内蒙古巴彦淖尔市第一中学高中物理18（4）玻尔的原子模型学案新人教选修3-5学习目标（1）了解玻尔原子理论的主要内容；（2）了解能级、能量量子化以及基态、激发态的概念。学习重点玻尔原子理论的基本假设学习难点玻尔理论对氢光谱的解释学习过程一、知识回顾1、黑体辐射的量子理论的核心思想是什么？2、爱因斯坦光子说的内容是什么？3、卢瑟福原子核式结构学说与经典电磁理论的矛盾？二、新知学习1、玻尔的原子理论的基本假设阅读课本57页，思考讨论并总结（1）能级（定态）假设：原子只能处于一系列的能量状态中，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。（2）跃迁假设：原子从一种定态（设能量为En）到另一种定态（设能量为Em）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决定，即（h为普朗克恒量）（3）轨道量子化假设：原子的不同能量状态跟电子沿不同的圆形轨道绕核运动相对应。原子的定态是的，因此电子的可能轨道的分布也是不连续的。1原子的能量是，这些的能量值叫做能级。原子中这些具有确定能量的稳定状态，称为。能量的状态叫做基态。其他状态叫做轨道半径：n=1，2，3……能量：n=1，2，3……式中r1、E1、分别代表第一条（即离核最近的）可能轨道的半径和电子在这条轨道上运动时的能量，rn、En分别代表第n条可能轨道的半径和电子在第n条轨道上运动时的能量，n是正整数，叫量子数。例1、玻尔在提出他的原子模型中所做的假设有（）A．原子处于称为定态的能量状态时，虽然电子做加速运动，但并不向外辐射能量B．原子的不同能量状态与电子沿不同圆轨道绕核运动相对应，而电子的可能轨道分布是不连续的C．电子从一个轨道跃迁到另一个轨道，需要吸收或辐射一定频率的光子D．电子跃迁时辐射光子频率等于电子绕核圆运动的频率2、频率条件阅读课本58页，思考当电子从能量较高的定态轨道跃迁到能量较低的定态轨道时，会____________能量为hγ的光子，这个光子的能量由_______________决定。即：________________________________.例2、按照玻尔理论，一个氢原子中的电子从一半径为ra的圆轨道自发地直接跃迁到一半径为rb的圆轨道上，已知ra>rb，则在此过程中（）A．原子要发出一系列频率的光子B．原子要吸收一系列频率的光子C．原子要发出某一频率的光子D．原子要吸收某一频率的光子3、玻尔理论对氢光谱的解释玻尔计算出氢的电子的各条可能轨道半径和电子在各条轨道上运动时的能量（包括动能和势能）公式：轨道半径：rn=n2r1(n=0、1、2、3、。。。。。。。。)r1(r1=0.53×10-10m)、能量：En=(n=1、2、3、。。。。。。。。)E1=-13.6ev式中r1、E1、分别代表第一条（即离核最近的）可能轨道的半径和电子在这条轨道上运动时的能量，rn、En分别代表第n条可能轨道的半径和电子在第n条轨道上运动时的能量，n是正2整数，叫量子氢原子的能级图如图所示：例3.氢原子的能级如图所示，已知见光的光子能量范围约为1.62EV～3.11EV，下列说法错误的是()A．处于n=3能级的氢原子可以吸收任意频率的紫外线，并发生电离B．大量氢原子从高能级向n=3能级跃迁时，发出的光具有热效应C．大量处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时，可能发出6种不同频率的光D．大量处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时，可能发出3种不同频率的光4.玻尔理论的局限性玻尔理论虽然把量子理论引入原子领域，提出定态和跃迁概念，成功解释了氢原子光谱，但对多电子原子光谱无法解释，因为玻尔理论仍然以经典理论为基础。如粒子的观念和轨道。量子化条件的引进没有适当的理论解释。电子在某处单位体积内出现的概率——电子云课后小结：参考答案：3-13.6∞4321-3.4-1.51-0.850nE/eV一、知识回顾（略）二、新知学习1、（1）不连续定态（2）跃迁能量差（3）不连续在各个定态时的动能和电势能之和量子化定态基态激发态例1、ABC2、放出前后两个能级的能量差n例2、C3、例3、AD4
