人教版高二物理选修3-5：玻尔的原子模型
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高二物理【 玻尔的原子模型】课件(人教版选修3-5)
2
(3)若知道每条发光的能量或频率，可根据已知情况判定光线
所在区域.
【典例】(1)欲使处于基态的氢原子激发，下列措施可行的 是( ) A.用12.09 eV的光子照射 B.用13 eV的光子照射 C.用14 eV的光子照射 D.用13 eV的电子碰撞
(2)欲使处于基态的氢原子电离，下列措施可行的是( ) A.用13.6 eV的光子照射 B.用15 eV的光子照射 C.用13.6 eV的电子碰撞 D.用15 eV的电子碰撞
2.能量量子化 (1)与轨道量子化对应的能量不连续的现象. (2)电子在可能轨道上运动时，尽管是变速运动，但它并不释 放能量，原子是稳定的，这样的状态也称之为定态. 由于原子的可能状态(定态)是不连续的，具有的能量也是不 连续的，这样的能量值，称为能级，能量最低的状态称为基 态，其他的状态叫做激发态.对氢原子，以无穷远处为势能零 点时，基态能量E1=-13.6 eV.
(3)其能级公式：
En
E1 n2
,
式中n称为量子数，对应不同的轨
道，n取值不同，基态取n=1,激发态n=2,3,4…；量子数n越
大，表示能级越高.
(4)En=Ekn+Epn.
氢原子中电子绕核运动时:
e2 k r2
m
v2 r
，故Ekn
1 2
mv
n
2
ke2 2rn
.
当电子的轨道半径增大时，库仑引力做负功，原子的电势能
(2)选A、B、D.基态氢原子的电离能为13.6 eV，则13.6 eV 的光子被氢原子吸收刚好电离，同理，15 eV的光子和15 eV 的电子均可供氢原子电离.至于13.6 eV的电子，由于电子和 氢原子的质量不同，因此两者碰撞时电子不可能把13.6 eV 的能量全部传递给氢原子，因此用13.6 eV的电子碰撞氢原 子时，氢原子不能电离.通过以上分析可知选项A、B、D正确.
人教版高二物理选修3-5：18.4玻尔的原子模型 (共28张)
二、玻尔理论对氢光谱的解释
➢问题1：巴尔末公式有正整数n出现，这里我们也用正整数n来
标志氢原子的能级。它们之间是否有某种关系？
巴尔末公式：
1 λ
R
1 22
1 n2
n3， 4,5,
氢 n= 原 n=5 子 n=4
能 n=3
级
跃
迁 n=2
与 光
巴 耳 末
谱
系
图 n=1
0 -0.54 eV -0.85 eV -1.51 eV -3.40 eV
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（h是普朗克常 量），这个光子的能量由前后 两个能级的能量差决定，
即hν＝Ｅm-Ｅn
称为频率条件，又称辐射条件
Em n
En
假说3:频率条件（跃迁假说）
针对原子光谱是线状谱提出
E的轨道跃迁到能量为E/的轨道，辐射出波长为
λ的光，以h表示普朗克常量，c表示真空中的光 速，则E/等于 C
A. E h B. E h C. E h c
c
c
D.
E
h
c
例3、如图所示为氢原子的能级图，若用能量
为12.75eV的光子去照射大量处于基态的氢原
子，则（
）
A.氢原子能从基态跃迁到n=4的激发态上去
光的光子后，只能发出频率为γ 1、 γ 2、 γ 3的三
种光子，且γ 1> γ 2 > γ 3 ，则
AC
A、被氢原子吸收的光子的能量为h γ 1
B、被氢原子吸收的光子的能量为h γ 2
C、 γ 1= γ 2+ γ 3
人教版高中物理选修3-5课件：18.4玻尔的原子模型 (共43张)
（2）能级公式： En=E1/n2,n=1,2,3…. E1=-13.6eV，是电子在第一条轨道上 运动时的能量。 注意：原子的能量为电子的动能和电 势能的总和，为负值。
二、玻尔理论对氢光 谱的能级解释
1．氢光谱的规律 1885年，瑞士的中学物理教师巴耳末 研究了氢光谱在可见光区的四条谱线的波 长之间的关系，得到了一个经验公式： 1/λ=R(1/22-1/n2).n=3,4,5,6,….(其中里 德伯常数R=1.097×107m-1)
3、能级 在玻尔模型中，原子的可能形态是不连续 的，因此各状态对应的能量也是不连续的。 这些能量值叫做能级。 能量最低的状态叫做基态，其他状态叫做 激发态。 原子处于基态时最稳定，处于较高能级时 会自发地向较低能级跃迁。
