高考物理总复习2原子结构4玻尔的原子模型学案新人教版VIP免费

3.2.4玻尔的原子模型学习目标核心提炼1.知道玻尔原子理论的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个模型——玻尔的原子模型1个应用——玻尔理论对氢光谱的解释一、玻尔原子理论的基本假设1.轨道量子化(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)电子运行轨道的半径不是任意的，也就是说电子的轨道是B(A.连续变化B.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，原子在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，这个光子的能量由前后两个能级的能量差决定，即hν＝Em－En，该式被称为频率条件，又称辐射条件。反之，当电子吸收光子时会从较低的能量态跃迁到较高的能量态，吸收的光子能量同样由频率条件决定。思考判断(1)玻尔认为电子运行轨道半径是任意的，就像人造地球卫星，能量大一些，轨道半径就会大点。()(2)玻尔认为原子的能量是量子化的，不能连续取值。()(3)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，会放出任意能量的光子。()答案(1)×(2)√(3)×二、玻尔理论对氢光谱的解释1.氢原子的能级图(如图1)图12.解释巴耳末公式(1)按照玻尔理论，原子从高能级(如从E3)跃迁到低能级(如到E2)时辐射的光子的能量为hν＝E3－E2。(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。3.解释气体导电发光：通常情况下，原子处于基态，基态是最稳定的，原子受到电子的撞击，有可能向上跃迁到激发态，处于激发态的原子是不稳定的，会自发地向能量较低的能级跃迁，放出光子，最终回到基态。4.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。5.解释不同原子具有不同的特征谱线：不同的原子具有不同的结构，能级各不相同，因此辐射(或吸收)的光子频率也不相同。思考判断(1)玻尔理论能很好地解释氢原子的巴耳末线系。()(2)处于基态的原子是不稳定的，会自发地向其他能级跃迁，放出光子。()(3)不同的原子具有相同的能级，原子跃迁时辐射的光子频率是相同的。()答案(1)√(2)×(3)×三、玻尔理论的局限性1.玻尔理论的成功之处：玻尔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：保留了经典粒子的观念，仍然把电子的运动看作经典力学描述下的轨道运动。3.电子云：原子中电子的坐标没有确定的值，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，如果用疏密不同的点表示电子在各个位置出现的概率，画出图来就像云雾一样，故称电子云。思考判断(1)玻尔第一次提出了量子化的观念。()(2)玻尔的原子理论模型可以很好地解释氦原子的光谱现象。()(3)电子的实际运动并不是具有确定坐标的质点的轨道运动。()答案(1)×(2)×(3)√玻尔原子理论的基本假设[要点归纳]1.轨道量子化(1)轨道半径只能够是一些不连续的、某些分立的数值。(2)氢原子中电子轨道的最小半径为r1＝0.053nm，其余轨道半径满足rn＝n2r1，式中n称为量子数，对应不同的轨道，只能取正整数。2.能量量子化(1)不同轨道对应不同的状态，在这些状态中，尽管电子做变速运动，却不辐射能量，因此这些状态是稳定的，原子在不同状态有不同的能量，所以原子的能量也是量子化的。(2)基态：电子在离核最近的轨道上运动的能量状态，基态能量E1＝－13.6eV。(3)激发态：电子在离核较远的轨道上运动时的能量状态，其能量值En＝1n2E1(E1＝－13...