2013高考物理一轮复习知识点总结课件：第十八章 4 玻尔的原子模型共23页
合集下载
高中物理第十八章原子结构第4节玻尔的原子模型课件
第4节
玻尔探新知· 基础练]
1．玻尔原子模型 (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， 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 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，该光子的能量 hν＝ Em－En ，该式被称为频率条件，又称 辐射条件。
[辨是非](对的划“√”，错的划“×”) 1．氢原子吸收光子可从低能级跃迁到高能级。 (√ )
2．玻尔认为原子的能量是量子化的，不能连续取值。( √ ) 3．电子在不同轨道上运动时，会辐射电磁波。 ( ×)
[释疑难· 对点练]
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 这些轨道之间的其他值。 (3)轨道半径公式：rn＝n2r1，式中 n 称为量子数，对应不 同的轨道，只能取正整数。
2． 一群氢原子从 n＝4 轨道跃迁到 n＝1 轨道可以辐射 8 种频 率的光子。 (× )
[释疑难· 对点练]
1．氢原子能级跃迁的可能情况 氢原子核外电子从高能级向低能级跃迁时可能直接跃迁 到基态， 也可能先跃迁到其他低能级的激发态， 然后再到基态， 因此处于 n 能级的电子向低能级跃迁时就有很多可能性， 其可 能的值为 nn－1 2 Cn ，即 种可能情况。 2
玻尔探新知· 基础练]
1．玻尔原子模型 (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， 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 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，该光子的能量 hν＝ Em－En ，该式被称为频率条件，又称 辐射条件。
[辨是非](对的划“√”，错的划“×”) 1．氢原子吸收光子可从低能级跃迁到高能级。 (√ )
2．玻尔认为原子的能量是量子化的，不能连续取值。( √ ) 3．电子在不同轨道上运动时，会辐射电磁波。 ( ×)
[释疑难· 对点练]
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 这些轨道之间的其他值。 (3)轨道半径公式：rn＝n2r1，式中 n 称为量子数，对应不 同的轨道，只能取正整数。
2． 一群氢原子从 n＝4 轨道跃迁到 n＝1 轨道可以辐射 8 种频 率的光子。 (× )
[释疑难· 对点练]
1．氢原子能级跃迁的可能情况 氢原子核外电子从高能级向低能级跃迁时可能直接跃迁 到基态， 也可能先跃迁到其他低能级的激发态， 然后再到基态， 因此处于 n 能级的电子向低能级跃迁时就有很多可能性， 其可 能的值为 nn－1 2 Cn ，即 种可能情况。 2
高中物理第十八章原子结构第4节玻尔的原子模型课件新人教版选修35
2．定态假设
状态 。原子 (1)定态：当电子在不同的轨道上运动时，原子处于不同的________ 状态 中具有不同的能量，因此，原子的能量是 ________ 量子 化的。这 在不同的 ________ 量子 化的能量值叫做 ________ 能级 ，原子中这些具有确定能量的稳定状态， 些________ 定态 。 称为________ 低 的状态叫做基态。 (2)基态：能量最______ 之外 的能量状态叫做激发态。 (3)激发态：基态________
新课标导学
物 理
选修3-5 ·人教版
第十八章
原子结构
第四节 玻尔的原子模型
学习目标
※
了解玻尔原子模型及能级的概念
※
※
理解原子发射和吸收光子的频率与能级差的关系
知道玻尔对氢光谱的解释以及玻尔理论的局限性
知识导图
1 2 3 4 5
课 前 预 习
课 内 探 究
素 养 提 升 课 堂 达 标 课 时 作 业
(3) 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。
(6)电子的实际运动并不是具有确定坐标的质点的轨道运动。
( √ )
『选一选』
如图所示为氢原子的能级图，A、B、C分别表示电子在三种不同能级跃迁
时放出的光子，其中 A．频率最大的是A B．波长最长的是C C．频率最大的是C ( B )
4．解释氢原子光谱的不连续性
