高中物理《波尔的原子模型》优秀教学设计

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高中物理_玻尔的原子模型教学设计学情分析教材分析课后反思

高中物理_玻尔的原子模型教学设计学情分析教材分析课后反思

《玻尔的原子模型》教学设计教学目标:(一)知识与技能1、了解玻尔的三条假设。

2、通过公式和使学生了解原子能级、轨道半径和量子数的关系。

3、了解玻尔理论的重要意义。

(二)过程与方法培养学生对问题的分析和解决能力,初步了解原子的结构(三)情感、态度与价值观理解人类对原子的认识和研究经历了一个十分漫长的过程,这一过程也是辩证发展的过程。

教学重点:玻尔的原子模型、能级教学难点:玻尔的原子模型、能级教学方法:演示和启发式综合教学法。

教学用具:投影片,多媒体辅助教学设备教学过程:(一)引入新课前一节提到卢瑟福的原子核式结构学说跟经典的电磁理论产生了矛盾,这说明了经典的电磁理论不适用于原子结构,那么怎么解释原子是稳定的?又怎么解释原子发光的光谱不是连续光谱呢?核式结构学说在解释原子发光现象和原子的稳定性问题时遇到了空前的困难,玻尔在总结前人经验成果的基础上进一步研究,提出了自己的理论。

(二)新课教学1、玻尔的原子模型(1)原子的稳定性经典的电磁理论认为电子绕原子核旋转,由于电子辐射能量,因此随着它的能量减少,电子运行的轨道半径也减小,最终要落入原子核中。

玻尔在1913年结合普朗克的量子理论针对这一问题提出新的观点。

玻尔假设一: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,这些状态叫做定态。

说明:这一说法和事实是符合得很好的,电子并没有被库仑力吸引到核上,就像行星绕着太阳运动一样。

这里所说的定态是指原子可能的一种能量状态,有某一数值的能量,这些能量包含了电子的动能和电势能的总和。

(2)原子发光的光谱经典的电磁理论认为电子绕核运行的轨道不断的变化,它向外辐射电磁波的频率应该等于绕核旋转的频率。

因此原子辐射一切频率的电磁波,大量原子的发光光谱应该是连续光谱。

玻尔针对这一问题提出新的观点。

玻尔假设二: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:。

高中物理教科版选修(3-5)2.4 教学设计 《玻尔的原子模型 能级》(教科)

高中物理教科版选修(3-5)2.4 教学设计 《玻尔的原子模型 能级》(教科)

《玻尔的原子模型 能级》本节内容是本章的重点,也是难点,玻尔理论的内容不易理解,介绍玻尔理论时,可根据卢瑟福原子模型跟经典电磁理论之间的矛盾,说明经典电磁理论不适用于原子结构,直接提出玻尔理论的内容,这样讲,虽然理论不够严谨,但简洁明了,学生容易接受。

1、知识与技能(1)知道玻尔原子结构理论的主要内容.(2)了解能级、跃迁、能量量子化及基态、激发态等概念.(3)会用玻尔的原子结构理论解释氢光谱.(4)了解玻尔原子结构理论的意义.2、过程与方法:通过玻尔理论的学习,进一步了解氢光谱的产生。

