高中物理 选修3-5 玻尔的原子模型 PPT

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《玻尔的原子模型》课件(新版选修3-5)

《玻尔的原子模型》课件(新版选修3-5)
事实上,原子 是稳定的,辐射电 磁波的频率也只是 某些确定的值.
人们早在了解原子内部结构之前就已经观 察到了气体光谱,不过那时候无法解释为什么气 体光谱只有几条互不相连的特定谱线
1913年玻尔提出了自己的原子结构假说
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;
n 1,2,3
例题:用13.0eV的电子轰击基态的氢原子。(1)试确定氢原 子所能达到的最高能态;(2)氢原子由上述最高能态跃迁到 基态发出的光子可能的波长为多少?(3)欲使处于基态的氢 原子电离至少用多大能量的电子轰击氢原子? 解:(1) E n=E1 13.0 0.6eV
E1 En 2 n
(2)可能的跃迁
n
E1 13.6 4.7 En 0.6
n=4
n=4
E1 13.6 E 4 2 2 0.85eV n 4
n=3 n=2
n=1
4- 2

E4 E2 h 6.2 1014 ( Hz )
0.85 (3.4) 1.60 10 19
玻尔的原子模型
19世纪末20世纪初,人类叩开了微观世界的大 门,物理学家根据研究提出了关于原子结构的各 种模型,卢瑟福的核式结构模型能够很好的解释 实验现象,得到了多数人的支持,但是与经典的 电磁理论发生了矛盾.
著名的 粒子散射实验
按照经典物理学的观点去推 断,在轨道上运动的电子带有电 荷,运动中要辐射电磁波,电子 损失了能量,其轨道半径不断缩 小,最终落在原子核上.由于电 子轨道的变化是连续的,辐射电 磁波的频率也会连续变化.
光子的发射和吸收
原子在始、末 两个能级Em和En ( Em>En )间跃 迁时发射光子的 频率可以由下式 决定:

2019年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)

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答案
②基态 原子 最低 的能量状态称为基态,对应的电子在离核最近 的轨道上运 动,氢原子基态能量E1=-13.6 eV. ③激发态 较高的能量状态称为激发态,对应的电子在离核较远的轨道上运动.
1 氢原子各能级的关系为:En= n2E1 .(E1=-13.6 eV,n=1,2,3,…)
答案
(3)能级跃迁与光子的发射和吸收 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,即: 高能级 Em发 吸射 收光 光子 子hhνν= =EEmm- -EEnn低能级 En.
答案
知识梳理
玻尔原子模型的三点假设 (1)轨道量子化 ①轨道半径只能够是某些 分立 的数值. ②氢原子的电子最小轨道半径r1=0.053 nm,其余轨道半径满足rn=
n2r1 ,n为量子数,n= 1,2,3,… . (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.
B.10种
C.4种
D.1种
图3
解析 基态的氢原子的能级值为-13.6 eV,吸收13.06 eV的能量后变成
-0.54 eV,原子跃迁到n=5能级,由于氢原子是大量的,故辐射的光子
种类是=
nn-1 5×5-1 2= 2
10种.
总结提升
解析答案
三、氢原子跃迁过程中的能量问题
例4 氢原子的核外电子从距核较近的轨道跃迁到距核较远的轨道过程中 (D) A.原子要吸收光子,电子的动能增大,原子的电势能增大 B.原子要放出光子,电子的动能减小,原子的电势能减小 C.原子要吸收光子,电子的动能增大,原子的电势能减小 D.原子要吸收光子,电子的动能减小,原子的电势能增大

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

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 18.4《波尔的原子模型》38张ppt

高中物理选修3-5 18.4《波尔的原子模型》38张ppt
rn n2r1
氢原子中电子轨道的最小半径
r1 0.053nm
一、玻尔原子理论的基本假设
2、能级假设: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。
在实验中,逐渐增加VG2K,由电流计读出板极电流IA,得到如 下图所示的变化曲线.
实验原理:
V
灯丝
改进的夫兰克-赫
兹管的基本结构见右图。
电子由阴极K发出,阴 极K和第一栅极G1之间
电子
的加速电压VG1K及与第 汞原子 二栅极G2之间的加速电 压VG2K使电子加速。在 板极A和第二栅极G2之 间可设置减速电压VG2A。
K
VG1K
G1
VG2K
G2
A μA
VG2A
夫兰克—赫兹管结构图
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
4、根据玻尔理论,氢原子中,量子数n越大,则下列 说法中正确的是( ACD ) A、电子轨道半径越大 B、核外电子的速率越大
C、氢原子能级的能量越大 D、核外电子的电势能越大
5、如图所示是某原子的能级图,a、b、c 为原子跃
二、玻尔理论对氢光谱的解释
氢原子中电子的可能轨道半径和相应的能量

