高中物理玻尔的原子模型
2022-2023年人教版(2019)新教材高中物理选择性必修3 第4章第4节波尔的原子模型课件

r3=0.477nm
氢原子中电子轨道半径示意图
一、玻尔原子理论的基本假设源自2. 能量量子化假说假说:
(1)电子在不同轨道上运动时,原子处于不同 的状态,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(n=1)叫作基态,其 他的状态(n=2,3,4……)叫作激发态。
资料
美丽的天津海河夜景
同时由于各种气体原子的能 级不同,跃迁时发射光子的能量 不同、频率不同,从而导致颜色 1不. 同,因此我们可以根据需要的 颜色选取合适的气体原子制成五 颜六色的霓虹灯
三、玻尔理论的局限性
1. 玻尔理论的成就 (1)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。 (2)玻尔理论成功地解释了1巴. 尔末系,并 很好地解释甚至预言了氢原子的其他谱 线系。
n=∞ n=5 n=4 n=3 n=2
撞击 n=1
0 E5=-0.54eV E4=-0.85eV E3=-1.51eV E2=-3.4eV
E1=-13.6eV
二、玻尔理论对氢光谱的解释
电子从能量较低的定态轨道跃迁到能量较高 的定态轨道时,除了可以通过吸收光子获取 能量外,还可通过碰撞方式获得实物粒子的 能量。
由于实物粒子的动能可全部或部分地被 电子吸收,所以入射粒子的能量大于或等 于两能级的能量差值(E=Em-En),就可使 电子发生能级跃迁。
Em
撞击
En
能量较高的定态轨道能量记为Em 较低的定态轨道能量记为En
二、玻尔理论对氢原子光谱的解释
5.为什么不同元素的原子具有不同的特征谱线?
由于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,所以每种原子 都有专属的原子光谱,不同元素的原 子具有不同的特征谱线。
高中物理第2章原子结构第3节玻尔的原子模型第4节氢原子光谱与能级结构课件鲁科版选修3

定态 E1,辐射的光子能量为 hν=E2-E1
基本 内容
假设
原子的不同能量状态对应于电子的不同运行轨道.原
子的能量状态是不连续的,电子不能在任意半径的轨 轨道 道上运行,只有轨道半径 r 跟电子动量 mev 的乘积满 假设 足下式 mevr=n2hπ(n=1,2,3,…)这些轨道才是可
对玻尔原子模型的理解 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. 模型中保留了卢瑟福的核式结构,但他认为核外电子的轨道是 不连续的,它们只能在某些可能的、分立的轨道上运动,而不 是像行星或卫星那样,能量大小可以是任意的量值.例如,氢 原子的电子最小轨道半径为 r1=0.053 nm,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.
按照玻尔原子理论,氢原子中的电子离原子核越远, 氢原子的能量________(选填“越大”或“越小”).已知氢原 子的基态能量为 E1(E1<0),电子质量为 m,基态氢原子中的电 子吸收一频率为 ν 的光子被电离后,电子速度大小为 ________(普朗克常量为 h). [思路点拨] 根据玻尔原子理论与能量守恒定律求解.
得到了氢原子的能级结构图(如图所示).
n=∞————————E∞=0 ⋮
n=5 ————————E5=-0.54 eV n=4 ————————E4=-0.85 eV n=3 ————————E3=-1.51 eV n=2 ————————E2=-3.4 eV n=1 ————————E1=-13.6 eV
4.原子跃迁时需注意的几个问题 (1)注意一群原子和一个原子 氢原子核外只有一个电子,这个电子在某个时刻只能处在某一 个可能的轨道上,在某段时间内,由某一轨道跃迁到另一个轨 道时,可能的情况只有一种,但是如果容器中盛有大量的氢原 子,这些原子的核外电子跃迁时就会有各种情况出现.
物理选修-玻尔的原子模型(课件张)-ppt精品课件