两能级差 ， 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 ____________ 分立 的，所以放出的光子的能量也是 ________ 分立 的，因此 由于原子的能级是 ________ 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 能级 各不相同，因此辐射 ( 或吸收 ) 的 不同的原子具有不同的结构， ________ 光子频率 也不相同。 ____________
最新18.4玻尔的原子模型课件PPT
征谱线？
三、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
量子化条件的引进没有
除了氢原子光谱外，在解适决当的其理论解释。
他问题上遇到了很大的困难． 氦原子光谱
以第三人的信用或者以特定财产保障债务人履行义务，债权 人实现权利的制度。
–担保地位的从属性 –担保履行的条件性 –担保设立上的自愿性 –担保债权的特定性 –担保的财产权性质
• 2、担保的分类 （1）法定担保和约定担保 法定担保指法律直接规定而不是当事人约定的担保。如留置权。 （2）反担保和本担保 （3）人的担保和物的担保 以债务人以外的第三人的信用为他人履行债务提供的担保，如保 证。 以某一特定财产为自己或他人的债务提供的担保，如抵押、质押、 留置。 金钱担保 ，定金 （4）债务人担保和第三人担保
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
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
出子的发射和吸收
低 吸收光子
能
跃迁
级
高 能 级
辐射光子
hEmEn
二、玻尔理论对氢光谱的解释
玻尔从上述假设出发，利用经典理论和 量子理论结合，计算出了氢的电子的轨道半 径和对应的能量值（能级）．
n
氢∞ 原4 子3 能 级2
三、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
量子化条件的引进没有
除了氢原子光谱外，在解适决当的其理论解释。
他问题上遇到了很大的困难． 氦原子光谱
以第三人的信用或者以特定财产保障债务人履行义务，债权 人实现权利的制度。
–担保地位的从属性 –担保履行的条件性 –担保设立上的自愿性 –担保债权的特定性 –担保的财产权性质
• 2、担保的分类 （1）法定担保和约定担保 法定担保指法律直接规定而不是当事人约定的担保。如留置权。 （2）反担保和本担保 （3）人的担保和物的担保 以债务人以外的第三人的信用为他人履行债务提供的担保，如保 证。 以某一特定财产为自己或他人的债务提供的担保，如抵押、质押、 留置。 金钱担保 ，定金 （4）债务人担保和第三人担保
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
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
出子的发射和吸收
低 吸收光子
能
跃迁
级
高 能 级
辐射光子
hEmEn
二、玻尔理论对氢光谱的解释
玻尔从上述假设出发，利用经典理论和 量子理论结合，计算出了氢的电子的轨道半 径和对应的能量值（能级）．
n
氢∞ 原4 子3 能 级2
最新18.4-波尔的原子模型课件PPT
E 0
En
E1 n2
r10.05n3m1
-13.6 E113.6eV
氢原子能级图
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
能
量：
En
1 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 hEmEn
4 3 21
18.4-波尔的原子模型
经典理论的困难
核外电子绕核运动
辐射电磁波
电子轨道半径连续变小
原子不稳定
事实上：原子是稳定的
辐射电磁波频率连续变化
辐射电磁波频率只是 某些确定值
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。
∞－－－－－－－－－－－－－－－－－ 0 eV
５ ４ ３
激 发
２
态
-0.54
巴
帕 邢 系
布 喇 开 系
普 丰 德 系
-0.85 -1.51
-3.4
耳
末
系
基态
１
赖曼系
-13.6
大量氢原子处于n=4激发态
1、会辐射出几种频率的光？
6种
2、其中波长最短的是在哪 两个能级之间跃迁时发 出的？
波长最短，频率最大，故 在41之间跃迁时发出的
发出的三种波长的光. 在下列该原子光谱的各选项中,谱
线从左向右的波长依次增大,则正确的是 _____C________.
