2019 2020高中化学第1章第1节原子结构模型第1课时氢原子光谱和玻尔的原子结构模型教案鲁科版

第1课时氢原子光谱和玻尔的原子结构模型

[学习目标定位] 1.了解原子结构模型的演变历程和玻尔的原子结构模型的内容。2.知道基态、激发态和原子光谱等概念，认识原子光谱分析的应用。

一、原子结构模型的演变

1．不同时期的原子结构模型

原子结构模型

量子力学实心球原子葡萄干布丁电子分层排模型名称核式模型模型模型布模型模型

相关科学家汤姆逊卢瑟福道尔顿玻尔薛定谔

2.卢瑟福原子结构模型的理论要点

原子的质量主要集中在原子核上，电子在原子核外空间做高速运动。

(1)道尔顿原子模型(1803年)：原子是组成物质的基本粒子，它们是坚实的、不可再分的实心球。

(2)汤姆逊原子模型(1903年)：原子是一个平均分布着正电荷的粒子，其中镶嵌着许多电子，中和了正电荷，从而形成了中性原子。

(3)卢瑟福原子模型(1911年)：在原子的中心有一个带正电荷的核，它的质量几乎等于原子的全部质量，电子在它的周围沿着不同的轨道运转，就像行星环绕太阳运转一样。．

(4)玻尔原子模型(1913年)：电子在原子核外空间的一定轨道上绕核做高速的圆周运动。

(5)原子结构的量子力学模型(20世纪20年代中期)：现代物质结构学说。

例1 如图①②③原子结构模型中依次符合卢瑟福、道尔顿、汤姆逊的观点的是( )

A．①②③ B．③①②

．②①③DC．③②①

B

答案卢瑟福提出了原子的核式模型，道尔顿认为原子是一个实心的球体，汤姆逊发现了电解析子，并提出了原子的“葡萄干布丁”模型。)

下列关于原子结构模型的说法中，正确的是( 例2

A．道尔顿的原子结构模型将原子看作实心球，故不能解释任何问题负粒子是可以稳定共存的汤姆逊“葡萄干布丁”原子结构模型成功地解释了原子中的正、B．电性关系及占有体积的关卢瑟福核式原子结构模型指出了原子核和核外电子的质量关系、C．系 D．玻尔电子分层排布原子结构模型引入了量子化的概念，能够成功解释所有的原子光谱C

答案

项不正确；汤姆逊“葡萄干解析道尔顿的原子理论成功地解释了质量守恒定律等规律，A

布丁”原子结构模型提出了正、负电荷的共存问题，但同时认为在这样微小的距离上有着极粒子α大的作用力，电子会被拉进去并会碰撞在带正电的核心上，B项不正确；卢瑟福通过散射实验提出了核式原子结构模型，散射实验的结果能够分析出原子核和核外电子的质量关项正确；玻尔

电子分层排布原子结构模型只引入了一个系、电性关系及占有体积的关系，C D项不正确。量子数，只能够解释氢原子光谱，而不能解释比较复杂的原子光谱，

二、氢原子光谱和玻尔的原子结构模型 1．光谱及其分类就得到所谓的光利用仪器将物质吸收的光或发射的光的波长和强度分布记录下来，含义：(1)谱。分类(2)①连续光谱：若光谱是由各种波长的光所组成，且相近的波长差别极小而不能分辨，则这种光谱为连续光谱。例如，阳光形成的光谱即为连续光谱。②线状光谱：若光谱是由具有特定波长的、彼此分立的谱线组成，则所得光谱为线状光谱。

如：氢原子光谱是线状光谱。

2．玻尔的原子结构模型

(1)玻尔原子结构模型的基本观点

玻尔的核外电子分层排布的原子结构模型成功地解释了氢原子光谱是线状光谱的实验事实。

(2)吸收光谱与发射光谱

(3)谱学分析：在现代化学中，常利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素，称为谱学分析。

(1)玻尔原子结构模型

①原子光谱源自核外电子在能量不同的轨道之间的跃迁；

②电子所处的轨道的能量是量子化的；

③电子跃迁吸收(或放出)的能量也是量子化的。

(2)光谱的分类

例3 玻尔理论不能解释( )

A．氢原子光谱为线状光谱

．氢原子的可见光区谱线B．

C．在有外加磁场时氢原子光谱有多条谱线

D．在一给定的稳定轨道上，运动的核外电子不辐射能量

答案 C

解析玻尔理论是针对原子的稳定存在和氢原子光谱为线状光谱的事实提出的。有外加磁场时氢原子有多条谱线，玻尔的原子结构模型已无法解释这一现象，必须借助量子力学加以解释。

特别提醒

n，只能解释氢原子光谱是线状光谱。若要解释更复杂的原子玻尔理论中只引入一个量子数光谱，需引入更多的量子数。

例4 对充有氖气的霓虹灯管通电，灯管发出红色光。产生这一现象的主要原因是( )

A．电子由激发态向基态跃迁时以光的形式释放能量

B．电子由基态向激发态跃迁时吸收除红光以外的光线

C．氖原子获得电子后转变成发出红光的物质

D．在电流的作用下，氖原子与构成灯管的物质发生反应

答案 A

解析在电流作用下，基态氖原子的电子吸收能量跃迁到较高的轨道，变为激发态原子，这一过程要吸收能量，不会发出红光；而电子从较高能量的激发态跃迁到较低能量的激发态或基态时，将释放能量，从而产生红光，故A项正确。

易错警示

焰色反应、物质燃烧或高温下发光等都与原子核外电子的跃迁有关，而化学反应中的颜色变化与原子核外电子的跃迁无关。

1．最早成功解释了氢原子光谱为线状光谱的原子结构模型是( )

A．卢瑟福原子结构模型

B．玻尔原子结构模型

C．量子力学模型

D．汤姆逊原子结构模型

B

答案．

解析玻尔的原子结构模型最早成功解释了氢原子光谱是线状光谱；汤姆逊“葡萄干布丁”原子结构模型只解释了原子中存在电子的问题；卢瑟福原子结构模型是根据α粒子散射实验提出来的，解决了原子核的问题(带正电的部分集中在一个核上)；量子力学模型是在量子力学理论的基础上提出的，能解释复杂的原子光谱现象。

2．首次将量子化概念应用到原子结构，并解释了原子的稳定性的科学家是( )