(3)这群氢原子发出的光子的最长波长是多少? 由 hcλ=E4-E3,得λ=E4c-hE3=-03.×851+081×.561.6×3×1.61×0-1340-19
m=1.884×10-6m.
物理选修3-5 18.4 玻尔的原子模型(课件25张PPT)
物理选修3-5 18.4 玻尔的原子模型(课件25张PPT)
会促进切段中 乙 烯的 合 成 , 而 乙烯 含 量 的 增 高, 反 过 来 又 抑制 了 生 长 素 促进 切 段 细 胞 伸长 的 作 用 。
•
7. 先 用 低 倍镜 找 到 叶 肉 细胞 , 然 后 换 用高 倍 镜 观 察 。注 意 观 察 叶 绿体 随 着 细 胞 质流 动 的 情 况 ,仔 细 看 看 每 个细 胞 中细 胞 质
v
m
r
➢能级:量子化的能量值
➢定态:原子中具有确定能量的稳定状态
基态:能量最低的状态(离核最近)
激发态:其他的状态 能级图
5 4 3
量2 子 数
E5 E4 E3
激 发
态
E2
1
E1— 基态
3
2v
1
m
r
轨道图
假说3:频率条件(跃迁假说)
针对原子光谱是 线状谱提出
Em
v
原子从Em能级跃迁到En 能级( Em>En )时,会放
玻尔
假说1:轨道量子化
针对原子核式结构模型提出
围绕原子核运动的电子
轨道半径只能是某些分立的
数值。且电子在这些轨道上
绕核的转动是稳定的,不
产生电磁辐射,也就是说, 电子的轨道是量子化的。
分立轨道
假说2:能级(定态)假说
针对原子的稳定性提出
教科版高中物理选择性必修第三册精品课件 第4章 原子结构 光谱 氢原子光谱 玻尔的原子模型 能级

内
容
索
引
01
自主预习·新知导学
02
合作探究·释疑解惑
03
课 堂 小 结
04
随 堂 练 习
自主预习·新知导学
一、光谱及光谱分析
1.光谱。
(1)定义:复色光通过分光镜后,分解为按波长顺序排列的一条单色光光带,
称为光谱。
(2)分类
①根据特征分
连续光谱:由波长连续分布的光组成的光谱。
明线光谱:由分立的光谱线组成的光谱。
特定频率的光会被太阳大气层中的某些元素的原子吸收,从而使我们观察
到的太阳光谱是吸收光谱,分析太阳的吸收光谱,可知太阳大气层的物质组
成,因此,选项C正确,A、B、D错误。
知识点二
氢原子光谱的规律
【问题引领】
(1)氢原子光谱是什么光谱?它是如何获取的?
(2)能否根据巴耳末公式计算出对应的氢光谱的最长波长?
②根据成因分
发射光谱:由发光物质所发的光直接产生的光谱。如连续光谱(炽热的固体、
液体及高压气体发光产生的光谱)和明线光谱(稀薄气体发光产生的光谱)。
吸收光谱:白光通过元素蒸气时被吸收一些特定频率的光形成的谱线,也称
暗线光谱。
(3)原子光谱:同一种原子发射光谱中的明线与吸收光谱中暗线的位置是相
同的,称为这种原子的特征光谱,也称原子光谱。
不同。
光谱分析的意义:考古学家对文物进行无损检测;科学家发现未知元素并测
出太阳大气外层的元素组成;医学上分析药物组成、进行肿瘤诊断等为治
疗提供依据;进行食品检测为健康保驾护航;分析空气质量、探测环境污染;
天文学家发现有机分子、分析宇宙起源等。
【归纳提升】
1.光谱的分类
人教版高中物理选修35课件:第十八章 4 玻尔的原子模型

2
1
-
1 1
由于 c=λν,所以上式可写作 = ℎ1 2 - 2 。
2
。
把这个式子与前面的巴耳末公式相比较,可以看出它们的形式
是完全一样的,并且 R=-ℎ1。计算出-ℎ1的值为 1.097×107 m-1,与前面
给出的 R 的实验值符合得很好。这就是说,根据玻尔理论,不但可以
推导出表示氢原子光谱的规律性的公式,而且还可以从理论上来计
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
不同频率的可见光
解析:紫外线的频率比可见光的高,因此紫外线光子的能量应大
于 3.11 eV,而处于 n=3 能级的氢原子其电离能仅为 1.51 eV,小于
3.11 eV,所以处于 n=3 能级的氢原子可以吸收任意频率的紫外线,并
跃迁到能级 k 时吸收紫光的频率为 ν2,已知普朗克常量为 h,若氢原子
从能级 k 跃迁到能级 m,则(
)
A.吸收光子的能量为 hν1+hν2
B.辐射光子的能量为 hν1+hν2
C.吸收光子的能量为 hν2-hν1
D.辐射光子的能量为 hν2-hν1
解析:氢原子从能级 m 跃迁到能级 n 时,辐射红光,则 hν1=Em-En;
E3=-1.51 eV,
……
4.氢原子的能级图
氢原子的能级图如图所示。
5.对氢原子光谱的巴耳末系的解释及推测
按照玻尔原子理论,氢原子的电子从能量较高的轨道 n 跃迁到
能量较低的轨道 2 时,辐射出的光子能量应为 hν=En-E2。根据氢原
1
En=2 ,可得
1
1
1
人教版高中物理选修3-518.4《玻尔的原子模型》课件