4、有关氢原子中电子运动的两个公式 玻尔在上述假设的基础上，利用经典电磁 理论和牛顿力学，及计算出了氢的电子的各条 可能轨道的半径和电子在各条轨道上运动时的 能量(动能和势能)。 （1）轨道半径公式：rn =n2r1 n=1，2， 3，…r1=0.53×10-10m代表第一条（即离核最近） 可能轨道的半径。n是正整数，叫做量子数。
各种气体原子的能级不同，跃迁时发射 光子的能量各异，因此利用不同气体可以制 成五颜六色的霓虹灯。
霓虹灯营造出热闹的节日气氛
三、玻尔模型的局 限性
1.玻尔原子理论在解释具有两个以上电 子的原子光谱时，理论与实验偏离较大。 2．量子力学基础上的原子理论认为： （1）核外电子没有确定的轨道，玻尔的 电子轨道是电子出现几率最大的地方。
若E1>E2，则hv=E1-E2，它吸收一定频率 的光子; 若E2>E1，则hv=E2-E1，它辐射能量，且 能量以光子的形式辐射出去，即原子发光。 可见：原子的吸能和放能都不是任意的， 而为某两个能级的能量差。所以原子的光谱为 线状谱，且原子线状谱中的亮线和吸收谱中的 暗线一一对应。
人教版高中物理选修3-5《18.4 玻尔的原子模型》PPT(共18张) (共18张PPT)
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，把普朗克的量子理论运用到原子 系统上，提出了玻尔理论。
二、玻尔理论的基本假说： 1、定态假设（原子能量量子化）：
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、跃迁假设(频率条件)：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
第十八章 原子结构
第四节 玻尔的原子模型
甘肃省通渭县第二中学 李树龙
一、玻尔提出原子模型的背景：
卢瑟福的原子核式结构学说
矛盾 经典的电磁理论的矛盾。
电子绕核运动（有加速度） 磁波
辐射电
频率等于绕核运行的ຫໍສະໝຸດ 率能量减少、轨道半径减少频率变化
电子沿螺旋线轨道落入原子核
原子光谱应为连续光谱
原子是不稳定的
实际上是不连续的亮线
原子是稳定的
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。
人教版高中物理选修3-5课件：18.4 玻尔的原子模型(共30张PPT)(优质版)
总结提升
答案
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1234
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1.根据玻尔理论，关于氢原子的能量，下列说法中正确的是( B ) A.是一系列不连续的任意值 B.是一系列不连续的特定值 C.可以取任意值 D.可以在某一范围内取任意值
解析 根据玻尔模型，氢原子的能量是量子化的，是一系列不连续的 特定值，另外我们可以从氢原子的能级图上，得出氢原子的能级是一 系列的特定值，而不是任意取值的结论，故A、C、D错误，B对.
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3.如图4所示为氢原子的四个能级，其中E1为基态，若氢原子A处于激发 态E2，氢原子B处于激发态E3，则下列说法正确的是( )
A.原子A可能辐射出3种频率的光子
B.原子B可能辐射出3种频率的光子
C.原子A能够吸收原子B发出的光子并跃迁到能级E4
D.原子B能够吸收原子A发出的光子并跃迁到能级E4
答案
(2)氢原子吸收或辐射光子的频率条件是什么？它和氢原子核外的电子 的跃迁有什么关系？ 答案 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(其能量记为En)时，会放出能量为hν的光子(h是普朗克常量)，这 个光子的能量由前后两个能级的能量差决定，即hν＝Em－En(m＞n)．这 个式子称为频率条件，又称辐射条件． 当电子从较低的能量态跃迁到较高的能量态，吸收的光子的能量同样由 频率条件决定．
图5
解析答案
