高中物理选修3-5玻尔的原子模型教案课程设计
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。
高中物理选修3-5教学设计 2.3 玻尔的原子模型 教案
2.3 玻尔的原子模型知识与技能（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。
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。
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。
课时安排2课时教学过程引入新课: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。
新课教学: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。
玻尔的原子模型教学设计
《玻尔的原子模型教学设计》【教材分析】1.在教材中的地位作用本课题处于高中物理选修3-5第十八章第四节，选修3-5第十八章《原子结构》原子结构作为联系物理和化学的纽带,不仅是学过的原子结构知识的综合和扩展,也是以后学习原子核的基础。
从前后联系来看，有利于巩固学生对氢原子光谱地认识。
有利于强化学生对原子发光地认识。
在讲解时，对推理方法、思维方法地分析，为今后学习原子核打下了必要条件。
起到承上启下地作用。
教材安排具有目地性，教材这节结构能较好地突出理论于实践地统一，使学生明白物理规律既可直接从实验得出，也可用已知规律从理论上推导得出。
本节是高考的重点和热点，主要以选择题和填空题的形式考查，所以应突出对每个概念、规律、现象的理解。
紧扣教材，重点对玻尔理论、能级跃迁规律的理解。
这就决定了本节课的教学目的和教学要求．这节课不全是为了让学生知道实验结论及定律的内容，重点在于要让学生知道结论是如何得出的；在得出结论时用了什么样的科学方法和手段；从而让学生沿着科学家发现物理定律的历史足迹体会科学家的思维方法．2.教材的特点本章教材有一个共同的特点就是以卢瑟福核式结构模型为基础，让学生得出感性认识，再通过光谱分析总结出原子发光的不同规律，在通过对典理论的困难的基础上提出假设从而形成对玻尔原子模型的理性认识。
【教学目标】1. 知识、技能目标：①了解玻尔原子模型及能级的概念。
②理解原子的发光和吸收光子的频率与能级差的关系。
③知道玻尔对氢原子光谱的解释以及玻尔理论的局限性。
2. 能力、方法目标：①通过假设理论的研究，进一步培养学生观察现象，分析、归纳、总结规律的能力．在讨论归纳中锻炼学生地语言表达能力。
②通过对典理论的困难的基础上提出假设，培养学生掌握概念和规律及方法相关知识的区别和联系的理解能力、观察能力、实验能力、思维能力、自学能力。
综合应用能力；练习科学方法；培养创新精神；发展个性和特长。
③培养观察能力、分析推理能力以及创新意识、发明意识等；④通过计算机模拟培养学生的推理及空间想象能力;3. 情感、态度目标：①培养学生尊重客观事实，世界是客观的，而人又是具有主观能动性的科学的辩证唯物主义的认识观和世界观。
高中物理_玻尔的原子模型教学设计学情分析教材分析课后反思
《玻尔的原子模型》教学设计教学目标：（一）知识与技能1、了解玻尔的三条假设。
2、通过公式和使学生了解原子能级、轨道半径和量子数的关系。
3、了解玻尔理论的重要意义。
（二）过程与方法培养学生对问题的分析和解决能力，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认识和研究经历了一个十分漫长的过程，这一过程也是辩证发展的过程。
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，多媒体辅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矛盾，这说明了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，玻尔在总结前人经验成果的基础上进一步研究，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，因此随着它的能量减少，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，就像行星绕着太阳运动一样。
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该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该是连续光谱。