频率变化 辐射电磁波频率连续变化
事实上:原子是稳定的,原子光谱是线状谱。
经典理论 的困难
否定
卢瑟福核式 结构模型
建立
?
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
——针对原子的核式结构模型
数值且电子在这些轨道上绕核的转动是稳定的(电子的 轨道是量子化的),不产生电磁辐射。
回顾科学家对原子结构的探究过程
汤姆孙 发现电子
否定
原子不可 分割
出现矛盾
建立
汤姆孙的 西瓜模型
不能解释
否定
汤姆孙的 西瓜模型
建立
α 粒子散射实验
卢瑟福的核 式结构模型
卢瑟福模型的困难: 无法解释原子的稳定性和氢原子光谱的分立特征。
核外电子绕核运动
辐射电磁波
能量减少, 轨道连续变小 原子不稳定
频率等于绕核运行的频率
结论:
1.当n减小即轨道半径减小时。库仑力做正功,电子动能增加、 原子势能减小、向外辐射能量,原子能量减小。
2.当n增大即轨道半径增大时。库仑力做负功,电子动能减小、 原子势能增大、从外界吸收能量,原子能量增大。
课堂演练3
根据玻尔理论,氢原子中量子数n越大( ACD ) A.电子的轨道半径越大 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
玻尔 ——针对原子光谱是线状谱提出 注:当电子吸收光子时会从较低能量态跃迁 到较高的能量态,吸收的光子同样由频率条 件决定。(吸收光谱)
玻尔理论对氢光谱的解释
n
量子数
E /eV 0 -0.54 -0.85 -1.51 -3.4
n∞:电子脱 ∞ 离核束缚
高中物理第十八章原子结构4玻尔的原子模型素材选修3-5讲解

4玻尔的原子模型简介玻尔出生在哥本哈根的一个教授家庭,1911年获哥本哈根大学博士学位。
1912年3-7月曾在卢瑟福的实验室进修,在这期间孕育了他的原子理论。
玻尔首先把普朗克的量子假说推广到原子内部的能量,来解决卢瑟福原子模型在稳定性方面的困难,假定原子只能通过分立的能量子来改变它的能量,即原子只能处在分立的定态之中,而且最低的定态就是原子的正常态。
接着他在友人汉森的启发下从光谱线的组合定律达到定态跃迁的概念,他在1913年7、9和11月发表了长篇论文《论原子构造和分子构造》的三个部分。
提出简史20世纪初期,德国物理学家普朗克为解释黑体辐射现象,提出了量子论,揭开了量子物理学的序幕。
19世纪末,瑞士数学教师巴耳末将氢原子的谱线表示成巴耳末公式,瑞典物理学家里德伯总结出更为普遍的光谱线公式里德伯公式。
然而巴耳末公式和里德伯公式都是经验公式,人们并不了解它们的物理含义。
1911年,英国物理学家卢瑟福根据1910年进行的α粒子散射实验,提出了原子结构的行星模型。
在这个模型里,电子像太阳系的行星围绕太阳转一样围绕着原子核旋转。
但是根据经典电磁理论,这样的电子会发射出电磁辐射,损失能量,以至瞬间坍缩到原子核里。
这与实际情况不符,卢瑟福无法解释这个矛盾。
1912年,正在英国曼彻斯特大学工作的玻尔将一份被后人称作《卢瑟福备忘录》的论文提纲提交给他的导师卢瑟福。
在这份提纲中,玻尔在行星模型的基础上引入了普朗克的量子概念,认为原子中的电子处在一系列分立的稳态上。
回到丹麦后玻尔急于将这些思想整理成论文,可是进展不大。
1913年2月4日前后的某一天,玻尔的同事汉森拜访他,提到了1885年瑞士数学教师巴耳末的工作以及巴耳末公式,玻尔顿时受到启发。
后来他回忆到“就在我看到巴耳末公式的那一瞬间,突然一切都清楚了,”“就像是七巧板游戏中的最后一块。
”这件事被称为玻尔的“二月转变”。
1913年7月、9月、11月,经由卢瑟福推荐,《哲学杂志》接连刊载了玻尔的三篇论文,标志着玻尔模型正式提出。
(高中物理精品课件)玻尔的原子模型