3、情感、态度与价值观:培养我们对科学的探究精神,养成独立自主、勇于创新的精神。

重点:玻尔原子理论的基本假设。

[来源:Z*xx*]难点:玻尔理论对氢光谱的解释。

多媒体课件及相关教材模型[先填空]1.玻尔原子结构理论的主要内容(1)电子围绕原子核运动的轨道不是任意的,而是一系列分立的、特定的轨道.当电子在这些轨道上运动时,原子是稳定的,不向外辐射能量,也不吸收能量,这些状态称为定态.(2)原子处在定态的能量用E n表示,此时电子以r n的轨道半径绕核运动,n称为量子数.当原子中的电子从一定态跃迁到另一定态时,发射或吸收一个光子,光子的能量hν=E n-E m.上式被称为玻尔频率条件,式中E n和E m分别是原子的高能级和低能级.这里的“跃迁”可以理解为电子从一种能量状态到另一个能量状态的瞬时过渡.2.轨道量子化和能级(1)轨道量子论在玻尔原子结构模型中,围绕原子核运动的电子轨道只能是某些分立值,所以电子绕核运动的轨道是量子化的.(2)能级不同状态的原子有不同的能量,因此原子的能量是不连续的,这些不同的能量值称为能级.[再判断]1.玻尔的原子结构理论认为电子的轨道是量子化的.(√)2.电子吸收某种频率的光子时会从较低的能量态跃迁到较高的能量态.(√)3.电子能吸收任意频率的光子发生跃迁.(×)[后思考]1.玻尔的原子模型轨道与卢瑟福的行星模型轨道是否相同?【提示】不同.玻尔的原子模型的电子轨道是量子化的,只有当半径的大小符合一定。

2021学年高中物理第18章原子结构4玻尔的原子模型教案人教版选修3_5.doc

2021学年高中物理第18章原子结构4玻尔的原子模型教案人教版选修3_5.doc

4 玻尔的原子模型[学习目标] 1.知道玻尔原子理论基本假设的主要内容.(重点)2.了解能级、能级跃迁、能量量子化以及基态、激发态等概念.(重点)3.掌握用玻尔原子理论简单解释氢原子模型.(重点、难点)4.了解玻尔模型的不足之处及其原因.一、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,且不产生电磁辐射.2.定态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做能级,原子具有确定能量的稳定状态,称为定态.能量最低的状态叫做基态,其他的能量状态叫做激发态.3.跃迁当电子从能量较高的定态轨道(其能量记为E m)跃迁到能量较低的定态轨道(其能量记为E n,m>n)时,会放出能量为hν的光子,该光子的能量hν=E m-E n,这个式子被称为频率条件,又称辐射条件.二、玻尔理论对氢原子光谱的解释1.玻尔理论对氢光谱的解释(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=E m-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个能级差,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.2.玻尔理论的局限性(1)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,成功解释了氢原子光谱的实验规律.(2)局限性保留了经典粒子的观念,把电子的运动仍然看做经典力学描述下的轨道运动.(3)电子云原子中的电子没有确定的坐标值,我们只能描述电子在某个位置出现概率的多少,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周围,故称电子云.1.思考判断(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)电子吸收某种频率条件的光子时会从较低的能量态跃迁到较高的能量态.(√)(2)电子能吸收任意频率的光子发生跃迁.(×)(3)氢原子能级的量子化是氢光谱不连续的成因.(√)(4)玻尔理论能很好地解释氢光谱为什么是一些分立的亮线.(√)(5)玻尔理论能成功地解释氢光谱.(√)2.(多选)玻尔在他提出的原子模型中所作的假设有( )A.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B.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的C.电子从一个轨道跃迁到另一个轨道时,辐射(或吸收)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圆周运动的频率[解析] A、B、C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量跃迁学说的提出,也就是“量子化”的概念.原子的不同能量状态与电子绕核运动时不同的圆轨道相对应,是经典理论与量子化概念的结合.原子辐射的能量与电子在某一可能轨道上绕核的运动无关.[答案] ABC3.(多选)有关氢原子光谱的说法,正确的是( )A.氢原子的发射光谱是线状谱B.氢原子光谱说明氢原子只发出特定频率的光C.氢原子光谱说明氢原子能级是分立的D.氢原子光谱线的频率与氢原子能级的能量差无关[解析] 原子的发射光谱是原子跃迁时形成的,由于原子的能级是分立的,所以氢原子的发射光谱是线状谱,原子发出的光子的能量正好等于原子跃迁时的能级差,故氢原子只能发出特定频率的光,综上所述,选项D错,A、B、C对.[答案] ABC玻尔原子模型的三条假设1轨道半径只能够是一些不连续的、某些分立的数值.氢原子各条可能轨道上的半径r n=n2r1(n=1,2,3…),其中n是正整数,r1是离核最近的可能轨道的半径,r1=0.53×10-10 m.其余可能的轨道半径还有0.212 nm、0.477 nm…,不可能出现介于这些轨道半径之间的其他值.这样的轨道形式称为轨道量子化.2.能量量子化(1)电子在可能轨道上运动时,尽管是变速运动,但它并不释放能量,原子是稳定的,这样的状态也称之为定态.(2)由于原子的可能状态(定态)是不连续的,具有的能量也是不连续的.这样的能量值,称为能级,能量最低的状态称为基态,其他的状态叫作激发态,对氢原子,以无穷远处为势能零点时,其能级公式E n=1n2E1(n=1,2,3…)其中E1代表氢原子的基态的能级,即电子在离核最近的可能轨道上运动时原子的能量值,E1=-13.6 eV.n是正整数,称为量子数.量子数n越大,表示能级越高.(3)原子的能量包括:原子的原子核与电子所具有的电势能和电子运动的动能.3.跃迁原子从一种定态(设能量为E2)跃迁到另一种定态(设能量为E1)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,高能级E m低能级E n.可见,电子如果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“跳跃”到另一个轨道上.玻尔将这种现象叫做电子的跃迁.【例1】一个氢原子中的电子从一个半径为r a的轨道自发地直接跃迁至另一半径为r b 的轨道,已知r a>r b,则在此过程中( )A.原子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.原子要吸收某一频率的光子D.原子要辐射某一频率的光子[解析] 因为是从高能级向低能级跃迁,所以应放出光子,故B、C错误;“直接”从一能级跃迁到另一能级,只对应某一能级差,故只能放出某一频率的光子,故A错误,D正确.[答案] D。

