波尔的原子模型课件上课用

氢原子能级图
n ∞ 5 4 3 2 量子数 E /eV
Ｅ∞ =0 Ｅ５ =-0.54 Ｅ４ =-0.85 Ｅ３=-1.51 Ｅ２=-3.4
原子的能量包括核 外电子动能和核与电 子间的势能 取 n= 时的能量为 0,其他的能级能量均为 负 1
n ( E1 13.6eV )
n越大，r越大，动能 越小，电势能越大， 能级的能量越大
C、电子的动能变小，电势能变大，总能量不变
D、电子的动能变小，电势能变大，总能量变大
1、成功之处：引入了“量子”的观念成功解释了氢原子的线状光谱
思考
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
思考
按照波尔理论，氢原子核外电子从半径较小的 轨道跃迁到半径较大的轨道上，有关能量变化的 说法中，正确的是: D A、电子的动能变大，电势能变大，总能量变大 B、电子的动能变小，电势能变小，总能量变小
原子不稳定 辐射电磁波频率连续变化
事实上：原子是稳定的
原子光谱是线状谱
原子核式结构模型与经典电磁理论的矛盾
否定 卢瑟福的核 式结构模型 建立
?
一、玻尔的原子模型 1、轨道量子化假设: 围绕原子核运动的电子轨道半径只
能是某些不连续（分立）的数值。 电子在这些轨道上绕核的转动是稳 定的，不产生电磁辐射 4 3 2 1
反之电子吸收光子时会 从能量较低的轨道跃迁到能 量较高的轨道，同样满足上 式关系。（吸收光谱）
1
ห้องสมุดไป่ตู้
-13.6
？
能级图
光子放出或吸收的能量必须等于两个能 级的能极差，所以放出光子或吸收光子的频 率是定值
波尔理论对氢原子光谱的解释 1向低轨道跃迁：发射光子
发射光子的能量： h v= Em －En
n 量子数 ∞
En
8
2
E1
1
=-13.6 Ｅ１
３、跃迁假设
n 量子数 ∞ 5 4 3 2 E /eV
0
-0.54 -0.85 -1.51 -3.4
当电子从能量较高的定态 轨道（设能量为Em）跃迁到 能量较低的定态轨道（设能 量为En）时，会放出能量为 hv的光子.（线状光谱）
h v= Em －En (m>n)
5 4 3 2
n 量子数 ∞ E /eV 0 -0.54 -0.85 -1.51 -3.4
只要入射粒子的能量大于或等于两 能极间的能量差，就能使电子跃迁
1 -13.6
对于基态氢原子，下列说法中正确的是 （ ） n 量子数 A.它能吸收10.2 eV的光子 ∞ B.它能吸收11 eV的光子 5 C.它能吸收12.75 eV的光子 4 3 D它能吸收13.6 eV的光子 2 E.它能吸收14 eV的光子 F它能吸收具有11 eV动能的 电子的部分动能 1
吸收光子的能量： h v= Em －En
n 量子数 ∞
E /eV 0 -0.54 -0.85 -1.51 -3.4
吸收光子的能量必须等于能极 差Em －En
5 4 3 2
因此吸收光谱也是一些分立的 暗线
1
电离：电子吸收能量克服核的引力， 脱离原子变成自由电子的现象 电离条件： h v>/ E∞－En h v>/ |En | 与跃迁的区别：入射光能量大于等于电离能都被吸收 原因：使离子电离，破坏了原子结构，不再满足跃迁条件
E /eV 0 -0.54 -0.85 -1.51 -3.4
-13.6
要使处于基态的氢原子从基态跃迁到n=3的激发态 ，则照射光的频率必须是多少？ n 量子数 E /eV 跃迁后能发出几种不同频率的光？ 0 求辐射光的最大频率和最小频率? ∞ -0.54 各种光能量之间的关系? 5
4 3 2
-0.85 -1.51 -3.4
-13.6
玻尔理论成功解释了氢原子光谱的不连续
原子从较高能级跃迁到 较低能级，放出光子的能量等 于前后两能级差， （ hv Em En ） 由于能级 是分立的，所以发射的光子能 量也是分立的 ，因此原子光谱 只有一些分立的亮线。
波尔理论对氢原子光谱的解释
2向高轨道跃迁：用实物粒子 （如电子)撞击 满足碰撞规律：光子吸收粒子的全 部或部分能量，
E /eV 0 -0.54 -0.85 -1.51 -3.4
光子的能量必须等于能极差
Em －En 处于激发态的原子是不稳定 的，可自发的经过一次或几次 1 跃迁到达基态 由于能级是分立的，所以放出光 子的能量也是分立的，因此原子发 出的 光谱只有一些分立的亮线
5 4 3 2
-13.6
波尔理论对氢原子光谱的解释 2向高轨道跃迁：吸收光子
5 4 3 2 1
Ｅ5 Ｅ4 Ｅ3 Ｅ2
(1)能级：这些量子化的能量值叫做能级． (2)定态：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。包括基态和激发态。
Ｅ１
能级图
4 3 2
(3) 基态：能量值最低的状态轨道半径最
1
+
小(离核最近)n=1-----与卫星绕地球运动类 比 (4) 激发态：除基态外的状态n=2,3,4…..
1
-13.6
小结
一、玻尔原子结构模型内容 1、轨道量子化假设 ２、能量量子化假设 ３、跃迁假设 二、玻尔理论对氢光谱的解释 1、向低能级跃迁 2、向高能级跃迁 跃迁： hv
Em En
发射光子 吸收光子
三、玻尔理论的成功与局限之处
2、局限之处： （1）对于外层电子较多元素的原子光谱，其理 论与事实相差很大 （2）过多地引用了经典的物理理论
18.4玻尔的原子模型
回顾科学家对原子结构的探究过程
汤姆孙 发现电子
否定
原子不可割
建立
汤姆孙的 西瓜模型
出现矛盾
α 粒子 散射实验
否定
汤姆孙的 西瓜模型
建立
卢瑟福的核 式结构模型
卢瑟福模型的困难
卢瑟福核式模型无法解释原子的稳定性和 氢原子光谱的分立特征
核外电子绕核运动 辐射电磁波 电子轨道半径连续变小
（1）如氢原子电子的可能轨道r半经： 2 rn＝n r1 (n＝1, 2 , 3 ) r1＝0.053nm r2 ＝ 0.212nm
n叫量子数 n=1表示电子轨道1 n越大, 表示半径越大，离核越远
…
２、能量量子化假设 : 电子在不同的轨道运动对应着 不同的状态，原子在不同的状 n 量子数 E /eV 态中具有不同的能量，即能量 ∞ Ｅ ∞ 是量子化的