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。
2..3《波尔的原子模型》教案(鲁科版选修3-5)
第三节波尔地原子模型学案【学习目标】<1）了解玻尔原子理论地主要内容；<2）了解能级、能量量子化以及基态、激发态地概念.【学习重点】玻尔原子理论地基本假设，玻尔理论对氢光谱地解释.【知识要点】1、玻尔地原子理论<1）能级<定态）假设：原子只能处于一系列不连续地能量状态中，在这些状态中原子是稳定地，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地）<2）跃迁假设：原子从一种定态<设能量为En）跃迁到另一种定态<设能量为Em）时，它辐射<或吸收）一定频率地光子，光子地能量由这两种定态地能量差决定，即<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：原子地不同能量状态跟电子沿不同地圆形轨道绕核运动相对应.原子地定态是不连续地，因此电子地可能轨道地分布也是不连续地.<针对原子核式模型提出，是能级假设地补充）2、玻尔根据经典电磁理论和牛顿力学计算出氢原子地电子地各条可能轨道半径和电子在各条轨道上运动时地能量<包括动能和势能）公式：轨道半径： n=1，2，3……能量： n=1，2，3……式中r1、E1、分别代表第一条<即离核最近地）可能轨道地半径和电子在这条轨道上运动时地能量，r n、E n分别代表第n条可能轨道地半径和电子在第n条轨道上运动时地能量，n是正整数，叫量子数.3、氢原子地能级图从玻尔地基本假设出发，运用经典电磁学和经典力学地理论，可以计算氢原子中电子地可能轨道半径和相应地能量.<1）氢原子地大小：氢原子地电子地各条可能轨道地半径rn ： rn=n2r1，r 1代表第一条<离核最近地一条）可能轨道地半径 r1=0.53×10-10 m<2）氢原子地能级：原子在各个定态时地能量值En称为原子地能级.它对应电子在各条可能轨道上运动时地能量En <包括动能和势能）En=E1/n2n=1，2，3，······E 1代表电子在第一条可能轨道上运动时地能量，E1=-13.6eV注意：计算能量时取离核无限远处地电势能为零，电子带负电，在正电荷地场中为负值，电子地动能为电势能绝对值地一半，总能量为负值.氢原子地能级图如图所示：4、玻尔理论对氢光谱地解释<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地轨道上运动，这种定态，叫基态.激发态：原子处于较高能级时，电子在离核较远地轨道上运动，这种定态，叫激发态.【典型例题】例题1：氢原子地核外电子由离原子核较远地轨道跃迁到离核较近地轨道上时，下列说法中正确地是< ）A．核外电子受力变小B．原子地能量减少C．氢原子要吸收一定频率地光子D．氢原子要放出一定频率地光子解读：由玻尔理论知，当电子由离核较远地轨道跃迁到离核较近地轨道上时，要放出能量，故要发射一定频率地光子；电子地轨道半径小了，由库仑定律知，它与原子核之间地库仑力大了，故AC错，BD正确.【达标训练】<1）对玻尔理论地下列说法中，正确地是< ACD ）A．继承了卢瑟福地原子模型，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“做加速运动地电荷要辐射电磁波”地观点表示赞同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地定量关系D．玻尔地两个公式是在他地理论基础上利用经典电磁理论和牛顿力学计算出来地<2）下面关于玻尔理论地解释中，不正确地说法是< C ）A．原子只能处于一系列不连续地状态中，每个状态都对应一定地能量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地光子D．原子地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地<3）根据玻尔理论，氢原子中，量子数N越大，则下列说法中正确地是< ACD ）A．电子轨道半径越大 B．核外电子地速率越大C．氢原子能级地能量越大 D．核外电子地电势能越大<4）根据玻尔地原子理论，原子中电子绕核运动地半径< D ）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地任意值 D．是一系列不连续地特定值<5）按照玻尔理论，一个氢原子中地电子从一半径为ra地圆轨道自发地直接跃迁到一半径为rb地圆轨道上，已知ra>rb，则在此过程中< C ）A．原子要发出一系列频率地光子 B．原子要吸收一系列频率地光子C．原子要发出某一频率地光子 D．原子要吸收某一频率地光子申明：所有资料为本人收集整理，仅限个人学习使用，勿做商业用途.。