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。2. 一份耕耘，份收获，努力越大，收获越多，奋斗!奋斗!奋斗!3. 让我们将事前的忧虑，换为事前的思考和计划吧！4. 世界上那些最容易的事情中，拖延时间最不费力5. 不管现在有多么艰辛，我们也要做个生活的舞者。6. 奋斗是万物之父。— —陶行知7. 上帝制造人类的时候就把我们制造成不完美的人，我们一辈子努力的过程就是使自己变得更加完美的过程，我们的一切美德都来自于克服自身缺点的奋斗。8. 不要被任何人打乱自己的脚步，因为没有谁会像你一样清楚和在乎自己 的梦想。9. 时间不在于你拥有多少，只在于你怎样使用10. 水只有碰到石头才能碰出浪花。11. 嘲讽是一种力量，消极的力量。赞扬也是一种力量，但却是积极的力量。12. 在我们成长的路上也会遇到一些挫折，一些困难，那韩智华就是我们 的榜样，永不认输，因为我知道挫折过后是一片晴朗的天空，瞧，成功就在挫折背后向我们招手，成功就是在努力的路上，“成功就在努力的路上”！让我们记住这句话，向美好的明天走去。13. 销售世界上第一号的产品——不是汽车，而 是自己。在你成功地把自己推销给别人之前，你必须百分之百的把自己推销给自己。14. 不要匆忙的走过一天又一天，以至于忘记自己从哪里来，要到哪里去。生命不是一场速度赛跑，她不是以数量而是以质量来计算，知道你停止努力的那 一刻，什么也没有真正结束。15. 也许终点只有绝望和失败，但这绝不是停止前行的理由。16. 有事者，事竟成；破釜沉舟，百二秦关终归楚；苦心人，天不负；卧薪尝胆，三千越甲可吞吴。17. 我颠覆了整个世界。只为了摆正你的倒影18. 好的想法是十分钱一打，真正无价的是能够实现这些想法的人。19. 伤痕是士兵一生的荣耀。20. 只有一条路不能选择——那就是放弃的路；只有一条路不能拒绝——那就是成长的路。21. 多对自己说“我能行，我一定可以”，只有这样才不 会被“不可能”束缚，才能不断超越自我。22. 人生本来就充满未知，一切被安排好反而无味——坚信朝着目标，一步一步地奋斗，就会迈向美好的未来。23. 回避现实的人，未来将更不理想。24. 空想会想出很多绝妙的主意，但却办不成任 何事情。25. 无论什么思想，都不是靠它本身去征服人心，而是靠它的力量；不论靠思想的内容，而是靠那些在历史上某些时期放射出来的生命的光辉。——罗曼·罗兰《约翰·克利斯朵夫》26. 上帝助自助者。27. 你的爸妈正在为你奋斗，这 就是你要努力的理由。28. 有很多人都说：平平淡淡就福，没有努力去拼博，又如何将你的人生保持平淡?又何来幸福?29. 当事情已经发生，不要抱怨，不要沮丧，笑一笑吧，一切都会过去的。30. 外在压力增加时，就应增强内在的动力。31. 我们每个人都应微笑面对人生，没有了怨言，也就不会有哀愁。一个人有了希望，就会对生活充满信心，只要你用美好的心灵看世界，总是以乐观的精神面对人生。32. 勇敢的人。——托尔斯泰《袭击》33. 昨天下了雨，今天刮了风，明天太 阳就出来了。34. 是的，成功不在于结果，更重要的是过程，只要你努力过，拼搏过，也许结果不一定是最好的那也走过了精彩的过程，至少，你不会为此而后悔。35. 每一天的努力，以后只有美好的未来。每一天的坚持，换来的是明天的辉 煌。36. 青年最要紧的精神，是要与命运奋斗。——恽代英37. 高峰只对攀登它而不是仰望它的人来说才有真正意义。38. 志不可立无可成之事。如无舵之舟，无衔之马，飘荡奔逸，何所底乎？--王守仁39. 拿望远镜看别人，拿放大镜看自己。 40. 顽强的毅力可以征服世界上任何一座高峰。——狄更斯41. 士人第一要有志，第二要有识，第三要有恒。——曾国42. 在我们能掌控和拼搏的时间里，去提升我们生命的质量。43. 我们不是等待未来，我们是创造未来，加油，努力奋斗。 44. 人生如画，一笔一足迹，一步一脚印，有的绚丽辉煌，有的却平淡无奇。45. 脚跟立定以后，你必须拿你的力量和技能，自己奋斗。——萧伯纳46. 一个能从别人的观念来看事情，能了解别人心灵活动的人，永远不必为自己的前途担心。
人教版高二物理选修35第十八章184玻尔的原子模型22张课件
4.光子能量为E的一束光照射容器中的氢（设氢
原子处于n=3的能级），氢原子吸收光子后，能
发出频率γ1、γ2、γ3、γ4、γ5、γ6六种光谱
线，且γ1＜γ2＜γ3＜γ4＜γ5＜γ6，则E等于
(
)
A.hγ1
B.hγ6
C.h（γ6-γ1）
D.h（γ1+γ2+γ3+γ4+γ5+γ6）
5、(多选)对玻尔理论的下列说法中，正确的是（ ）
在解决核外电子的运动
除了氢原
时成功引入了量子化的
子光谱外，在
观念
解决其他问题
上遇到了很大
同时又应用了“粒子、
的困难．
轨道”等经典概念和
有关牛顿力学规律 量子化条件的引进没 氦原子光谱
有适当的理论解释。
拓展与提高
原子结构的认识史
汤姆孙发现怎电子样修否定改玻原尔子模不可型割 ？ 建立
汤姆孙的西 瓜模型
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
