物理选修人教新课标184玻尔的原子模型课件.ppt

1、金太阳教育金太阳教育18.4 玻尔的原子模型玻尔的原子模型 课件课件 人教版选修人教版选修3-5金太阳教育金太阳教育1 8.4 玻尔的原子模型玻尔的原子模型 课件课件 人教版选修人教版选修3-5物理选修人教新课标物理选修人教新课标1 8 4 玻尔的原子模型课件玻尔的原子模型课件第四节玻尔的原子模型第四节玻尔的原子模型第四节玻尔的原子模型第四节玻尔的原子模型课前自主学案课前自主学案核心要点突破核心要点突破课堂互动讲练课堂互动讲练课标定位课标定位知能优化训练知能优化训练第四节第四节课前自主学案核心要点突破课堂互动讲练课标定位知能优化训练课前自主学案核心要点突破课堂互动讲练课标定位知能优化训练第第

2、课标定位课标定位 学习目标：学习目标：1.知道玻尔原子理论的基本假设知道玻尔原子理论的基本假设 2知道能级、能级跃迁，会计算原子能级跃知道能级、能级跃迁，会计算原子能级跃迁时辐射或吸收光子的能量迁时辐射或吸收光子的能量 3知道玻尔对氢光谱的解释以及玻尔理论的知道玻尔对氢光谱的解释以及玻尔理论的局限性局限性 重点难点：重点难点：1.玻尔原子理论的基本假设玻尔原子理论的基本假设 2会计算原子能级跃迁时辐射或吸收光子的会计算原子能级跃迁时辐射或吸收光子的能量能量课标定位课标定位课前自主学案课前自主学案一、玻尔原子理论的基本假设一、玻尔原子理论的基本假设1轨道量子化轨道量子化围绕原子核运动的电子轨道半

3、径只能是某些围绕原子核运动的电子轨道半径只能是某些_、_数值，这种现象叫做轨道数值，这种现象叫做轨道量子化量子化2能量量子化能量量子化(1)定态：电子在不同的轨道对应不同的定态：电子在不同的轨道对应不同的_，在这些状态中尽管电子在做变速运动，却不向外在这些状态中尽管电子在做变速运动，却不向外_，在这些状态中原子是，在这些状态中原子是_不连续不连续分立的分立的状态状态辐射能量辐射能量定态定态课前自主学案一、玻尔原子理论的基本假设不连续分立的状态辐射能课前自主学案一、玻尔原子理论的基本假设不连续分立的状态辐射能(2)能量量子化：电子在不同轨道对应不同的能量量子化：电子在不同轨道对应不同的状 态，原

4、 子 在 不 同 的 状 态 中 具 有 不 同 的状 态，原 子 在 不 同 的 状 态 中 具 有 不 同 的_，因轨道是量子化的，所以原子的能，因轨道是量子化的，所以原子的能量也是量也是 _，_实验充实验充分说明了这一点分说明了这一点(3)能级：把量子化的能级：把量子化的_称为能级，其称为能级，其中能量最低的状态叫做基态，其他的状态叫做中能量最低的状态叫做基态，其他的状态叫做 _处于处于_的原子最稳定的原子最稳定能量能量量子化的量子化的弗兰克弗兰克赫兹赫兹能量值能量值激发态激发态基态基态(2)能量量子化：电子在不同轨道对应不同的状态，原子在不同的能量量子化：电子在不同轨道对应不同的状态，

5、原子在不同的 3跃迁条件跃迁条件(1)跃迁：当电子由能量较高跃迁：当电子由能量较高(较低较低)的定态轨道的定态轨道跳到能量较低跳到能量较低(较高较高)的定态轨道的过程的定态轨道的过程(2)电磁辐射：当电子在不同的定态轨道间跃电磁辐射：当电子在不同的定态轨道间跃迁时就会放出或吸收一定频率的迁时就会放出或吸收一定频率的_，光，光子的能量值为：子的能量值为：h_(其中其中h是是普朗克常量，普朗克常量，是光子的频率，是光子的频率，Em是高能级能是高能级能量，量，En是低能级能量是低能级能量)光子光子EmEn3 跃迁条件光子跃迁条件光子E mE n 4几个基本概念几个基本概念(1)量子数：现代物理学认为