2020-2021学年高中物理 第二章 原子结构 4 玻尔的原子模型 能级教案1 教科版选修3-5

2020-2021学年高中物理 第二章 原子结构 4 玻尔的原子模型 能级教案1 教科版选修3-5

玻尔的原子模型能级【教学目标】一、知识与技能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。

二、过程与方法通过玻尔理论的学习,进一步了解氢光谱的产生。

三、情感、态度与价值观培养我们对科学的探究精神,养成独立自主、勇于创新的精神。

【教学重点】玻尔原子理论的基本假设【教学难点】玻尔理论对氢光谱的解释。

【教学方法】教师启发、引导,学生讨论、交流。

【教学用具】投影片,多媒体辅助教学设备,课件【教学课时】1课时【教学过程】复习导入:回顾科学家对原子结构的认识史汤姆孙发现电子→否定原子不可再分→建立汤姆孙的枣糕模型→α粒子散射实验→否定汤姆孙的枣糕模型→建立卢瑟福的核式结构模型→原子稳定性光谱实验→完善卢瑟福的核式结构模型→???为了解决上述矛盾,丹麦物理学家玻尔,在1913年提出了自己的原子结构假说。

进行新课一、玻尔的原子理论(三个重要假设)1.能级(定态)假设:(本假设针对线状谱提出)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.跃迁假设:(本假设是针对原子稳定性提出的)原子从一种定态(设能量为E n )跃迁到另一种定态(设能量为E m )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 n m E E h -=ν(h 为普朗克常量)3.轨道量子化假设:(针对原子核式模型提出,是能级假设的补充)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。

原子的定态是不连续的,因此电子的可能轨道的分布也是不连续的。

二、用玻尔的原子理论解释氢光谱1.玻尔根据经典电磁理论和牛顿力学计算出氢原子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:12r n r n = n =1,2,3……r 1=0.53×10-10m ,r 2=0.2.2×10-9m能 量: 121E n E n = n =1,2,3…… E 1= -13.6eV ,E 2= -3.4eV式中r 1、E 1、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,r n 、E n 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。

2020_2021学年高中物理第二章原子结构第3节玻尔的原子模型教案2鲁科版选修3_5

2020_2021学年高中物理第二章原子结构第3节玻尔的原子模型教案2鲁科版选修3_5

玻尔的原子模型一、学情分析教学内容分析:本课是高中物理选修3-4〔鲁科版〕第二章第三节内容。

本节课在学习“电子的发现和汤姆孙模型〞与“原子的核式结构模型〞的根底上,在学生初步了解人类在探索原子结构历史上的经典实验和局部原子模型的根底上进一步学习原子结构新理论。