三种光的频率，波长满足什么关系？
小结
一、玻尔原子理论的基本假设
人教版高中物理《玻尔的原子模型》PPT优秀课件
n=
n=5 n=4
n=3
巴
耳
n=2
末
系
0
-0.54 eV -0.85 eV -1.51 eV
-3.40 eV
n=1
-13.6 eV
1
巴尔末公式：
R(
1 22
1 n2
) n
3，4,
5,
第十三页，共24页。
R=1.10 107m1
Hα
Hβ
Hγ
Hδ
H
量子化条件的引进没有适当的理论解释
量子数越大，能量值越大，电子动能越小，电势能越大。
(2) 吸收实物粒子能量
只要实物粒子动能足以使氢原子向高能级跃迁，就能被氢 原子吸收全部或部分动能而使氢原子向高能级跃迁，多余
能量仍为实物粒子动能。
第十五页，共24页。
第十六页，共24页。
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 基态：能量最低的状态(离核最近)
用 14 eV 的光子照射
第一页，共24页。
经 典
电子绕核运动将不断向外辐 射电磁波，电子损失了能量，
e
理 论 认
其轨道半径不断缩小，最 终落在原子核上,而使原子变
e +
为
得不稳定
事
原子是稳定的
实
v
e
+F
r
e
第二页，共24页。
经
典
由于电子轨道的变化是连续的，辐射电磁波的频率等
理 于绕核运动的频率，连续变化，原子光谱应该是连续
论 光谱
认
为
事 原子光谱是不连续 实 的，是线状谱
第三页，共24页。
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
第十八章4玻尔的原子模型
第十八章 4 玻尔的原子模型玻尔原子理论的大体假设丹麦物理学家N．玻尔（N．Bohr，1885-1962）意识到了经典理论在说明原子结构方面的困难。
在普朗克关于黑体辐射的量子论和爱因斯坦关于光子的概念的启发下，他在1913年把微观世界中物理量取分立值的观念应用到原子系统，提出了自己的原子结构假说。
玻尔的原子结构假说包括以下两方面的内容。
轨道量子化与定态玻尔以为，原子中的电子在库仑引力的作用下，绕原子核做圆周运动，服从经典力学的规律。
但不同的是，电子运行轨道的半径不是任意的，只有当半径的大小符合必然条件时，如此的轨道才是可能的。
也确实是说，电子的轨道是量子化的。
电子在这些轨道上绕核的转动是稳固的，不产生电磁辐射。
图分立轨道示意图玻尔的理论与咱们的日常观念有专门大的不同。
人们常把原子核和它周围的电子比做太阳系或地球和人造卫星。
以地球和人造卫星为例，假设咱们发射了一颗卫星，使它在必然的圆轨道上运行。
若是需要，能够使这颗卫星的能量稍大一些，在更大一些的轨道上运行。
只要技术条件能够达到，轨道半径能够依照需要任意取值。
这种情形下，咱们说，轨道半径是持续的。
可是，并非把那个图景缩小就能够够看做原子核和它周围电子的运动。
在玻尔的理论中，电于的轨道半径只可能是某些分立的数值。
例如，氢原子中电子轨道的最小半径是nm，不可能再小了；电子还可能在半径是nm、nm……的轨道上运行，可是轨道半径不可能是介于这些数值中间的某个值！轨道半径不能是持续的值，那个条件叫做轨道量子化条件。
当电子在不同的轨道上运动时，原子处于不同的状态。
玻尔指出，原子在不同的状态中具有不同的能量，因此，原子的能量是量子化的。
这些量子化的能量值叫做能级（energy level）。
原子中这些具有确信能量的稳固状态，称为定态（stable state）。
能量最低的状态叫做基态（ground state），其他的状态叫做激发态（excited state）。
高中物理第18章第4节玻尔的原子模型课件选修35高中选修35物理课件
了“轰动性的效果”．按照(ànzhào)希维思的记述，当爱因斯坦听 到这个消息时，“他的大眼睛显得越发大了……他告诉我，那么，这 是最伟大的发现之一”．