高中物理教科版选修(3-5)2.4 教学设计 《玻尔的原子模型 能级》(教科)
《玻尔的原子模型 能级》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，直接提出玻尔理论的内容，这样讲，虽然理论不够严谨，但简洁明了，学生容易接受。
1、知识与技能(1)知道玻尔原子结构理论的主要内容．(2)了解能级、跃迁、能量量子化及基态、激发态等概念．(3)会用玻尔的原子结构理论解释氢光谱．(4)了解玻尔原子结构理论的意义.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。
重点：玻尔原子理论的基本假设。
[来源:Z*xx*]难点：玻尔理论对氢光谱的解释。
多媒体课件及相关教材模型[先填空]1．玻尔原子结构理论的主要内容(1)电子围绕原子核运动的轨道不是任意的，而是一系列分立的、特定的轨道．当电子在这些轨道上运动时，原子是稳定的，不向外辐射能量，也不吸收能量，这些状态称为定态．(2)原子处在定态的能量用E n表示，此时电子以r n的轨道半径绕核运动，n称为量子数．当原子中的电子从一定态跃迁到另一定态时，发射或吸收一个光子，光子的能量hν＝E n－E m.上式被称为玻尔频率条件，式中E n和E m分别是原子的高能级和低能级．这里的“跃迁”可以理解为电子从一种能量状态到另一个能量状态的瞬时过渡．2．轨道量子化和能级(1)轨道量子论在玻尔原子结构模型中，围绕原子核运动的电子轨道只能是某些分立值，所以电子绕核运动的轨道是量子化的．(2)能级不同状态的原子有不同的能量，因此原子的能量是不连续的，这些不同的能量值称为能级．[再判断]1．玻尔的原子结构理论认为电子的轨道是量子化的．(√)2．电子吸收某种频率的光子时会从较低的能量态跃迁到较高的能量态．(√)3．电子能吸收任意频率的光子发生跃迁．(×)[后思考]1．玻尔的原子模型轨道与卢瑟福的行星模型轨道是否相同？【提示】不同．玻尔的原子模型的电子轨道是量子化的，只有当半径的大小符合一定。
高中物理人教版选修3-3教案 18.4玻尔的原子模型
普通高中课程标准实验教科书—物理（选修3－5）[人教版]第十八章原子结构新课标要求1．内容标准（1）了解人类探索原子结构的历史以及有关经典实验。
例1 用录像片或计算机模拟，演示α粒子散射实验。
（2）通过对氢原子光谱的分析，了解原子的能级结构。
例2 了解光谱分析在科学技术中的应用。
2．活动建议观看有关原子结构的科普影片。
新课程学习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内容。
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 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。
玻尔的原子模型 说课稿 教案 教学设计
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En）跃迁到另一种定态（设能量为Em）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： n=1，2，3……能量： n=1，2，3……式中r1、E1、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，rn、En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
玻尔的原子模型
课题
玻尔的原子模型
第1课时
教学目标
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、玻尔理论对氢光谱的解释。
教学流程\内容\板书
关键点拨
加工润色
（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内容是什么？
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。
波尔的原子模型教案
《波尔的原子模型》教学设计作者：李雪梅课题：波尔的原子模型教材：新课标人教版选修3-5教材分析：本教材内容选自高中物理新课标选修3-5第十八章第四节，本章内容是在学生们学习了波粒前一章二象性之后编排的，本课起到了承前启后的作用，也可以引发学生们对氢原子光谱的再认识。
本课内容分为三部分：第一部分，波尔原子理论的三个基本假设，使学生们感性的构造一个初步的原子模型；第二部分，波尔模型的局限性，在量子力学体系里有很多理论还不完善，使学生们客观的评价和认识波尔的原子模型，既能认识到该理论在人类认识史上的里程碑意义，也能认识到该理论的局限性；第三部分，波尔理论对氢光谱的解释，对波尔模型认识的检验，如何用新的理论解释氢原子光谱。