2.有一群处于量子数为n＝4的激发态中的氢原子，
在它们跃迁的过程中发出的光谱线共有( )
A．3条
B．4条
C．5条
D．6条
3.有一个处于量子数n=4的激发态中的氢
原子，在它向低能态跃迁时，最多可能发 出______个频率的光子。
回顾科学家对原子结构的认识史
否定
汤姆孙发现电子
原子不可割
建立
汤姆孙的 枣糕模型
出现矛盾
卢瑟福α粒子散射实验
否定
汤姆孙的枣 糕模型
原子稳定性事 实氢原子光谱 实验(分立)
高二下学期物理人教版选修3-5第十八章第四节玻尔的原子模型 课件
2．实际上，原子中的电子的坐标没有确定的值。因此，我 们只能说某时刻电子在某点附近单位体积内出现的概率是多 少，而不能把电子的运动看做一个具有确定坐标的质点的轨 道运动。
3．当原子处于不同状态时电子在各处出现的概率是不一样 的。如果用疏密不同的点子表示电子在各个位置出现的概率， 画出图来就像云雾一样，可以形象地把它称做电子云，如图 所示，是氢原子处于n=1的状态时的电子云示意图和氢原子 处于n=2的状态时的电子云示意图
3.关于玻尔的氢原子模型，下列说法正确的是（ B ） A.按照玻尔的观点，电子在一系列定态轨道上运动时向外辐射 电磁波
B.电子只有吸收能量等于两个能级差的光子才能从低能级跃迁 到高能级
C.一群电子从能量较高的定态轨道跃迁到基态时，只能放出一 种频率的光子
D.玻尔的氢原子模型彻底解决了卢瑟福原子结构模型的缺陷， 原子结构从此不再神秘
7.为了做好疫情防控工作，小区物业利用红外测温仪对出入 人员进行体温检测。红外测温仪的原理是：被测物体辐射的 光线只有红外线可被捕捉，并转变成电信号。图为氢原子能 级示意图，已知红外线单个光子能量的最大值为1.62eV，要 使氢原子辐射出的光子可被红外测温
仪捕捉，最少应给处于n=2激发态的
氢原子提供的能量为（ C ）
（2）一个处于基态且动能为Ek0的氢原子与另一个处于基态且 静止的氢原子进行对心碰撞。若要使其中一个氢原子从基态跃
迁到激发态，则Ek0至少为多少？
解：（2）设氢原子质量为m，初速度为v0，氢原子相互作用后 速度分别为v1和v2，相互作用过程中机械能减小量为ΔE
由动量守恒定律得： mv 0 mv1 mv2
A.10.20eV
B.2.89eV
C.2.55eV
D.1.89eV
高中物理选修3-5-玻尔的原子模型
玻尔的原子模型知识集结知识元玻尔的原子模型知识讲解玻尔的原子模型1．玻尔原子模型玻尔认为，围绕原子核运动的电子轨道半径只能是某些分立的数值，这种现象叫做轨道量子化；不同的轨道对应着不同的状态，在这些状态中，尽管电子在做变速运动，却不辐射能量，因此这些状态是稳定的；原子在不同的状态中具有不同的能量，所以原子的能量也是量子化的．将以上内容进行归纳，玻尔理论有三个要点：（1）原子只能处于一系列的不连续的能量状态中，在这些状态中原子是稳定的．电子虽然绕核旋转，但并不向外辐射能量，这些状态叫定态．可见，电子如果从一个轨道到另一个轨道，不是以螺旋线的形状改变半径大小的，而是从一个轨道上“跳跃”到另一个轨道上，玻尔将这种现象称为跃迁．2．能级在玻尔模型中，原子的可能状态是不连续的，因此各状态对应的能量也是不连续的．这些能量值叫做能级．各状态的标号1，2，3，……，叫做量子数，通常用n表示．能量最低的状态叫做基态，其他状态叫做激发态，基态和各激发态的能量分别用表示．（1）氢原子的能级．对氢原子而言，核外的一个电子绕核运行时，若半径不同，则对应着的原子能量也不同，若使原子电离，外界必须对原子做功，使电子摆脱它与原子核之间的库仑力的束缚，所以原子电离后的能量比原子其他状态的能量都高．我们把原子电离后的能量记为0，即选取电子离核处于无穷远处时氢原子的能量为零，则其他状态下的能量值就是负的．（2）能级图．氢原子的能级图如图所示．注意：①由能级图可知，由于电子的轨道半径不同，氢原子的能级不连续，这种现象叫能量量子化．②原子的能量包括：原子的原子核与电子所具有的电势能和电子运动的动能．③原子从基态跃迁到激发态时要吸收能量，而从激发态跃迁到基态则以光子的形式向外放出能量．无论是吸收能量还是放出能量，这个能量值不是任意的，而是等于原子发生跃迁的这两个能级问的能量差．Δx=hν，ν为发出光子的频率．④n=1对应于基态，n趋于无穷大，对应于原子的电离．3．光子的发射和吸收（1）能级的跃迁．根据玻尔模型，原子只能处于一系列的不连续的能量状态中，这些状态分基态和激发态两种．其中原子在基态时是稳定的，原子在激发态时是不稳定的，当原子处于激发态时会自发地向较低能级跃迁，经过一次或几次跃迁到达基态．