本节课以哲学上的否认和继承性的开展为主线脉络,凸显科学开展历程的艰辛和成就,在卢瑟福原子核式结构模型的根底上结合经典电磁理论的困难引出玻尔的原子模型,并为氢原子光谱分析的学习奠定良好的根底。

因此在教学中应引导学生小组交流学习,采用启发式教学,综合玻尔理论解决核式结构的不足,培养学生运用知识的能力。

在发现问题、提出问题、分析问题和解决问题的探究过程中,能够激发学生强烈的学习愿望和体会科学家勇于探索、实事求是的科学态度和科学精神,体验学习之快。

学习者分析:知识储藏上学生已经知道汤姆孙拉开原子的研究序幕、卢瑟福确定了原子研究的正确方向、天体模型等相关知识、初步具备获取知识、总结规律的能力、学习意识上学生对该局部内容较有兴趣,同时表现出较为强烈的求知欲望。

但学生的语言表述能力不够理想、局部学生的建模意识不够强烈,加之本节较为抽象且量子论的理解存在困难,故学生对此有一定的畏惧心理。

二、教学目标1.知识与技能①了解玻尔原子结构假说的主要内容。

知道轨道量子化、能级、能量量子化以与基态、激发态的概念;知道原子跃迁的频率条件。

②了解玻尔理论对氢光谱的解释。

③了解玻尔模型的局限性。

2.过程与方法①学生通过对玻尔理论的学习,探索经典物理学无法解释的两个问题的答案。

②通过本节的学习,感受科学开展与进步的坎坷3.情感、态度与价值观培养学生对科学的探究精神,让学生养成敢于提出问题,勇于探索答案的科学习惯。

三、学习重难点重点:玻尔原子理论的根本假设。

难点:玻尔理论对氢光谱的解释。

四、设计思想学生是学习的主体,以学生为中心、善于捕捉学生的好奇心,强调学生对知识的主动探索、主动发现和对所学知识意义的主动建构。

玻尔的原子模型教案

玻尔的原子模型教案

玻尔的原子模型教案教案标题:探索玻尔的原子模型一、教学目标:1. 理解原子结构的发展历程,了解玻尔的原子模型的基本原理和特点。

2. 掌握玻尔的原子模型的结构和特点,能够运用该模型解释原子光谱和能级跃迁。

3. 培养学生的实验探究能力和科学思维,通过实验和讨论,加深对原子结构的理解。

二、教学重点和难点:重点:玻尔的原子模型的基本原理和特点,原子光谱和能级跃迁的解释。

难点:理解原子的能级结构和玻尔模型的提出及其意义。

三、教学内容和过程:1. 导入:通过提问和讨论,引导学生回顾原子结构的历史发展,引出玻尔的原子模型。

2. 学习:介绍玻尔的原子模型的基本原理和特点,包括定态、能级、能级跃迁等概念,并进行示意图和数学推导的讲解。

3. 实验探究:设计实验,让学生通过测量氢原子光谱线的波长,验证玻尔模型对氢原子光谱的解释,引导学生观察实验现象,分析实验数据,加深对玻尔模型的理解。

4. 拓展应用:通过案例分析和讨论,引导学生了解玻尔模型在其他原子和分子的应用,如氢分子离子、氦原子等。

5. 总结归纳:对玻尔的原子模型进行总结和归纳,强调其在原子结构研究中的重要性和意义。

6. 作业布置:布置相关阅读和思考题,巩固和拓展学生对玻尔模型的理解和应用。

四、教学手段和资源:1. 多媒体课件:用于呈现玻尔模型的基本原理和实验过程。

2. 实验器材:用于进行氢原子光谱线测量实验。

