玻尔的原子模型 课件

3．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＝En－Ek)，就可使原子发生能级 跃迁．
第 4 节 玻尔的原子模型
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__引__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，不产生电__磁__辐__射___．
发射光谱只有一些分立的亮线．
三、玻尔模型的局限性 1．玻尔理论的成功之处：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，成功地解释了__氢__原__子__光 谱的实验规律． 2．玻尔理论的局限性：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．
[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，很短时间内电子的能量就会消失，与客观 事实相矛盾，由玻尔假设可知选项 A、C 错误，B 正确；原子 轨道半径越大，原子能量越大，选项 D 正确． [答案] BD
(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．
对原子能级和能级跃迁的理解和应用 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(n2－1)＝C2n. 2．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＝Em－En(Em、En 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．
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 E1＝－13.6 eV. (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： En＝n12E1(E1＝－13.6 eV，n＝1，2，3，…)
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 Em发 吸射 收光 光子 子hhνν＝ ＝EEmm－ －EEnn低能级 En
(多选)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连续的 D．原子的轨道半径越大，原子的能量越大
3．跃迁：当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(能量记为 En，m＞n)时，会放出能量为 hν 的光子，该光子的能量 hν＝__E__m_－__E_n___，该式被称为频率条件， 又称辐射条件．
二、玻尔理论对氢光谱的解释 1．氢原子的能级图
2．解释巴耳末公式
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___． (2)原子中这些具有确定能量的稳定状态，称为_定__态___．能量最 低的状态叫做_基__态___，其他的能量状态叫做_激__发__态___．
(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 hν＝Em－En(m>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 吸收能量
解析：选 BC．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．
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__的大小，把电子这种概率分布用疏密 不同的点表示时，这种图象就像_云__雾___一样分布在原子核周围， 故称_电__子__云___．
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 r1＝0.053 nm，其余轨道半径 满足 rn＝n2r1，式中 n 称为量子数，对应不同的轨道，只能取正 整数．
4．原子的电离：若入射光子的能量大于原子的电离能，如处于 基态的氢原子电离能为 13.6 eV，则原子也会被激发跃迁，这时 核外电子脱离原子核的束缚成为自由电子，光子能量大于电离 能的部分成为自由电子的动能．
(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 __分__立__的，所以放出的光子的能量也是_分__立___的，因此原子的