注意：①原子能级跃迁时，处于激发态的原子可能经过一次跃迁回到基态；也可能由较高能级的激发态先跃迁到较低能级的激发态，最后回到基态．一个原子由较高能级回到基态，到底发生了几次跃迁，是不确定的．②物质中含有大量的原子，各个原子的跃迁方式也是不统一的．有的原子可能经过一次跃迁就回到基态，而有的原子可能经过几次跃迁才回到基态．（2）光子的发射．由上式可以看出，能级的能量差越大，放出光子的频率就越高．（3）光子的吸收．注意：由于原子的能级是一系列不连续的值，则任意两个能级差也是不连续的，故原子只能发射一些特定频率的光子，同样也只能吸收一些特定频率的光子．但是，当光子能量足够大时，如光子能量E≥13.6e V时，则处于基态的氢原子仍能吸收此光子并发生电离．4．氢原子核外电子绕核运动的轨道与其能量对应关系在氢原子中，电子围绕原子核运动，如将电子的运动轨道看做半径为r的圆周，则原子核与电子之间的库仑力为电子做匀速圆周运动所需的向心力，那么由库仑定律和牛顿第二定律，有，①电子的动能为；②电子在半径为r的轨道上所具有的电势能为；③原子的总能量就是电子的动能和电势能的代数和，即．④注意：比较可得：例题精讲玻尔的原子模型例1.如图是氢原子的能级示意图。
人教版物理选修3-5《玻尔的原子模型》ppt课件(68页)
(2)注意直接跃迁与间接跃迁
原子从一种能量状态跃迁到另一种能量状态时,有时可能是直
接跃迁,有时可能是间接跃迁.两种情况辐射(或吸收)光子的 频率不同.
(3)注意跃迁与电离 hν =Em-En只适用于光子和原子作用使原子在各定态之间跃迁 的情况，对于光子和原子作用使原子电离的情况，则不受此
条件的限制,这是因为原子一旦电离，原子结构即被破坏，因
(2)原子的能量应根据能级公式分析. (3)结合能级高低判断是吸收还是放出光子 .
【标准解答】选B、D.由玻尔理论知，当电子由离核较远的轨
道跃迁到离核较近的轨道上时，要放出能量，故要放出一定 频率的光子；电子的轨道半径小了，由库仑定律知，它与原 子核之间的库仑力大了，故A、C错，B、D正确.
【规律方法】
当电子的轨道半径增大时，库仑引力做负功，原子的电势能 增大，反之电势能减小.
可见电子在可能的轨道上绕核运动时，r增大，则Ek减少，Ep 增大，E增大；反之，r减小，则Ek增大，Ep减少，E减少.与
卫星绕地球运行相似.
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，
而不再遵守有关原子结构的理论.如基态氢原子的电离能为 13.6 eV，只要大于或等于13.6 eV光子都能被基态的氢原子
吸收而发生电离，只不过入射光子的能量越大，原子电离后
产生的自由电子的动能越大.至于实物粒子和原子碰撞的情况， 由于实物粒子的动能可全部或部分地被原子吸收，所以只要 入射粒子的动能大于或等于原子某两定态能量之差，就可使 原子受激发而向较高能级跃迁.
(3)其能级公式： E n
E1 , 式中n称为量子数，对应不同的轨 2 n
人教版物理选修3-5 18.4 玻尔的原子模型(共28张PPT)(优质版)
3
1911年，玻尔获得哲学博士学位，学位论 文关于金属中的电子论.1912年去曼彻斯特跟随 卢瑟福研究.玻尔坚信卢瑟福的核式结构模型符 合客观事实，但也清醒意识到卢瑟福模型存在 的问题——原子稳定性.
玻尔认为，要解决原子的稳定性问题， “只有量子假说是摆脱困难的唯一出路”.玻尔 首先将原子现象和原子核现象区分开来，认识 到元素的化学和物理性质只取决于核外电子.
玻尔理论还很不完善，电子的运动不 可能像玻尔假设的那样简单.玻尔理论没有 完全揭示微观粒子运动规律，是“普朗克的 量子观念与经典力学的混合”产物.
24
1925-1926年建立的量子力学是玻尔量 子论的发展，众多物理学家共同完成量子大 厦的建立.量子力学准确地描述微观粒子遵 循的规律，量子力学的预言一一被实验证实.
4
原子光谱对玻尔创立原子结构具有重 要作用，然而最初玻尔没有意识到这一点.
玻尔曾这样说道： “人们总以为[光谱是]神奇的，但在 那儿不可能取得进步.这就彷佛你有蝴蝶的 翅膀，那么其色彩等等当然是非常有规律的， 但是没有人想到能从蝴蝶翅膀的颜色推出生 物学的基础”
5
1913年初，玻尔的好友、光谱学家汉 森(H.M.Hansen,1886-1956)拜访玻尔，询问 原子结构和光谱学中的谱线有何关系.玻尔 不熟悉光谱学，认为光谱学太复杂，光谱就 像蝴蝶翅膀上的颜色那样有趣而难懂，不可 能从原子结构的基础上作出解释.