1914 年 ， 玻 尔 的 定 态 能 级 理 论 就 为 德 国 物 理 学 家 弗 兰 克 (1882—1964年)和赫兹(1887—1975年，发现电磁波的赫兹是他 的叔父)用实验证实，为此，他们两人获得了1925年度诺贝尔物
特大学的福勒(1868—1940年)在充有氢氦混合物的放电管里也得到一些
谱线．他俩都把这些谱线说成是氢谱线．但玻尔根据自己的理论，认为 应属于氦离子的，这在当时是一种出人意料之外的新观点．
第四页，共三十八页。
1913年9月，经福勒的助手伊万斯所做的实验证实，玻尔的说法 是正确的．这使玻尔的理论经受了一次考验．并在整个物理界取得
对玻尔思想的发展做出了很多贡献，也曾说过：“假如玻尔的理论 碰巧是对的话，我们将退出物理学界．”
第三页，共三十八页。
玻尔用他的原子模型十分成功地用一个公式解释了氢原子的光谱线， 不仅与已发现的巴尔末系、帕邢系符合(fúhé)得很好，还预言了一些氢的谱 线，后来果然被莱曼发现了．
此外，美国天文物理学家匹克林(1846—1919年)曾于1897年在 研究星体光谱和日冕光谱时发现了一些谱线.1912年，英国曼彻斯
．
能
量最低的
状态定叫态作________ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ其他的状态叫作__基__态__(_jī _tà．i)
激发态
第八页，共三十八页。
(3)电磁辐射(diàn cífúshè)的频率条件．
电子从能量较高的定态轨道(Em)跃迁到能量较低的定态 轨道En(m＞n)时，会________能放量出为(hfàνn的ɡ ch光ū) 子，hν＝________； 反之，电E子m－从E较n 低的能量态(En)跃迁到较高的能量态(Em)时，会 ________能量为hν的光子，光子吸的收h(νx＝īsh_ōu_) ______.
1914 年 ， 玻 尔 的 定 态 能 级 理 论 就 为 德 国 物 理 学 家 弗 兰 克 (1882—1964年)和赫兹(1887—1975年，发现电磁波的赫兹是他 的叔父)用实验证实，为此，他们两人获得了1925年度诺贝尔物
特大学的福勒(1868—1940年)在充有氢氦混合物的放电管里也得到一些
谱线．他俩都把这些谱线说成是氢谱线．但玻尔根据自己的理论，认为 应属于氦离子的，这在当时是一种出人意料之外的新观点．
第四页，共三十八页。
1913年9月，经福勒的助手伊万斯所做的实验证实，玻尔的说法 是正确的．这使玻尔的理论经受了一次考验．并在整个物理界取得
对玻尔思想的发展做出了很多贡献，也曾说过：“假如玻尔的理论 碰巧是对的话，我们将退出物理学界．”
第三页，共三十八页。
玻尔用他的原子模型十分成功地用一个公式解释了氢原子的光谱线， 不仅与已发现的巴尔末系、帕邢系符合(fúhé)得很好，还预言了一些氢的谱 线，后来果然被莱曼发现了．
此外，美国天文物理学家匹克林(1846—1919年)曾于1897年在 研究星体光谱和日冕光谱时发现了一些谱线.1912年，英国曼彻斯
．
能
量最低的
状态定叫态作________ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ其他的状态叫作__基__态__(_jī _tà．i)
激发态
第八页，共三十八页。
(3)电磁辐射(diàn cífúshè)的频率条件．
电子从能量较高的定态轨道(Em)跃迁到能量较低的定态 轨道En(m＞n)时，会________能放量出为(hfàνn的ɡ ch光ū) 子，hν＝________； 反之，电E子m－从E较n 低的能量态(En)跃迁到较高的能量态(Em)时，会 ________能量为hν的光子，光子吸的收h(νx＝īsh_ōu_) ______.