6、原子的可能状态是量子数：现代物理学认为原子的可能状态是_，各状态的标号，各状态的标号1,2,3,4，叫做，叫做_，一般用，一般用n表示表示(2)基态：原子能量基态：原子能量_的状态的状态(3)激发态：原子能量较激发态：原子能量较_的状态的状态(相对于基相对于基态态)(4)电离：原子丢失电离：原子丢失_的过程的过程量子化的量子化的量子数量子数最低最低高高电子电子4 几个基本概念量子化的量子数最低高电子几个基本概念量子化的量子数最低高电子 二、玻尔理论对氢光谱的解释二、玻尔理论对氢光谱的解释 原子从较高的能态向低能态跃迁时，放出光原子从较高的能态向低能态跃迁时，放出光子的能量等于前后两个能级之差，

7、由于原子的子的能量等于前后两个能级之差，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立的，因此原子的发射光谱只有一些分立的亮线线二、玻尔理论对氢光谱的解释二、玻尔理论对氢光谱的解释 三、玻尔模型的局限性三、玻尔模型的局限性 1玻尔理论的成功之处玻尔理论的成功之处 玻尔理论第一次将玻尔理论第一次将_观念引入原子领观念引入原子领域域 提出了定态和提出了定态和_的概念，成功解释了氢的概念，成功解释了氢原子光谱的实验规律原子光谱的实验规律 2玻尔理论的局限性玻尔理论的局限性 过多地保留了经典理论，即保留经典粒子的观过

8、多地保留了经典理论，即保留经典粒子的观念，把电子的运动看做经典力学描述下的轨道念，把电子的运动看做经典力学描述下的轨道运动运动量子量子跃迁跃迁三、玻尔模型的局限性量子跃迁三、玻尔模型的局限性量子跃迁 3电子云电子云 原子中的电子没有确定的原子中的电子没有确定的_值，我们值，我们只能描述电子在某个位置出现只能描述电子在某个位置出现_的多的多少，把电子这种概率分布用疏密不同的点表少，把电子这种概率分布用疏密不同的点表示时，这种图像就像云雾一样分布在原子核示时，这种图像就像云雾一样分布在原子核周围，故称电子云周围，故称电子云坐标坐标概率概率3 电子云坐标概率电子云坐标概率核心要点突破核心要点突破一、

9、玻尔氢原子理论一、玻尔氢原子理论1轨道量子化：围绕原子核运动的电子轨道轨道量子化：围绕原子核运动的电子轨道半径不是连续的，而是分立的，这种轨道的半径不是连续的，而是分立的，这种轨道的不连续现象叫轨道量子化电子的可能轨道不连续现象叫轨道量子化电子的可能轨道半径半径rnn2r1，其中，其中n叫量子数，对于氢原子叫量子数，对于氢原子r10.531010m.核心要点突破一、玻尔氢原子理论核心要点突破一、玻尔氢原子理论 2定态及能量量子化：电子在不同的轨道绕定态及能量量子化：电子在不同的轨道绕核运动，对应着原子不同的状态，在这些状态核运动，对应着原子不同的状态，在这些状态中原子是稳定的电子虽然绕核旋转，

10、但并不中原子是稳定的电子虽然绕核旋转，但并不向外辐射能量，这些状态叫定态原子在不同向外辐射能量，这些状态叫定态原子在不同的状态中具有不同的能量，因此原子的能量也的状态中具有不同的能量，因此原子的能量也是量子化的是量子化的2 定态及能量量子化：电子在不同的轨道绕核运动，对应着原子不定态及能量量子化：电子在不同的轨道绕核运动，对应着原子不 3原子的跃迁：原子从一种定态原子的跃迁：原子从一种定态(能量为能量为Em)跃迁到另一定态跃迁到另一定态(能量为能量为En)时，它辐射或吸收时，它辐射或吸收一定频率的光子，从高能级向低能级跃迁辐射一定频率的光子，从高能级向低能级跃迁辐射光子，反之吸收光子光子的能量