8
一、玻尔原子理论的基本假设
轨道量子化与定态假设
电子轨道是量子化的，只能取一些特 定值.电子处于不同的轨道，原子处于不同 的状态(称为稳定态).电子在各轨道绕核做 圆周运动，不辐射电磁波.
电子轨道量子化取值导致原子的能量 取一些分立值，称为原子的能级.能量最低 的态称为基态，其他称为激发态.
1911年，玻尔获得哲学博士学位，学位论 文关于金属中的电子论.1912年去曼彻斯特跟随 卢瑟福研究.玻尔坚信卢瑟福的核式结构模型符 合客观事实，但也清醒意识到卢瑟福模型存在 的问题——原子稳定性.
玻尔认为，要解决原子的稳定性问题， “只有量子假说是摆脱困难的唯一出路”.玻尔 首先将原子现象和原子核现象区分开来，认识 到元素的化学和物理性质只取决于核外电子.
玻尔理论还很不完善，电子的运动不 可能像玻尔假设的那样简单.玻尔理论没有 完全揭示微观粒子运动规律，是“普朗克的 量子观念与经典力学的混合”产物.
24
1925-1926年建立的量子力学是玻尔量 子论的发展，众多物理学家共同完成量子大 厦的建立.量子力学准确地描述微观粒子遵 循的规律，量子力学的预言一一被实验证实.
4
原子光谱对玻尔创立原子结构具有重 要作用，然而最初玻尔没有意识到这一点.
玻尔曾这样说道： “人们总以为[光谱是]神奇的，但在 那儿不可能取得进步.这就彷佛你有蝴蝶的 翅膀，那么其色彩等等当然是非常有规律的， 但是没有人想到能从蝴蝶翅膀的颜色推出生 物学的基础”
5
1913年初，玻尔的好友、光谱学家汉 森(H.M.Hansen,1886-1956)拜访玻尔，询问 原子结构和光谱学中的谱线有何关系.玻尔 不熟悉光谱学，认为光谱学太复杂，光谱就 像蝴蝶翅膀上的颜色那样有趣而难懂，不可 能从原子结构的基础上作出解释.
8
一、玻尔原子理论的基本假设
轨道量子化与定态假设
电子轨道是量子化的，只能取一些特 定值.电子处于不同的轨道，原子处于不同 的状态(称为稳定态).电子在各轨道绕核做 圆周运动，不辐射电磁波.
电子轨道量子化取值导致原子的能量 取一些分立值，称为原子的能级.能量最低 的态称为基态，其他称为激发态.
《玻尔的原子模型》人教版高二物理选修3-5PPT模板课件
们之间是否有某种关系？ ➢ 气体导电发光机理是什么？ ➢ 原子光谱为什么是线状光谱？ ➢ 不同元素的原子为什么具有不同的特征谱线？
二、玻尔理论对氢光谱的解释
∞n－－－－－－－－－－－－－－－－－
E/eV
0 eV
氢
５ ４
原
３
子 的
激 发
２
能态
巴
帕 邢 系
布 喇 开 系
普 丰 德 系
耳
-0.54 -0.85 -1.51
典型例题
【典例2】. 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，源自确的是（ 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 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
感谢聆听
语文 五年级 上册 配人教版
主讲人：XXX
时间: xxx
-3.4
级
图
基态
末 系
-13.6
１ 赖曼系
10
二、玻尔理论对氢光谱的解释
Hδ
n=6
n=5
n=1 n=2 n=3 n=4
Hγ
Hβ
Hα
（巴尔末系）
1 R( 1 1 ) n 3, 4,5,...
22 n2
巴耳末公式 R=1.10107m1 里德伯常量
二、玻尔理论对氢光谱的解释
轨道与能级相对应
赖曼系（紫外线）
1.围绕原子核运动的电子轨道半径只能是某些分立的数值， 这些现象叫做轨道量子化；
2.不同的轨道对应着不同的状态，在这些状态中，尽管电 子在做变速运动，却不辐射能量，因此这些状态是稳定的；
二、玻尔理论对氢光谱的解释
∞n－－－－－－－－－－－－－－－－－
E/eV
0 eV
氢
５ ４
原
３
子 的
激 发
２
能态
巴
帕 邢 系
布 喇 开 系
普 丰 德 系
耳
-0.54 -0.85 -1.51
典型例题
【典例2】. 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，源自确的是（ 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 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