本课内容基础知识点多，有很多新的定义新思想。
还运用物理学的经典方法模型法。
所以理清波尔模型的条理，在思维中建立形象化的模型是学习的关键。
本课对于培养学生们的抽象思维，建立对微观世界的初步认识都有非常重要的意义。
学生分析本课的学习对象是高二年级理科学生，学生们在学习之前大量的理论知识后学习量子理论的简单知识有助于提高学生的思维能力。
学生在学习本课之前已经学习了汤姆孙的枣糕模型、西瓜模型、卢瑟福的核式结构，以上理论在原子的稳定性事实和氢光谱实验中出现矛盾，学生对微观世界研究方法也有了初步的认识，同时课程的编排也是按人类对微观系统认识的过程进行，这让学生们增长科学素养的同时也会误导一些学生，将一些理论纠缠在一起，导致混乱，所以区分这些理论，并认识它们的特点与不足，是学生们理性思维一次绝佳的锻炼。
学生在上课之前要做诸多准备，对课堂内容熟悉，并分小组设计模型，准备工具，课堂完成模型制作。
教学目标一．知识与技能学生们认识微观模型的过程是大家从牛顿的宏观向微观的一种思维转换，为建立基础的量子世界建立基础。
1.了解人类探索原子结构的历史及有关的经典实验2.通过对氢原子光谱的分析，了解原子的能级结构二．过程与方法科学离开想象将无法前行，本课运用多种科学方法：假设，模型法等，使学生们掌握更科学的研究方法。
人教版高中物理选修3-5学案：第十八章学案4波尔的原子模型
个帅哥帅哥的 ffff4玻尔的原子模型[学习目标 ] 1.知道玻尔原子理论的基本假定的主要内容.2.认识能级、跃迁、能量量子化以及基态、激发态等观点，会计算原子跃迁时汲取或辐射光子的能量.3.能用玻尔原子理论简单解释氢原子光谱．一、玻尔原子理论的基本假定[导学研究 ] (1)依据经典理论，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像之处，电子绕原子核的运动与卫星绕地球的运动也必定有某些相像之处，那么若将卫星—地球模型减小能否就能够变为电子—原子核模型呢？答案不可以够．在玻尔理论中，电子的轨道半径只可能是某些分立的值，而卫星的轨道半径可按需要随意取值．(2)氢原子汲取或辐射光子的频次条件是什么？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E m)跃迁到能量较低的定态轨道(其能量记为E 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hν＝ E m－ E n(m＞ n)．这个式子称为频次条件，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，汲取的光子的能量相同由频次条件决定．[知识梳理 ]玻尔原子模型的三点假定(1)轨道量子化①轨道半径只好够是某些分立的数值．②氢原子的电子最小轨道半径r1＝ 0.053 nm，其他轨道半径知足2r n＝n r 1， n 为量子数， n＝1,2,3， .(2) 能量量子化①不一样轨道对应不一样的状态，在这些状态中，只管电子做变速运动，却不辐射能量，所以这些状态是稳固的，原子在不一样状态有不一样的能量，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，对应的电子在离核近来的轨道上运动，氢原子基态能量E1＝－ 13.6_eV.③激发态较高的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．1氢原子各能级的关系为： E n＝n2E1.(E1＝－ 13.6 eV ， n＝1,2,3， )(3) 能级跃迁与光子的发射和汲取原子从一种定态跃迁到另一种定态时，它辐射或汲取必定频次的光子，光子的能量由这两种定态的能量差决定，即：高能级E m 发射光子 hν＝E m－E n低能级 E n.汲取光子 hν＝E m－E n[即学即用 ] (多项选择 )依据玻尔原子理论，以下表述正确的选项是()A．核外电子运动轨道半径可取随意值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，辐射或汲取光子的能量由能级的能量差决定，即hν＝ |E m－ E n|D．氢原子从激发态向基态跃迁的过程，可能辐射能量，也可能汲取能量答案BC分析依据玻尔理论，核外电子运动的轨道半径是确立的值，而不是随意值， 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，只辐射能量， D 错误．二、玻尔理论对氢光谱的解说[导学研究 ]依据氢原子的能级图，说明：(1)氢原子从高能级向低能级跃迁时，放出的光子的能量怎样计算？