3. 教科书和参考书:用于学生课后阅读和深入学习。

五、教学评价:1. 实验报告:学生完成实验报告,包括实验目的、方法、数据处理和结论等内容。

2. 课堂讨论:通过课堂讨论和提问,检查学生对玻尔模型的理解和应用能力。

3. 作业考查:布置相关作业,检验学生对玻尔模型的掌握程度。

通过以上教学设计,学生将能够全面了解玻尔的原子模型,掌握其基本原理和应用,培养实验探究能力和科学思维,为学生今后的学习和科研打下坚实基础。

《氢原子光谱和玻尔的原子模型》教学案

《氢原子光谱和玻尔的原子模型》教学案

《氢原子光谱和玻尔的原子模型》教学案课标核心素养要求了解氢原子光谱和波尔的原子模型学习目标 1、知道光谱、氢原子光谱的实验规律2、了解波尔的原子模型,能用原子能级图分析问题 学习重点波尔的原子模型、应用原子能级图分析问题学习过程【自主学习】回顾原子的核式结构:【合作学习·难点探究】任务一、了解光谱及氢原子光谱的实验规律 阅读教材梳理:1、把食盐放在火中灼烧,会发出黄色的光2、说明发射光谱形成和种类: 连续谱: 线状谱: 原子特征谱线:3、氢原子光谱巴耳末对氢原子光谱的在可见光区域的谱线进行研究得到了下面的公式:1λ=R ∞⎝ ⎛⎭⎪⎫122-1n 2,n =3,4,5,…,该公式称为巴耳末公式。

【例1】关于光谱和光谱分析,下列说法正确的是( ) A .太阳光谱和白炽灯光谱是线状谱B .霓虹灯和煤气灯火焰中燃烧的钠蒸气产生的光谱是线状谱C .进行光谱分析时,可以利用线状谱,也可以利用连续谱D .观察月亮光谱,可以确定月亮的化学组成【例2】巴耳末通过对氢原子光谱的研究总结出巴耳末公式1λ=R ∞⎝ ⎛⎭⎪⎫122-1n 2,n =3,4,5…,对此,下列说法正确的是( ) A .巴耳末依据核式结构理论总结出巴耳末公式B .巴耳末公式反映了氢原子发光的连续性C.巴耳末依据氢光谱的分析总结出巴耳末公式D.巴耳末公式准确反映了氢原子发光的分立性,其波长的分立值并不是人为规定的任务二、波尔的原子理论1、经典电磁理论的困难(1)无法解释原子的稳定性,(2)无法解释原子光谱的分立特征。

2、玻尔原子理论的基本假设(1)轨道量子化:轨道半径只能够是一些不连续的、某些分立的数值,电子在这些轨道上是稳定的,不产生电磁辐射氢原子的电子轨道最小半径为r1=0.053 nm,其余轨道半径满足r n=n2r1(2)能量量子化:电子在不同轨道上运动时具有不同的能量,即原子的能量是______称为能级,原子中这些具有确定能量的稳定状态,称为______。

玻尔的原子模型说课稿

玻尔的原子模型说课稿

《玻尔的原子模型》说课稿一、考情分析高中物理介绍了三种原子结构模型分别是汤姆孙原子模型、卢瑟福原子核式结构、玻尔原子模型,原子结构内容比较抽象,高考对这部分内容虽然要求较低但历届高考命题均有涉及,其中对玻尔理论的考查常以氢原子为例,集中体现对定态假设、跃迁假设的理解能力及推理能力、抽象思维能力的考查,以及和光电效应相结合,独立成题或者以选择题部分选项为主。

二、说教材本课题是高中物理选修3-5第十八章第四节,选修3-5第十八章《原子结构》原子结构作为联系物理和化学的纽带,不仅是学过的原子结构知识的综合和扩展,也是以后学习原子核的基础。