11、由这两个定光子，反之吸收光子光子的能量由这两个定态的能量差决定，即态的能量差决定，即hEmEn.可见，电子可见，电子从一个轨道到另一个轨道，不是以螺旋线的形从一个轨道到另一个轨道，不是以螺旋线的形式改变半径大小的，而是从一个轨道上式改变半径大小的，而是从一个轨道上“跳跃跳跃”到另一个轨道上，玻尔将这种现象称为跃迁到另一个轨道上，玻尔将这种现象称为跃迁3 原子的跃迁：原子从一种定态原子的跃迁：原子从一种定态(能量为能量为E m)跃迁到另一定态跃迁到另一定态(即时应用即时应用(即时突破，小试牛刀即时突破，小试牛刀)1玻尔在他提出的原子模型中所做的假设有玻尔在他提出的原子模型中所做的假设有()A原子

12、处在具有一定能量的定态中，虽然电子做原子处在具有一定能量的定态中，虽然电子做加速运动，但不向外辐射能量加速运动，但不向外辐射能量 B原子的不同能量状态与电子沿不同的圆轨道绕原子的不同能量状态与电子沿不同的圆轨道绕核运动相对应，而电子的可能轨道的分布是不连续核运动相对应，而电子的可能轨道的分布是不连续的的 C电子从一个轨道跃迁到另一个轨道时，辐射电子从一个轨道跃迁到另一个轨道时，辐射(或或吸收吸收)一定频率的光子一定频率的光子 D电子跃迁时辐射的光子的频率等于电子绕核做电子跃迁时辐射的光子的频率等于电子绕核做圆周运动的频率圆周运动的频率即时应用即时应用(即时突破，小试牛刀即时突破，小试牛刀)解析

13、：解析：选选ABC.A、B、C三项都是玻尔提出来三项都是玻尔提出来的假设，其核心是原子定态概念的引入与能级的假设，其核心是原子定态概念的引入与能级跃迁学说的提出，也就是跃迁学说的提出，也就是“量子化量子化”概念，原概念，原子的不同能量状态与电子绕核运动的不同圆轨子的不同能量状态与电子绕核运动的不同圆轨道相对应，是经典理论与量子化概念的结合道相对应，是经典理论与量子化概念的结合解析：选解析：选A B C.A、B、C 三项都是玻尔提出来的假设，其核心是三项都是玻尔提出来的假设，其核心是 二、氢原子的能级及能级图二、氢原子的能级及能级图 1能级：对氢原子而言，核外的一个电子绕核能级：对氢原子而言，核

14、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，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库仑力的束缚，所使电子摆脱它与原子核之间库仑力的束缚，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高我们把原子电离后的能量记为0，即选取电，即选取电子离核无穷远处时氢原子的能量为零，则其他子离核无穷远处时氢原子的能量为零，则其他状态下的能量值均为负值状态下的能量值均为负值二、氢原子的能级及能级图二、氢原子的能级及能级图物理选修人教新

15、课标物理选修人教新课标1 8 4 玻尔的原子模型课件玻尔的原子模型课件 2能级图：氢原子的能级图如图能级图：氢原子的能级图如图1841所所示示图图18412 能级图：氢原子的能级图如图能级图：氢原子的能级图如图1 8 4 1 所示图所示图1 8 4 即时应用即时应用(即时突破，小试牛刀即时突破，小试牛刀)2(2011年江苏南京六中高二期末年江苏南京六中高二期末)如图如图1842为氢原子的能级图，为氢原子的能级图，A、B、C分别表示原子在分别表示原子在三种不同能级跃迁时放出的光子，其中三种不同能级跃迁时放出的光子，其中()A频率最大的是频率最大的是B B波长最长的是波长最长的是C C频率最大的是

16、频率最大的是A D波长最长的是波长最长的是B 答案：答案：AB图图1842即时应用即时应用(即时突破，小试牛刀即时突破，小试牛刀)图图1 8 4 2物理选修人教新课标物理选修人教新课标1 8 4 玻尔的原子模型课件玻尔的原子模型课件物理选修人教新课标物理选修人教新课标1 8 4 玻尔的原子模型课件玻尔的原子模型课件 2由低能级向高能级跃迁由低能级向高能级跃迁(1)原子吸收光子引起的跃迁原子吸收光子引起的跃迁 原子吸收光子后会从较低能级向高能级跃迁而被原子吸收光子后会从较低能级向高能级跃迁而被激发，光子的能量必须等于两能级的能量差，否激发，光子的能量必须等于两能级的能量差，否则光子将不被吸收但当