(2)如图 1 所示是氢原子的能级图，一群处于 n＝4 的激发态的氢原子向低能级跃迁时能辐射出多少种频次不一样的光子？图 1答案(1)氢原子辐射光子的能量取决于两个能级的能量差hν＝ E m－ E n(n<m)．(2) 氢原子能级跃迁图如下图．从图中能够看出能辐射出 6 种频次不一样的光子，它们分别是 n＝ 4→ n＝ 3， n＝4→ n＝ 2， n＝ 4→ n＝1， n＝ 3→ n＝ 2，n＝ 3→ n＝ 1， n＝ 2→ n＝ 1.[知识梳理 ] (1)原子从一种能量态跃迁到另一种能量态时，汲取 (或放出 )能量为 h ν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＝ E m－ E n(m>n)．若m→ n，则辐射光子，若n→ m，则汲取光子．(2) 依据氢原子的能级图能够推知，一群量子数为n 的氢原子最后跃迁到基态时，可能发出的不一样频次的光子数可用N＝ C n 2＝n n－1计算 .2一、对玻尔理论的理解例 1 (多项选择 )玻尔在他提出的原子模型中所作的假定有()A．原子处在拥有必定能量的定态中，固然电子做加快运动，但不向外辐射能量B．原子的不一样能量状态与电子沿不一样的圆轨道绕核运动相对应，而电子的可能轨道的散布是不连续的C．电子从一个轨道跃迁到另一个轨道时，辐射(或汲取 )必定频次的光子D．电子跃迁时辐射的光子的频次等于电子绕核做圆周运动的频次分析 A 、 B、 C 三项都是玻尔提出来的假定，此中心是原子定态观点的引入与能级跃迁学说的提出，也就是“ 量子化” 的观点．原子的不一样能量状态与电子绕核运动时不一样的圆轨道相对应，是经典理论与量子化观点的联合．原子辐射的能量与电子在某一可能轨道上绕核的运动没关．答案ABC概括总结解答本类问题应掌握玻尔理论的三点假定：(1) 轨道量子化假定．(2) 能量量子化假定．(3) 跃迁理论．针对训练依据玻尔理论，当氢原子中电子由半径为r a的圆轨道跃迁到半径为r b的圆轨道上时，若r b＜ r a，则在跃迁过程中 ()A．氢原子要汲取一系列频次的光子B．氢原子要辐射一系列频次的光子C．氢原子要汲取必定频次的光子D．氢原子要辐射必定频次的光子答案D分析因为是从高能级向低能级跃迁，所以应放出光子，所以可清除 A 、C.“直接”从一能级跃迁至另一能级，只对应某一能级差，故只好辐射某一频次的光子，应选 D.二、氢原子的跃迁规律剖析例 2 (多项选择 )氢原子能级图如图 2 所示，当氢原子从n＝3 跃迁到n＝2 的能级时，辐射光的波长为 656 nm.以下判断正确的选项是()二位分为Greg图 2A ．氢原子从n＝2 跃迁到 n＝ 1 的能级时，辐射光的波长大于656 nmB．用波长为325 nm 的光照耀，可使氢原子从n＝1 跃迁到 n＝ 2 的能级C．一群处于n＝ 3 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633 nm 的光照耀，不可以使氢原子从n＝ 2 跃迁到 n＝ 3 的能级分析能级间跃迁辐射的光子能量等于两能级间的能级差，能级差越大，辐射的光子频次越大，波长越小， A 错误；由 E m－ E n＝ hν可知， B 错误， D 正确；依据 C23＝ 3 可知，辐射的光子频次最多 3 种， C 正确．答案CD例 3如图3所示为氢原子的能级图．用光子能量为13.06 eV 的光照耀一群处于基态的氢原子，则可能观察到氢原子发射的不一样波长的光有()图 3A．15 种 B．10 种 C． 4种 D．1 种分析基态的氢原子的能级值为－13.6 eV，汲取 13.06 eV 的能量后变为－0.54 eV ，原子跃迁到 n＝ 5 能级，因为氢原子是大批的，故辐射的光子种类是n n－ 1 ＝ 5× 5－1 ＝10种．22答案B总结提高1．对能级图的理解：E1由 E n＝n2知，量子数越大，能级越密．量子数越大，能级差越小，能级横线间的距离越小．n ＝1 是原子的基态，n→∞是原子电离时对应的状态．2．跃迁过程中汲取或辐射光子的频次和波长知足c＝ |E m－ E n|. hν＝ |E m－ E n|， hλ3．大批处于 n 激发态的氢原子向基态跃迁时，最多可辐射n n－ 1 种不一样频次的光，一个处2于激发态的氢原子向基态跃迁时，最多可辐射(n－ 1)种频次的光子．4．使原子能级跃迁的两种粒子——光子与实物粒子：(1)原子假如汲取光子的能量而被激发，其光子的能量一定等于两能级的能量差，不然不被汲取，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)原子还可汲取外来实物粒子 (比如，自由电子 )的能量而被激发，因为实物粒子的动能可部分地被原子汲取，所以只需入射粒子的能量大于两能级的能量差(E＝E m－ E n)，便可使原子发生能级跃迁．