高中物理 第十八章 原子结构 第四节 玻尔的原子模型预习导航学案 新人教版选修3-5-新人教版高二选修3-5物理学案VIP专享

第四节 玻尔的原子模型预习导航情境导入课程目标 按照经典电磁理论的说法，只要给原子提供一定的能量，原子就会由低能量状态跃迁到高能量状态。实际上对于某种元素的原子，只有吸收一些特定大小的能量原子才能从低能量状态向高能量状态跃迁，这是为什么呢？1.知道玻尔原子理论基本假设的主要内容。 2．了解能级、跃迁、能量量子化以及基态、激发态等概念。3．能用玻尔原子理论简单解释氢原子模型。4．了解玻尔模型的不足之处及其原因。1．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。(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作能级。② 原子中这些具有确定能量的稳定状态，称为定态。能量最低的状态叫作基态，其他的能量状态叫作激发态。(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＝Em－ E n，该式被称为频率条件，又称辐射条件。反之会吸收光子。思考为什么原子光谱是线状谱？提示：原子从高能级向低能级跃迁时，放出光子的频率是一定的，所以原子光谱是线状谱。2．玻尔理论对氢原子光谱的解释(1)解释巴耳末公式：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＝Em－ E n。② 巴耳末公式中的正整数 n 和 2 正好代表能级跃迁之前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。(2)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，因此原子的发射光谱只有一些分立的亮线。3．玻尔模型的局限性(1)玻尔理论的成功之处：玻尔的原子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：对更复杂的原子发光，玻尔理论却无法解释，它的不足之处在于过多地保留了经典理论。把电子运动看成是经典力学描述下的轨道运动。(3)电子云：根据量子观念，核外电子的运动服从统计规律，而没有固定的轨道，我们只能知道它们在核外某处出现的概率大小，画出来...