有利于巩固学生对氢原子光谱的认识,强化学生对原子发光的认识,起到承上启下的作用。

整章内容贯穿着发现问题——提出猜想——实验验证--建立模型——解释模型”过程。

本节教材通过玻尔发现问题--提出假说--解决问题--不足之处展开,本节教学重点是对玻尔理论、能级跃迁规律的理解。

从而让学生沿着科学家发现物理定律的历史足迹体验科学家的思维方法.尽管玻尔模型后来被证明很不完善,但仍是人们认识原子结构的一个重要里程碑,玻尔理论解决了原子的稳定性和光谱分立性问题,引入的量子观念、定态和跃迁概念对人类在认识微观领域上观念的转变作出了重大贡献!它进一步说明微观世界中原子范围内的现象要用量子理论才能更好地解决。

本节内容是本章的重点,也是难点,本节内容容量大、不易理解,计划用2课时,本节是第1课时。

三、说学情学生通过前面三节内容已经学习了卢瑟福的核式结构模型、氢原子光谱特征,对原子模型和光谱特征已有感性的认识。

本节课通过对光谱特征分析总结出原子发光的不同规律,通过对经典理论遇到困难的基础上提出假设从而形成对玻尔原子模型的理性认识。

从研究方法上来看,学生在必修一伽利略研究自由落体运动这节内容已接触过发现问题——提出假说这种科学研究方法;从知识水平上看,本节内容抽象,肉眼不可见,远离生活,学生难以理解。

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1、玻尔的原子理论
(1)能级(定态)假设: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。(本假设是针对原子稳定性提出的)
(2)跃迁假设:原子从一种定态(设能量为En)跃迁到另一种定态(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能量差决定,即 (h为普朗克恒量)(本假设针对线状谱提出)
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。
3、氢原子的能级图
从玻尔的基本假设出发,运用经典电磁学和经典力学的理论,可以计算氢原子中电子的可能轨道半径和相应的能量。
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”的观点表示赞同
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
第三节波尔的原子模型
三维教学目标
1、知识与技能
(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。
2、过程与方法:通过玻尔理论的学习,进一步了解氢光谱的产生。
3、情感、态度与价值观:培养我们对科学的探究精神,养成独立自主、勇于创新的精神。
教学重点:玻尔原子理论的基本假设。
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)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。原子的定态是不连续的,因此电子的可能轨道的分布也是不连续的。(针对原子核式模型提出,是能级假设的补充)
2、玻尔根据经典电磁理论和牛顿力学计算出氢原子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:
4、玻尔理论对氢光谱的解释
(1)基态和激发态
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。
激发态:原子处于较高能级时,电子在离核较远的轨道上运动,这种定态,叫激发态。
课堂练习
(1)对玻尔理论的下型,但对原子能量和电子轨道引入了量子化假设
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
E1代表电子在第一条可能轨道上运动时的能量,E1=-13.6eV
注意:计算能量时取离核无限远处的电势能为零,电子带负电,在正电荷的场中为负值,电子的动能为电势能绝对值的一半,总能量为负值。
例如:n=2,E2=-3.4eV,n=3,E3=-1.51eV,n=4,E4=-0.85eV,……
氢原子的能级图如图所示:
(1)氢原子的大小:氢原子的电子的各条可能轨道的半径rn:rn=n2r1,
r1代表第一条(离核最近的一条)可能轨道的半径r1=0.53×10-10m
例如:n=2,r2=2.12×10-10m
(2)氢原子的能级:
原子在各个定态时的能量值En称为原子的能级。它对应电子在各条可能轨道上运动时的能量En(包括动能和势能)En=E1/n2n=1,2,3,······
教学难点:玻尔理论对氢光谱的解释。
教学方法:教师启发、引导,学生讨论、交流。
(一)引入新课
提问:
(1)α粒子散射实验的现象是什么?
(2)原子核式结构学说的内容是什么?
(3)卢瑟福原子核式结构学说与经典电磁理论的矛盾?
为了解决上述矛盾,丹麦物理学家玻尔,在1913年提出了自己的原子结构假说。
(二)进行新课
C.氢原子能级的能量越大D.核外电子的电势能越大
(4)根据玻尔的原子理论,原子中电子绕核运动的半径(D)
A.可以取任意值B.可以在某一范围内取任意值
C.可以取一系列不连续的任意值D.是一系列不连续的特定值
(5)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)
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