三、氢原子跃迁过程中的能量问题例 4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过程中()A．原子要汲取光子，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．原子要汲取光子，电子的动能增大，原子的电势能减小D．原子要汲取光子，电子的动能减小，原子的电势能增大答案D总结提高原子的能量及变化规律(1) 原子的能量：E n＝ E kn＋ E pn.e 2 v 2(2) 电子绕核运动时：k r 2＝ m r ，2故 E kn ＝ 1mv n 2＝ke2 2r n电子轨道半径越大，电子绕核运动的动能越小．(3) 当电子的轨道半径增大时，库仑引力做负功，原子的电势能增大，反之，电势能减小．(4) 电子的轨道半径增大时，说明原子汲取了光子，从能量较低的轨道跃迁到了能量较高的轨道上．即电子轨道半径越大，原子的能量越大．1．依据玻尔理论，对于氢原子的能量，以下说法中正确的选项是 ( )A ．是一系列不连续的随意值B ．是一系列不连续的特定值C ．能够取随意值D ．能够在某一范围内取随意值答案B分析 依据玻尔模型， 氢原子的能量是量子化的， 是一系列不连续的特定值， 此外我们能够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， 而不是随意取值的结论， 故 A 、C 、D 错误， B 对．2．氢原子辐射出一个光子后，依据玻尔理论，以下说法中正确的选项是 ( )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答案D分析氢原子辐射一个光子时能量减少，所以电子的轨道半径减小，速度增大，电势能减小，应选项 D 正确．3．如图 4 所示为氢原子的四个能级，此中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，则以下说法正确的选项是()图 4A ．原子 A 可能辐射出 3 种频次的光子B．原子 B 可能辐射出 3 种频次的光子C．原子 A 能够汲取原子 B 发出的光子并跃迁到能级E4D．原子 B 能够汲取原子 A 发出的光子并跃迁到能级E4答案B分析原子 A 处于激发态 E2，它只好辐射出 1 种频次的光子；原子 B 处于激发态 E3，它可能由 E3到 E2，由 E2到 E1，或由 E3到 E1，辐射出 3 种频次的光子；原子由低能级跃迁到高能级时，只好汲取拥有能级差的能量的光子，由以上剖析可知，只有 B 正确．4． (多项选择 )如图 5 所示为氢原子的能级图，A、 B、 C 分别表示电子在三种不一样能级跃迁时放出的光子，则以下判断中正确的选项是()图 5A ．能量和频次最大、波长最短的是B 光子B．能量和频次最小、波长最长的是 C 光子C．频次关系为ν＞ν＞ν，所以B的粒子性最强B A CD．波长关系为λ＞λ＞λB A C答案ABC分析从图中能够看出电子在三种不一样能级跃迁时，能级差由大到小挨次是B、 A、 C，所以 B 光子的能量和频次最大，波长最短，能量和频次最小、波长最长的是 C 光子，所以频率关系式ν＞ν＞ν，波长关系是λ<λ<λ，所以B光子的粒子性最强，应选项A 、 B 、CB AC B A C正确， D 错误．一、选择题 (1～6 为单项选择题， 7～ 10 为多项选择题 )1．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，以下能级图中，能形象表示氢原子最低的四个能级的是()答案C分析由氢原子能级图可知，量子数n 越大，能级越密，所以 C 对．2．一个氢原子从n＝ 3 能级跃迁到n＝ 2 能级，该氢原子()A．放出光子，能量增添B．放出光子，能量减少C．汲取光子，能量增添D．汲取光子，能量减少答案B分析氢原子从高能级向低能级跃迁时，放出光子，能量减少，应选项 B 正确．3．一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．可能汲取一系列频次不一样的光子，形成光谱中的若干条暗线B．可能发出一系列频次不一样的光子，形成光谱中的若干条亮线C．只汲取频次必定的光子，形成光谱中的一条暗线D．只发出频次必定的光子，形成光谱中的一条亮线答案B分析当原子由高能级向低能级跃迁时，原子将发出光子，因为不不过两个特定能级之间的跃迁，所以它能够发出一系列频次的光子，形成光谱中的若干条亮线．4．汞原子的能级图如图 1 所示，现让一束光子能量为8.8 eV 的单色光照耀到大批处于基态(能级数 n＝ 1)的汞原子上，能发出 6 种不一样频次的色光．以下说法中正确的选项是()图 1A ．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．