量:
1 En n2 E1
轨道半径: rn n2r1 (n=1,2,3……)
式中r1 =0.53×10-10m 、E1=-13.6ev
频率条件 h Em En

n=1 n=2 n=3 n=4 n=5 n=6

《玻尔的原子模型》课件1(10张PPT)(鲁科版选修3-5)

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氢原子的光谱图
可 见 光 区
特点 1.几种特定频率的光 2.光谱是分立的亮线
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原子光谱
每一种原子都有自己特定的原子光谱,不同原子,其原子 光谱均不同
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n= n=5


E h

2.461015 HZ
n=4 n=3
c 1.22107 m
n=2

E4= -0.85ev E3= -1.5
E1= -13.6ev
2、当氢原子从n=3的能级跃到n=1的能级时,能辐射出多少 种的光子,它们的频率gkx是x精多品课少件
E2
的这些轨道才是可能的gk。xx精品课件
二、氢原子的能级结构:
1、能级:原子只能处于一系列不连续的能量状态。在每个 状态中,原子的能量值是确定,各个确定的能量值叫做能级。
2、基级:原子尽可能处于最低能级,这时原子的状态叫基态, 较高能级所对应的状态叫激发态。电子从高能级跃迁到低能级 时,原子会辐射能量,而电子从低能级跃迁到高能级时, 原子要吸收能量,辐射(或吸收)能量
一、玻尔的原子结构模型:
1、原子只能处于一系列能量不连续的状态中。在这些状态 中原子是稳定的,电子虽然做变速运动,但并不向外辐射能量, 这些状态叫做定态。电子绕原子核做圆周运动,只能处在一些 分立的轨道上,它只能在这些轨道上绕核转动而不产生电磁辐射。
2、原子从一种定态跃迁到另一定态时,吸收(或辐射)一定频率
第3节 玻尔的原子模型
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问题
按卢瑟福原子结构模型: 电子在原子核外绕原子核 做圆周运动,你会发现什 么问题?
n=1
n=2

人教版高中物理选修3-5 18.4玻尔的原子模型(共49张PPT)

人教版高中物理选修3-5   18.4玻尔的原子模型(共49张PPT)

光子的发射和吸收
原子发光现象:原子从较高的激发态向较低的激发态或基态跃迁的过程,是
辐射能量的过程,这个能量以光子的形式辐射出去,这就是原子发光现象。
(电子克服库仑引力做功,
吸收光子
电势能增大,原子的能量增

加)

跃迁
激 发
辐射光子
(电子所受库仑力做正功,

电势能减小,原子的能量减
少)
原子若是吸收光子的能量而被激
通常情况下,原子处于基态,基态是最稳定的。 气体放电管中的原子受到高速运动的电子的撞击, 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。
这就是气体导电时发光的机理
玻尔理论解释不同元素的谱线有不同的素的谱线有不同特征呢?
电子从基态向激发态跃迁,电 子克服库仑引力做功, 增大电势能,原子的能量增加, 要吸收能量
电子跃迁模拟动画
跃迁假设(频率条件)
跃迁:原子由一个能量态变为另一 个能量态的过程称为跃迁。
电子从高能级向低能级跃迁
电子也可以从激发态向基态跃迁,电子 所受库仑力做正功,减小电势能,原子 的能量减少,要辐射出能量,这一能量 以光子的形式放出。
粒子轰击使电子电离 原子若是吸收外来实物粒子(例如自由电子)的能量而被激发
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能量大于或等于两能级
的能量差值(

就可使原子发生能级跃迁
玻尔
玻尔理论的成功
玻尔理论第一次将量子观念引入原子 领域,比较完满地解释了氢原子光谱,
他所提出的定态和跃迁这两个概念, 解决了原子的稳定性及原子发射和吸 收电磁辐射之谜,对量子论的建立有 着深远影响