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主讲人：XXX
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-3.4
级
图
基态
末 系
-13.6
１ 赖曼系
10
二、玻尔理论对氢光谱的解释
Hδ
n=6
n=5
n=1 n=2 n=3 n=4
Hγ
Hβ
Hα
（巴尔末系）
1 R( 1 1 ) n 3, 4,5,...
22 n2
巴耳末公式 R=1.10107m1 里德伯常量
二、玻尔理论对氢光谱的解释
轨道与能级相对应
赖曼系（紫外线）
1.围绕原子核运动的电子轨道半径只能是某些分立的数值， 这些现象叫做轨道量子化；
2.不同的轨道对应着不同的状态，在这些状态中，尽管电 子在做变速运动，却不辐射能量，因此这些状态是稳定的；
高中物理人教版选修3-5 18.4 波尔的原子模型
18.4 玻尔的原子模型（人教版）★中学物理学科核心素养玻尔原子理论的基本假设★教学难点玻尔理论对氢光谱的说明。
★教学方法老师启发、引导，学生探讨、沟通。
★教学用具：投影片，多媒体协助教学设备★课时支配1 课时★教学过程（一）引入新课依据卢瑟福的原子核式结构模型，以及经典物理学，我们知道核外的电子在库仑力的作用下将绕原子核高速旋转。
在前面的学习中，我们知道运动的电子可以形成等效电流，→又依据电流磁效应，我们可以推导出这个高速运动的电子四周会产生周期性变更的电磁场，从而向外辐射电磁波→导致原子的能量削减→，这个能量削减，我们可以看成是电子的动能削减了，那电子的动能削减了，速度就要变少，速度变小了，电子将半径减小的向心运动，最终落入原子核中，这样的话原子结构将是不稳定的。
但是事实上这个理论推导结果跟试验是不符合的，因为我们原子结构是稳定的，这是经典物理学没有方法说明的，这是第一个冲突的地方师：其次，假如做这样的向心运动，向外辐射的电磁波的能量是连续的还是分立的生：连续的师：这与试验符合吗？生：不符合，因为我们知道原子光谱是不连续的师：所以，经典的电磁理论不能说明核外的电子的运动状况和原子的稳定性.须要新的理论来说明。
老师：在普朗克关于黑体辐射的量子论和爱因斯坦关于光子概念的启发下，波尔于1913年把量子化这个观念应用到原子系统，提出了自己的原子结构假说。
（二）进行新课1．玻尔的原子理论（1）轨道量子化假设：原子中的电子在库仑力的作用下，绕原子核做圆周运动但是，电子轨道半径不是随意的，只有当半径大小符合肯定条件时，这样的轨道才是可能的。
即电子的轨道是量子化的。
电子在这些轨道上绕核的转动是稳定的，不产生电磁辐射。
（2）能级（定态）假设：当电子在不同轨道上运动时，原子处于不同状态,具有不同能量，所以原子能量也是量子化的。
这些量子化的能量值叫能级；原子中这些具有确定能量的稳定状态叫定态。
能量最低的状态叫基态，其他状态叫激发态。
矿产
矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。
如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。
㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。
(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。
如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。
对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。
二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。
2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。
㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。
2、矿产品价格稳定性及变化趋势。
三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。
2、矿区矿产资源概况。
3、该设计与矿区总体开发的关系。
㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。
2、矿床开采技术条件及水文地质条件。
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说明1：
（1）这里的能量指总能量(即E=Ek+Ep)
例如：E1=-13.6eV 实际上，其中 Ek1=13.6eV，Ep1=-27.2eV。
（2）这里的电势能Ep＜0，原因是规定了无限 远处的电势能为零。这样越是里面轨道电势能 越少，负得越多。
(3)量子数n=1定态，能量值最小，电子动能最大
，电势能最小；量子数越大，能量值越大，电子 动能越小，电势能越大.