最大频次光子的能量为 2.8 eVD．最大频次光子的能量为 4.9 eV答案 A分析由题意知，汲取光子后汞原子处于n＝ 4 的能级，向低能级跃迁时，最大频次的光子能量为 (－ 1.6＋ 10.4)eV ＝ 8.8 eV，最大波长 (即最小频次 )的光子能量为 (－ 1.6＋ 2.7) eV＝ 1.1 eV ，故 A 正确．5．氢原子的能级图如图 2 所示，已知可见光的光子能量范围约为 1.62～ 3.11 eV.以下说法错误的是()图 2A ．处于 n＝ 3 能级的氢原子能够汲取随意频次的紫外线，并发生电离B．大批氢原子从高能级向n＝ 3 能级跃迁时，发出的光拥有明显的热效应C．大批处于n＝ 4 能级的氢原子向低能级跃迁时，可能发出 2 种不一样频次的可见光D．大批处于n＝4 能级的氢原子向低能级跃迁时，可能发出 3 种不一样频次的可见光答案D分析紫外线的频次比可见光的高，所以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 ＜3.11 eV ，所以处于n＝3 能级的氢原子能够汲取随意频次的紫外线，并发生电离， A 对．6．μ子与氢原子核 ( 质子 )组成的原子称为μ氢原子，它在原子核物理的研究中有重要作用．如图 3 为μ氢原子的能级表示图，假定光子能量为 E 的一束光照耀容器中大批处于n＝ 2 能级的μ氢原子，μ氢原子汲取光子后，发出频次为ν、ν、ν、ν、ν和ν的光子，且频次依123456次增大，则 E 等于 ()A ． h(ν－ν)31图 3 B． h(ν＋ν)31C． hν3D． hν4答案C跃迁，则汲取的光子的能量为E＝E － E ，E － E 恰巧对应着频次为ν 的光子，故光子的42423能量为 hν.37．对于玻尔的原子模型，以下说法中正确的选项是()A．它完全否认了卢瑟福的核式构造学说B．它发展了卢瑟福的核式构造学说C．它完整扔掉了经典的电磁理论D．它引入了普朗克的量子理论答案BD分析玻尔的原子模型在核式构造模型的前提下提出轨道量子化、能量量子化及能级跃迁，故 A 错误， B 正确，它的成功就在于引入了量子化理论，弊端是被过多引入的经典力学所困，故 C 错误， D 正确．8．原子的能量量子化现象是指()A．原子的能量是不可以够改变的B．原子的能量与电子的轨道没关C．原子的能量状态是不连续的D．原子拥有分立的能级答案CD分析依据玻尔理论，原子处于一系列不连续的能量状态中，这些能量值称为能级，原子不同的能量状态对应不一样的轨道，故C、 D 选项正确．9．依据玻尔理论，以下说法正确的选项是()A．电子绕核运动有加快度，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，但它其实不向外辐射能量C．原子内电子的可能轨道是不连续的D．原子能级跃迁时，辐射或汲取光子的能量取决于两个轨道的能量差答案BCD分析依据玻尔理论，电子绕核运动有加快度，但其实不向外辐射能量，也不会向外辐射电磁波，应选项 A 错误，选项 B 正确．玻尔理论中的第二条假定，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，要辐射或汲取必定频次的光子，光子能量取决于两个轨道的能量差，应选项 D 正确．10．氢原子处于量子数 n＝ 3 的状态时，要使它的核外电子成为自由电子，汲取的光子能量可能是()A ． 13.6 eV B． 3.5 eVC． 15.1 eV D． 0.54 eV答案ABC分析只需被汲取的光子能量大于或等于n＝3 激发态所需的电离能 1.51 eV 即可，剩余能量作为电离后自由电子的动能．二、非选择题11．如图 4 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，图 4(1)有可能放出几种能量不一样的光子？(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？答案(1)6 (2)第四能级向第三能级－6 1.88× 10 m分析(1)由 N＝ C2n，可得 N＝C24＝ 6 种；(2)氢原子由第四能级向第三能级跃迁时，能级差最小，辐射的光子能量最小，波长最长，根据 hν＝ E4－ E3＝－ 0.85 － ( － 1.51)eV ＝ 0.66eV ，λ＝hc＝6.63× 10－34×3×108 E4－ E3－ 190.66×1.6× 10－6m≈1.88× 10m.12．氢原子在基态时轨道半径r 1＝ 0.53× 10－ 10 m ，能量 E 1＝－ 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耀可使其电离？