轨能道半量径::Ernn==n1n22
r1 (n=1,2,3……) E1(n=1,2,3……)
式中r1 ( r1 =0.53×10-10m )、E1 ( E1=-13.6eV)、
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。
18-4.波尔的原子模型
一、玻尔提出原子模型的背景:
卢瑟福的原子核式结构学说很好地 解释了a粒子的散射实验,初步建立了原 子结构的正确图景,但跟经典的电磁理 论发生了矛盾。
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。
叫做激发态。
4、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。
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达标练习:
1、对玻尔理论的下列说法中,正确的是(ABCD)
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
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
n 四、氢原子的能级图: E
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练习:
ACD 1、对玻尔理论的下列说法中,正确的是( 对玻尔理论的下列说法中,正确的是( ) A、继承了卢瑟福的原子模型,但对原子能量和 继承了卢瑟福的原子模型, 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 对经典电磁理论中关于“ 要辐射电磁波” 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
《玻尔的原子模型》
一、轨道量子化与定态: 轨道量子化与定态:
1、电子的轨道量子化 2、原子能量的量子化 3、能级:氢原子的各个定态的能量值,叫它的能级。 能级:氢原子的各个定态的能量值,叫它的能级。 能级 4、基态:在正常状态下,原子处于最低能级,这时 基态:在正常状态下,原子处于最低能级, 电子在离核最近的轨道上运动,这种定态叫基态。 电子在离核最近的轨道上运动,这种定态叫基态。 基态 5、激发态:除基态以外的能量较高的其他能级, 激发态:除基态以外的能量较高的其他能级, 叫做激发态 激发态。 叫做激发态。 6、原子发光现象:原子从较高的激发态向较低的激 原子发光现象: 发态或基态跃迁的过程,是辐射能量的过程, 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 原子发光现象。 以光子的形式辐射出去,这就是原子发光现象。
2、下面关于玻尔理论的解释中,不正确的说法是 下面关于玻尔理论的解释中, ( ) C A、原子只能处于一系列不连续的状态中,每 原子只能处于一系列不连续的状态中, 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, 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, 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 原子从一种定态跃迁到另一种定态时, 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
三、氢原子的能级图
n
∞ 5 4 3 2
----------------- E/eV
0 eV -0.54 -0.85 -1.51 -3.4
1
-13.6
四. 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, 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, 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, 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 论仍然以经典理论为基础。 轨道。 轨道。 量子化条件的引进没有适当的理论解释。 量子化条件的引进没有适当的理论解释。
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动能和势能)公式: 轨道半径: 轨道半径: 能 量:
rn=n r
2
1
(n=1,2,3……)
En n2 E1 (n=1,2,3……)
1
分别代表第一条(即离核最近的) 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, 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 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, 是正整数, 量子数。 时的能量,n是正整数,叫量子数。
二、玻尔原子理论的基本假设: 玻尔原子理论的基本假设:
1、能级(定态)假设:原子只能处于一系列不连续 能级(定态)假设: 的能量状态中,在这些状态中原子是稳定的, 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。 定态。 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:原子从一种定态(设能量为E初)跃迁 跃迁假设:原子从一种定态(设能量为E 到另一种定态(设能量为E 它辐射(或吸收) 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, 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 3、轨道量子化假设:原子的不同能量状态跟电子沿 轨道量子化假设: 不同的圆形轨道绕核运动相对应。 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 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) 原子核式模型提出,是能级假设的补充)