17、处于则光子将不被吸收但当处于n能级的电子电离能级的电子电离时，只要光子的能量时，只要光子的能量h|En|就可被吸收，只不就可被吸收，只不过入射光子的能量越大，产生的自由电子的动能过入射光子的能量越大，产生的自由电子的动能越大越大2 由低能级向高能级跃迁由低能级向高能级跃迁(2)实物粒子和原子作用而使原子激发的情况实物粒子和原子作用而使原子激发的情况 当实物粒子和原子相碰时，由于实物粒子的动能当实物粒子和原子相碰时，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，就可的动能大于或等于原子某两定态能量之差，

18、就可使原子受激发而向较高能级跃迁使原子受激发而向较高能级跃迁 3能级跃迁时的能量变化能级跃迁时的能量变化 当轨道半径减小时，库仑引力做正功，原子的电当轨道半径减小时，库仑引力做正功，原子的电势能减小，电子动能增大，原子能量减小反之，势能减小，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，原子能量增大小，原子能量增大(2)实物粒子和原子作用而使原子激发的情况实物粒子和原子作用而使原子激发的情况 即时应用即时应用(即时突破，小试牛刀即时突破，小试牛刀)3(原创题原创题)如图如图1843画出了氢原子的四画出了氢原子的四个能级，

19、用下列几种能量的光子或电子作用于个能级，用下列几种能量的光子或电子作用于基态的氢原子，能使氢原子发生跃迁或电离的基态的氢原子，能使氢原子发生跃迁或电离的是是()A用用11 eV的光子照射的光子照射 B用用14 eV的光子照射的光子照射 C用用11 eV的电子碰撞的电子碰撞 D用用14 eV的电子碰撞的电子碰撞图图1843即时应用即时应用(即时突破，小试牛刀即时突破，小试牛刀)图图1 8 4 3 解析：解析：选选BCD.氢原子中能级差没有为氢原子中能级差没有为11 eV的，故的，故11 eV的光子不能被氢原子吸收，又的光子不能被氢原子吸收，又11 eV13.6 eV，所以也不能使氢原子电离，所以

20、也不能使氢原子电离.14 eV的光子和电子的光子和电子都能使氢原子电离都能使氢原子电离.11 eV的电子能使氢原子从的电子能使氢原子从n1跃迁到跃迁到n2的能级，故选的能级，故选B、C、D.解析：选解析：选B C D.氢原子中能级差没有为氢原子中能级差没有为1 1 e V 的，故的，故1 1 e课堂互动讲练课堂互动讲练氢原子的能级跃迁氢原子的能级跃迁如图如图1844所示为氢原子最低的四个能级，所示为氢原子最低的四个能级，当氢原子在这些能级间跃迁时：当氢原子在这些能级间跃迁时：图图1844课堂互动讲练类型一氢原子的能级跃迁课堂互动讲练类型一氢原子的能级跃迁如图如图1 8 4 4 所示为氢所示为氢

21、(1)有可能放出有可能放出_种能量的光子种能量的光子(2)在哪两个能级间跃迁时，所放出光子波长在哪两个能级间跃迁时，所放出光子波长最长？波长是多少？最长？波长是多少？(1)有可能放出有可能放出_ _ _ _ _ _ _ _ 种能量的光子种能量的光子物理选修人教新课标物理选修人教新课标1 8 4 玻尔的原子模型课件玻尔的原子模型课件【答案答案】(1)6(2)见精讲精析见精讲精析【答案】【答案】(1)6(2)见精讲精析见精讲精析 变式训练变式训练1如图如图1845所示为氢原子的能所示为氢原子的能级图用光子能量为级图用光子能量为13.06 eV的光照射一群处的光照射一群处于基态的氢原子，则可能观测到