答案 (1)13.6 eV(2)－ 27.2 eV(3)9.14× 10－8 me 22mv 1分析 (1)设处于基态的氢原子核外电子速度大小为v 1，则 k r 12＝ r 1 ，所以电子动能29× 109× 1.6× 10 －19 2E k1 ＝12＝ ke ＝eV ≈ 13.6 eV.－ 10－ 192mv 12r 1 2× 0.53× 10 × 1.6× 10(2) 因为 E 1＝ E k1＋ E p1，所以 E p1＝ E 1－ E k1 ＝－ 13.6 eV － 13.6 eV ＝－ 27.2 eV.(3) 设用波长为 λ的光照耀可使氢原子电离，有hc＝ 0－ E 1λ所以 λ＝－hc＝－ 6.63× 10－34×3× 108m－ 13.6× 1.6× 10 －19E 1≈9.14× 10－8 m.。
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。
《玻尔的原子模型》 说课稿
《玻尔的原子模型》说课稿尊敬的各位评委老师：大家好！今天我说课的题目是《玻尔的原子模型》。
下面我将从教材分析、学情分析、教学目标、教学重难点、教学方法、教学过程以及教学反思这几个方面来展开我的说课。
一、教材分析本节课是人教版高中物理选修 3-5 的重要内容。
在这之前，学生已经学习了卢瑟福的原子核式结构模型，但这个模型无法解释原子的稳定性和原子光谱的分立特征。
玻尔的原子模型则在一定程度上解决了这些问题，为量子力学的发展奠定了基础。
教材首先通过对氢原子光谱的介绍，引出了经典理论在解释原子光谱时的困难。
然后详细阐述了玻尔的三条假设，即定态假设、跃迁假设和轨道量子化假设。
最后通过计算氢原子的能级和光谱，让学生对玻尔模型有更深入的理解。
二、学情分析学生在之前的学习中已经对原子结构有了一定的认识，具备了一定的逻辑思维能力和抽象思维能力。
但量子力学的概念对于学生来说比较抽象，理解起来可能会有一定的困难。
因此，在教学中要注重从直观的现象入手，引导学生逐步建立起量子化的概念。
三、教学目标1、知识与技能目标（1）了解玻尔的原子模型的基本内容，包括定态假设、跃迁假设和轨道量子化假设。
（2）理解氢原子的能级结构和能级公式，能计算氢原子的能级和光谱。
2、过程与方法目标（1）通过对氢原子光谱的分析，培养学生观察、分析和解决问题的能力。
（2）通过对玻尔理论的学习，培养学生的科学思维能力和创新能力。
3、情感态度与价值观目标（1）让学生体会科学家探索科学的艰辛历程，培养学生勇于创新、敢于质疑的科学精神。
（2）激发学生对物理学科的兴趣，培养学生的科学素养和爱国情怀。
四、教学重难点1、教学重点（1）玻尔原子模型的三条假设。
（2）氢原子的能级结构和能级公式。
2、教学难点（1）对玻尔原子模型三条假设的理解。
（2）用玻尔理论解释氢原子光谱的规律。
五、教学方法1、讲授法通过教师的讲解，让学生了解玻尔原子模型的基本内容和相关概念。
2、讨论法组织学生讨论经典理论在解释原子光谱时的困难，引导学生思考玻尔理论的合理性。
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第十八章原子结构新课标要求1．内容标准（1）了解人类探索原子结构的历史以及有关经典实验。
例1 用录像片或计算机模拟，演示α粒子散射实验。
（2）通过对氢原子光谱的分析，了解原子的能级结构。
例2 了解光谱分析在科学技术中的应用。
2．活动建议观看有关原子结构的科普影片。
新课程学习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内容。
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 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。
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=2.12×10-10 m（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，或者说在某个时间内，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内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内出现的概率——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。
教学体会思维方法是解决问题的灵魂，是物理教学的根本；亲自实践参与知识的发现过程是培养学生能力的关键，离开了思维方法和实践活动，物理教学就成了无源之水、无本之木。
学生素质的培养就成了镜中花，水中月。