原子能级课件
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原子能级课件
•
•一、玻尔提出原子模型的背景：
• 卢瑟福的原子核式结构学说很好地解释了a粒 子的散射实验，初步建立了原子结构的正确图景， 但跟经典的电磁理论发生了矛盾。
• 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。
•
•5、按照玻尔理论，一个氢原子中的电子从
一半径为ra的圆轨道自发地直接跃迁到一半 径为rb的圆轨道上，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
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• 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，把普郎克的量子理论运用到原 子系统上，提出了玻尔理论。
• h •E初 E终 • 3、原子的不v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。
•
• 三、玻尔计算出氢的电子的各条 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：rn=n•2r1 •（
•（•量能以：无穷远作•E为n 零••1n•电2•E势n•1（=参1n,考2=,13位,…2置,3……的)…能)量关系）
• 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。
•以无穷远处为参考位置 •放出能量 •吸收能量
•
•n •四、氢原子的能级图： •E
•∞•－－－－－－－－－－－－－－－－－•0 eV
•
•二、玻尔理论的主要内容：
• 1、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、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
• 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（ •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
•12 .8eV •４
•-0.54 •-0.85
•12 .1eV •３
•-1.51
•10 .2eV •２
•-
3.4
•0eV •１
•-13.6
•
•五、能级：
•1、能级：氢原子的各个定态的能量值，叫它 的能级。（从能级图中总结各定态的能量特点 ） •2、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。
•3、激发态：除基态以外的能量较高的其他能 级，叫做激发态。 •4、原子发光现象：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，这就 是原子发光现象。
•
•达标练习 ： •1、对玻尔理论的下列说法中，正确的是（•ABCD
）
• 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
•
•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
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•一、玻尔提出原子模型的背景：
• 卢瑟福的原子核式结构学说很好地解释了a粒 子的散射实验，初步建立了原子结构的正确图景， 但跟经典的电磁理论发生了矛盾。
• 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。
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•5、按照玻尔理论，一个氢原子中的电子从
一半径为ra的圆轨道自发地直接跃迁到一半 径为rb的圆轨道上，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
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• 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，把普郎克的量子理论运用到原 子系统上，提出了玻尔理论。
• h •E初 E终 • 3、原子的不v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。
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• 三、玻尔计算出氢的电子的各条 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：rn=n•2r1 •（
•（•量能以：无穷远作•E为n 零••1n•电2•E势n•1（=参1n,考2=,13位,…2置,3……的)…能)量关系）
• 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。
•以无穷远处为参考位置 •放出能量 •吸收能量
•
•n •四、氢原子的能级图： •E
•∞•－－－－－－－－－－－－－－－－－•0 eV
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•二、玻尔理论的主要内容：
• 1、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、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
• 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
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•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
•12 .8eV •４
•-0.54 •-0.85
•12 .1eV •３
•-1.51
•10 .2eV •２
•-
3.4
•0eV •１
•-13.6
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•五、能级：
•1、能级：氢原子的各个定态的能量值，叫它 的能级。（从能级图中总结各定态的能量特点 ） •2、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。
•3、激发态：除基态以外的能量较高的其他能 级，叫做激发态。 •4、原子发光现象：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，这就 是原子发光现象。
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•达标练习 ： •1、对玻尔理论的下列说法中，正确的是（•ABCD
）
• 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
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•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