22、氢原子发射的于基态的氢原子，则可能观测到氢原子发射的不同波长的光有不同波长的光有()A15种种B10种种 C4种种 D1种种图图1845变式训练变式训练1 如图如图1 8 4 5 所示为氢原子的能级图用光子能量所示为氢原子的能级图用光子能量物理选修人教新课标物理选修人教新课标1 8 4 玻尔的原子模型课件玻尔的原子模型课件氢原子在基态时轨道半径氢原子在基态时轨道半径r10.531010m，能量能量E113.6 eV.电子的质量电子的质量m9.11031kg，电荷量电荷量e1.61019C.求氢原子处于基态时：求氢原子处于基态时：(1)电子的动能；电子的动能；(2)原子的电势能原子的电势能玻尔原

23、子结构假说与力学综合玻尔原子结构假说与力学综合氢原子在基态时轨道半径氢原子在基态时轨道半径r 1 0.5 3 1 0 1 0 m，能量，能量E【思路点拨思路点拨】电子绕核转动的动能可根据库电子绕核转动的动能可根据库仑力充当向心力求出，电子在某轨道上的动能仑力充当向心力求出，电子在某轨道上的动能与电势能之和，为原子在该定态的能量与电势能之和，为原子在该定态的能量En，即，即EnEknEpn，由此可求得原子的电势能，由此可求得原子的电势能【思路点拨】电子绕核转动的动能可根据库仑力充当向心力求出，【思路点拨】电子绕核转动的动能可根据库仑力充当向心力求出，物理选修人教新课标物理选修人教新课标1 8 4

24、 玻尔的原子模型课件玻尔的原子模型课件【答案答案】(1)13.6 eV(2)27.2 eV【思维总结思维总结】求解此类题目应注意把握两点：求解此类题目应注意把握两点：(1)电子在某一轨道上绕核运动时，电子与原子核电子在某一轨道上绕核运动时，电子与原子核之间的库仑引力提供向心力之间的库仑引力提供向心力(2)氢原子的能量氢原子的能量EnEknEpn.【答案】【答案】(1)1 3.6 e V(2)2 7.2 e V 变式训练变式训练2氢原子的核外电子由一个轨道跃迁氢原子的核外电子由一个轨道跃迁到另一轨道时，可能发生的情况有到另一轨道时，可能发生的情况有()A放出光子，电子动能减少，原子势能增加，放出

25、光子，电子动能减少，原子势能增加，原子的能量增加原子的能量增加 B放出光子，电子动能增加，原子势能减少，放出光子，电子动能增加，原子势能减少，原子的能量减少原子的能量减少 C吸收光子，电子动能减少，原子势能增加，吸收光子，电子动能减少，原子势能增加，原子的能量增加原子的能量增加 D吸收光子，电子动能增加，原子势能减少，吸收光子，电子动能增加，原子势能减少，原子的能量减少原子的能量减少变式训练变式训练2 氢原子的核外电子由一个轨道跃迁到另一轨道时，可能氢原子的核外电子由一个轨道跃迁到另一轨道时，可能 解析：解析：选选BC.若电子从高能级向低能级跃迁，则若电子从高能级向低能级跃迁，则放出光子，电子

26、由离核较远的轨道到离核较近的放出光子，电子由离核较远的轨道到离核较近的轨道上运动，轨道半径减小，电场力做正功，动轨道上运动，轨道半径减小，电场力做正功，动能增加，电势能减少，但由于放出光子，原子的能增加，电势能减少，但由于放出光子，原子的能量减少；反之，从低能级向高能级跃迁，能量减少；反之，从低能级向高能级跃迁，吸吸收光子，电子到离核较远的轨道上运动，克服电收光子，电子到离核较远的轨道上运动，克服电场力做功，动能减少，电势能增加，原子的能量场力做功，动能减少，电势能增加，原子的能量增加故增加故B、C正确，正确，A、D错误错误解析：选解析：选B C.若电子从高能级向低能级跃迁，则放出光子，电子由若电子从高能级向低能级跃迁，则放出光子，电子由知能优化训练知能优化训练知能优化训练知能优化训练本部分内容讲解结束本部分内容讲解结束点此进入课件目录点此进入课件目录按按ESC键退出全屏播放键退出全屏播放谢谢使用谢谢使用本部分内容讲解结束点此进入课件目录按本部分内容讲解结束点此进入课件目录按E S C 键退出全屏播放谢谢键退出全屏播放谢谢