高中物理选修35课件:第十八章 第四节 玻尔的原子模型 (共15张PPT)

高中物理选修35课件:第十八章 第四节 玻尔的原子模型 (共15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,把普郎克的量子理论运 用到原子系统上,提出了玻尔理论。
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。
二、玻尔理论的主要内容:
1、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、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 h v= E初 -E终.
n 四、氢原子的能级图: E
∞ ----------------- 0 eV

-0.54

-0.85

-1.51

-3.4

-13.6
五、能级:
1、能级:氢原子的各个定态的能量值,叫它的能级。
2、基态:在正常状态下,原子处于最低能级,这时 电子在离核最近的轨道上运动,这种定态叫基态。

人教版 物理 选修3—5 18.4 玻尔的原子模型(共24张PPT)

人教版 物理 选修3—5 18.4 玻尔的原子模型(共24张PPT)
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五、玻尔理论的成功与局限性: 优质课件优秀课件课件公开课免费课件下载免费ppt下载人教版 物理选修3—5 18.4玻尔的原子模型(共24张PPT)
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。轨道 量子化假设把量子观念引入原子理论,这是玻尔的原子理论之所以成功 的根本原因 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,它过多 地保留了经典粒子的概念。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,画出来的图像就像云 雾一样,稠密的地方就是电子出现概率大的地方,把它形象地称作电子云。
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人教版选修3-5
第十八章 原子结构
第四节 玻尔的原子模型
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2、定态假设:



3、频率条件:
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三、玻尔的原子理论之轨道量子化假设:
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是( C )
A、原子只能处于一系列不连续的状态中,每个 状态都对应一定的能量
B、原子中,虽然核外电子不断做加速运动,但 只要能量状态不改变,就不会向外辐射能量
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
3、根据玻尔理论,氢原子中,量子数n越大,则 下列说法中正确的是( ACD ) A、电子轨道半径越大 B、核外电子的速率越大 C、氢原子能级的能量越大 D、核外电子的电势能越大
4、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( C ) 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
量子化条件的引进没有
除了氢原子光谱外,在解决其适他当的问理论解释。
题上遇到了很大的困难.
氦原子光谱
怎样修改玻尔模型?
思想:必须彻底放弃经典概念 修改:用电子云概念取代经典的轨道概念
电子在某处单位体积内出现的概率——电子云
大家有疑问的,可以询问和交流
可以互相讨论下,但要小声点
1、对玻尔理论的下列说法中,正确的是 ( ABCD )

由于电子轨道的
典 变化是连续的,辐射
理 电磁波的频率等于绕
论 核运动的频率,连续
认 变化,原子光谱应该 为 是连续光谱

原子光谱是
实 不连续的线状谱
玻尔的原子模型
以微观现 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。
-1.51
粒子能量可以全部或部分被吸收 2
-3.4
E粒子EmEn
原子电离(摆脱原子核的束缚,成为自由电子)
E粒子 EEn E粒子 En
1
-13.6
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
玻尔
玻尔的原子模型
重庆市石柱中学校 姚国均
rn = n 2 r1
轨道假设
4 3 21
En = E1 n2
定态假设
4
E4
3 2
E3
E2
玻尔(1885~1962)
1
E1
4
跃迁假设
hν=Em – En
E4
3
2
E3
E2
1
E1
氢原子的能级图
n
E=Ekn+Epn/eV
∞----------------- 0 eV
A、继承了卢瑟福的原子模型,但对原子能量 和电子轨道引入了量子化假设
B、对经典电磁理论中关于“做加速运动的电 荷要辐射电磁波”的观点提出了异议
C、用能量转化与守恒建立了原子发光频率与 原子能量变化之间的定量关系
D、玻尔的两个公式是在他的理论基础上利用 经典电磁理论和牛顿力学计算出来的
2、下面关于玻尔理论的解释中,不正确的说法

-0.54

-0.85

-1.51
激 发

-3.4

巴耳末系
(不稳定) (稳定)
基态

一群原子从n能级跃迁,可能的光子频
率有C
2 n

-13.6
光子使原子跃迁:
hvEmEn
n 量子数 E=Ekn+Epn/eV

0
光子的能量只有等于能级差
时,才能被吸收
5
-0.54
4
-0.85
实物粒子使原子跃迁:
3
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