三、玻尔模型的局限性
玻尔理论成功的解释并预言了氢原子辐射 的电磁波的问题，但是也有它的局限性．
在解决核外电子的运动时 成功引入了量子化的观念
同时又应用了“粒子 、轨道”等经典概念 和有关牛顿力学规律
量子化条件的
除了氢原子光谱外，在解决其 引进没有适当 的理论解释。
他问题上遇到了很大的困难．
氦原子光谱
（4）跃迁时电子动能、原子电势能与原子 能量的变化
当轨道半径减小时，库仑引力做正功，原 子的电势能Ep减小，电子动能增大，原子 能量减小．反之，轨道半径增大时，原子 电势能增大，电子动能减小，原子能量增 大．
说明2： 1 、 从高能级向低能级跃迁– 发射光子
以光子形式辐射出去（原子发光现象）
2 从低能级向高能级跃迁 （1） 吸收光子 对于能量大于或等于13.6ev的光子（电离）
对于量子数为n的一群氢原子，向较低的激
发态或基态跃迁时，可能产生的谱线条数为N=
说明4. 跃迁与电离的问题 原子跃迁时．不管是吸收还是辐射光
子，其光子的能量都必须等于这两个能级 的能量差．若想把处于某一定态上的原子 的电子电离出去，就需要给原子一定的能 量．如基态氢原子电离，其电离能为13.6 eV，只要能量等于或大于13.6 eV的光子 都能被基态氢原子吸收而电离，只不过入 射光子的能量越大，原子电离后产生的电 子具有的动能越大．
典
化是连续的，辐射
理
电磁波的频率等于
论
绕核运动的频率,
认
连续变化,原子光
为 谱应该是连续光谱
事实
原子光谱是不 连续的,是线 状谱
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 年丹麦的物理学家玻尔在卢瑟福学说的基 础上，把普朗克的量子理论运用到原子系 统上，提出了玻尔理论。
针对原子的稳定性提出
假说2:能级（定态）假说
➢能级：量子化的能量值。
➢定态：原子中具有确定能量的稳定状态 基态：能量最低的状态（离核最近）
激发态：其他的状态
E∞
５ ４
３
ＥＥＥ３４５
激发态
２
Ｅ２
1 2
3
量子数
１
能级图
Ｅ１ ——基态
轨道与能级相对应
假说3:频率条件（跃迁假说）
针对原子光谱是线状谱提出
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（h是普朗克常 量），这个光子的能量由前后 两个能级的能量差决定，
即hν＝Ｅm-Ｅn
称为频率条件，又称辐射条件
Em n
En
假说3:频率条件（跃迁假说）
针对原子光谱是线状谱提出
原子在始、末
５ ４ ３
E∞
Ｅ５ Ｅ４ Ｅ３
两个能级Em和En
（ Em>En ）间跃 迁时发射（或吸
２
Ｅ２
收）光子的频率
可以由前后能级
的能量差决定：
１
Ｅ１
光子的发射和吸收
（电子克服库仑引力做功增大
基 电势能，原子的能量增加） 吸收光子 激
跃迁
发
态
态
辐射光子 （电子所受库仑力做正功
减小电势能，原子的能量
对于能量小于13.6ev的光子（要么全被吸收， 要么不吸收）
（2）吸收实物粒子能量
只要实物粒子动能足以使氢原子向高能级跃迁, 就能被氢原子吸收全部或部分动能而使氢原子向 高能级跃迁,多余能量仍为实物粒子动能。
说明3. 一群原子和一个原子的跃迁问题
氢原子核外只有一个电子，这个电子在某个时 刻只能处在某一个可能的轨道上，在某段时间 内，由某一轨道跃迁到另一个轨道时，可能的 情况只有一种，但是如果容器中盛有大量的氢 原子，这些原子的核外电子跃迁时就会有各种 情况出现．
➢问题1：巴尔末公式有正整数n出现，这里我们也用正整数n来
标志氢原子的能级。它们之间是否有某种关系？
巴尔末公式：
氢 n= 原 n=5 子 n=4
能 n=3
级
跃
迁 n=2
与 光
巴 耳 末
谱
系
图 n=1
0 -0.54 eV -0.85 eV -1.51 eV -3.40 eV
-13.6 eV
氢原子各定态的能量值，为电子绕 核运动的动能Ek和电势能Ep的代数和， 因为在选无穷远处电势能为零的情况下 ，各定态的电势能均为负值，且其大小 总大于同一定态的动能值，所以各定态 能量值均为负值，因此，不能根据氢原 子的能级公式 得出氢原子各定态能 量与n2成反比的错误结论。
学以致用
例题1：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
C、电子的动能变小，电势能变大，总能量不变
减少）
（ Em>En ）
二、玻尔理论对氢光谱的解释
轨道与能级相对应
n
E/eV
∞ －－－－－－－－－ 0
赖曼系（紫外线
５
）
４
-0.54 -0.85
３
-1.51
巴耳末系（可见光
）
２
-3.4
帕邢系（红外线） N=1
N=2Βιβλιοθήκη N=3布喇开系N=4
N=5
逢德系
N=6
成功解释了氢光１谱的所有谱线-13.6
二、玻尔理论对氢光谱的解释
假说1:轨道量子化
•围绕原子核运动的电 子轨道半径只能是某
些分立的数值。
•且电子在这些轨道上 绕核的转动是稳定的 ，不产生电磁辐射， 也就是说，电子的轨 道也是量子化的
针对原子核式结构模型提出
假说2:能级（定态）假说
电子在不同的轨道上运 动，原子处于不同的状态 ．玻尔指出，原子在不同 的状态中具有不同的能量 ，所以原子的能量也是量 子化的。在这些状态中原 子是稳定的。
人教版高二物理选修3-5 ：玻尔的原子模型
2020/9/19
卢瑟福的核式结构学说与经典电磁理论的矛盾(
经 电子绕核运动将不断
典 向外辐射电磁波，电
理 子损失了能量，其轨
+
论 道半径不断缩小，最
认 终落在原子核上,而使
为 原子变得不稳定．
事实
+
卢瑟福的核式结构学说与经典电磁理论的矛盾(
经
由于电子轨道的变