千千万万个原子在一起，这些原子核外电子跃迁时，就会有各种情况出现了。
但是这些跃迁不外乎是能级图中表示出来的那些情况。
5．夫兰克—赫兹实验（1）实验的历史背景及意义1911年，卢瑟福根据α粒子散射实验，提出了原子核式结构模型。
1913年，玻尔将普朗克量子假说运用到原子核式结构模型，建立了与经典理论相违背的两个重要概念：原子定态能级和能级跃迁概念。
电子在能级之间跃迁时伴随电磁波的吸收和发射，电磁波频率的大小取决于原子所处两定态能级间的能量差。
随着英国物理学家埃万斯对光谱的研究，玻尔理论被确立。
但是任何重要的物理规律都必须得到至少两种独立的实验方法的验证。
随后，在1914年，德国科学家夫兰克和他的助手赫兹采用电子与稀薄气体中原子碰撞的方法（与光谱研究相独立），简单而巧妙地直接证实了原子能级的存在，从而为玻尔原子理论提供了有力的证据。
1925年，由于他二人的卓越贡献，他们获得了当年的诺贝尔物理学奖（1926年于德国洛丁根补发）。
夫兰克-赫兹实验至今仍是探索原子部结构的主要手段之一。
所以，在近代物理实验中，仍把它作为传统的经典实验。
（2）夫兰克—赫兹实验的理论基础根据玻尔的原子理论，原子只能处于一系列不连续的稳定状态之中，其中每一种状态相应于一定的能量值E n （n=1，2，3‥），这些能量值称为能级。
最低能级所对应的状态称为基态，其它高能级所对应的态称为激发态。
当原子从一个稳定状态过渡到另一个稳定状态时就会吸收或辐射一定频率的电磁波，频率大小决定于原子所处两定态能级间的能量差。
n m E E h -=ν（h 为普朗克恒量）本实验中是利用一定能量的电子与原子碰撞交换能量而实现，并满足能量选择定则： n m E E eV -= （V 为激发电位）夫兰克-赫兹实验玻璃容器充以需测量的气体，本实验用的是汞。
电子由阴级K 发出，K 与栅极G 之间有加速电场，G 与接收极A 之间有减速电场。
当电子在KG 空间经过加速、碰撞后，进入KG 空间时，能量足以冲过减速电场，就成为电流计的电流。
（3）实验原理：改进的夫兰克-赫兹管的基本结构如下图所示。
电子由阴极K发出，阴极K和第一栅极G1之间的加速电压V G1K及与第二栅极G2之间的加速电压V G2K使电子加速。
在板极A和第二栅极G2之间可设置减速电压V G2A。
设汞原子的基态能量为E0，第一激发态的能量为E1，初速为零的电子在电位差为V的加速电场作用下，获得能量为eV，具有这种能量的电子与汞原子发生碰撞，当电子能量eV<E1-E0时，电子能量几乎不损失。
如果eV≥E1-E0=ΔE，则汞原子从电子中取得能量ΔE，而由基态跃迁到第一激发态，ΔE=eV C。
相应的电位差VC即为汞原子的第一激发电位。
在实验中，逐渐增加V G2K，由电流计读出板极电流I A，得到如下图所示的变化曲线.（4）实验结论夫兰克—赫兹实验证明了原子被激发到不同的状态时，吸收的能量是不连续的，进而说明原子能量是量子化的。
6．玻尔理论的局限性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。
量子化条件的引进没有适当的理论解释。
7．电子在某处单位体积出现的概率——电子云（课件演示）（三）课堂练习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电磁理论和牛顿力学计算出来的2．下面关于玻尔理论的解释中，不正确的说法是（ C ）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，就不会向外辐射能量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（ ACD ）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大4．根据玻尔的原子理论，原子中电子绕核运动的半径（ D ）A．可以取任意值 B．可以在某一围取任意值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5．按照玻尔理论，一个氢原子中的电子从一半径为r a的圆轨道自发地直接跃迁到一半径为r b的圆轨道上，已知r a>r b，则在此过程中（ C ）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（四）课堂小结玻尔的原子模型是把卢瑟福的学说和量子理论结合，以原子的稳定性和原子的明线光谱作为实验基础而提出的．认识玻尔理论的关键是从“不连续”的观点理解电子的可能轨道和能量状态．玻尔理论对氢光谱的解释是成功的，但对其他光谱的解释就出现了较大的困难，显然玻尔理论有一定的局限性。
（五）作业：课本P68问题与练习。