高中物理玻尔的原子模型
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2、下面关于玻尔理论的解释中,不正确的说法是 下面关于玻尔理论的解释中, ( ) C A、原子只能处于一系列不连续的状态中,每 原子只能处于一系列不连续的状态中, 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, 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, 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 原子从一种定态跃迁到另一种定态时, 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
《玻尔的原子模型》
一、轨道量子化与定态: 轨道量子化与定态:
1、电子的轨道量子化 2、原子能量的量子化 3、能级:氢原子的各个定态的能量值,叫它的能级。 能级:氢原子的各个定态的能量值,叫它的能级。 能级 4、基态:在正常状态下,原子处于最低能级,这时 基态:在正常状态下,原子处于最低能级, 电子在离核最近的轨道上运动,这种定态叫基态。 电子在离核最近的轨道上运动,这种定态叫基态。 基态 5、激发态:除基态以外的能量较高的其他能级, 激发态:除基态以外的能量较高的其他能级, 叫做激发态 激发态。 叫做激发态。 6、原子发光现象:原子从较高的激发态向较低的激 原子发光现象: 发态或基态跃迁的过程,是辐射能量的过程, 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,这就是原子发光现象 原子发光现象。 以光子的形式辐射出去,这就是原子发光现象。
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: (包括动能和势能)公式: 轨道半径: 轨道半径: 能 量:
rn=n r
2
1
(n=1,2,3……)
En n2 E1 (n=1,2,3……)
1
分别代表第一条(即离核最近的) 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, 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 别代表第n条可能轨道的半径和电子பைடு நூலகம்第n条轨道上运动 时的能量, 是正整数, 量子数。 时的能量,n是正整数,叫量子数。
三、氢原子的能级图
n
∞ 5 4 3 2
----------------- E/eV
0 eV -0.54 -0.85 -1.51 -3.4
1
-13.6
四. 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, 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, 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, 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 论仍然以经典理论为基础。 轨道。 轨道。 量子化条件的引进没有适当的理论解释。 量子化条件的引进没有适当的理论解释。
练习:
ACD 1、对玻尔理论的下列说法中,正确的是( 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 继承了卢瑟福的原子模型, 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 对经典电磁理论中关于“ 要辐射电磁波” 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
二、玻尔原子理论的基本假设: 玻尔原子理论的基本假设:
1、能级(定态)假设:原子只能处于一系列不连续 能级(定态)假设: 的能量状态中,在这些状态中原子是稳定的, 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。 定态。 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:原子从一种定态(设能量为E初)跃迁 跃迁假设:原子从一种定态(设能量为E 到另一种定态(设能量为E 它辐射(或吸收) 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, 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 v E初 E终 3、轨道量子化假设:原子的不同能量状态跟电子沿 轨道量子化假设: 不同的圆形轨道绕核运动相对应。 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 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) 原子核式模型提出,是能级假设的补充)