2.3 玻尔的原子模型 课件 (3)

课件27张PPT。高中物理·选修3-5·鲁科版第2章　原子结构
第3节　玻尔的原子模型[目标定位]　1.知道玻尔原子理论基本假设的主要内容.2.了解能级、跃迁、能量量子化以及基态、激发态等概念.3.能用玻尔原子理论简单解释氢原子发光问题．一、玻尔的原子模型
1．定态假设：原子只能处于一系列 的能量状态中，在这些状态中原子是 的．电子虽然绕核旋转，但并不向外辐射能量，这些状态叫 ．
2．跃迁假设：原子从一种定态(能量为E2) 到另一定态(能量为E1)时，它辐射(或吸收)一定频率的光子，光子的能量由这两个定态的能量差决定，即hν＝ .预习导学不连续 稳定 定态 跃迁 E2－E1预习导学不连续 不连续 量子数 想一想　氢原子从高能级向低能级跃迁时，是不是氢原子所处的能级越高，释放的光子能量越大？
答案　不一定．氢原子从高能级向低能级跃迁时，所释放的光子的能量一定等于能级差，氢原子所处的能级越高，跃迁时能级差不一定越大，释放的光子能量不一定越大．预习导学预习导学2．氢原子能级图
如图2－3－1所示预习导学图2－3－1 3．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
，由于原子的能级是 的，所以放出的光子的能量也是 的，因此原子的发射光谱只有一些分立的亮线.预习导学两能级差 分立 分立 一、对玻尔理论的理解
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＝0.53×10－10 m，其余轨道半径满足rn＝n2r1，式中n称为量子数，对应不同的轨道，只能取正整数．课堂讲义课堂讲义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．
(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.课堂讲义课堂讲义课堂讲义【例1】　(2014·广州高二检测)按照玻尔原子理论，下列表述正确的是 (　　)
A．核外电子运动轨道半径可取任意值
B．氢原子中的电子离原子核越远，氢原子的能量越大
C．电子跃迁时，辐射或吸收光子的能量由能级的能量差决定，即hν＝|Em－En|
D．氢原子从激发态向基态跃迁的过程，可能辐射能量，也可能吸收能量
答案　BC课堂讲义解析　根据玻尔理论，核外电子运动的轨道半径是确定的值，而不是任意值，A错误；氢原子中的电子离原子核越远，能级越高，能量越大，B正确；由跃迁规律可知C正确；氢原子从激发态向基态跃迁的过程中，应辐射能量，D错误．课堂讲义【例2】　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的过程中 (　　)
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
答案　D课堂讲义课堂讲义借题发挥　当氢原子从低能量态En向高能量态Em(n＜m)跃迁时，r增大，Ek减小，Ep增大(或r增大时，库仑力做负功，电势能Ep增大)，E增大，故需吸收光子能量，所吸收的光子能量hν＝Em－En.课堂讲义二、原子能级和能级跃迁的理解
1．氢原子能级图
如图2－3－2所示图2－3－2 课堂讲义课堂讲义3．原子从低能级向高能级跃迁：只能吸收一定能量的光子，即当一个光子的能量满足hν＝E末－E初时，才可能被某一个原子吸收，而当光子能量hν大于或小于E末－E初时都不能被原子吸收；原子从高能级向低能级跃迁，以光子的形式向外辐射能量，所辐射的光子能量恰等于发生跃迁时的两能级间的能量差．课堂讲义【例3】　如图2－3－3所示，氢原子从n＞2的某一能级跃迁到n＝2的能级，辐射出能量为2.55 eV的光子，问最少要给基态的氢原子提供多少电子伏特的能量，才能使它辐射上述能量的光子？请在图中画出获得该能量后的氢原子可能的辐射跃迁图．图2－3－3 课堂讲义答案　12.75 eV　跃迁图见解析图
解析　氢原子从n＞2的某一能级跃迁到n＝2的能级，满足：hν＝En－E2＝2.55 eV
En＝hν＋E2＝－0.85 eV
所以n＝4
基态氢原子要跃迁到n＝4的能级，应提供ΔE＝E4－E1＝12.75 eV.课堂讲义跃迁图如图所示：课堂讲义课堂讲义针对训练　如图2－3－4所示，1、2、3、4为玻尔理论中氢原子最低的四个能级．处在n＝4能级的一群氢原子向低能级跃迁时，能发出若干种频率不同的光子，在这些光中，波长最长的是 (　　)
A．n＝4跃迁到n＝1时辐射的光子
B．n＝4跃迁到n＝3时辐射的光子
C．n＝2跃迁到n＝1时辐射的光子
D．n＝3跃迁到n＝2时辐射的光子
答案　B图2－3－4 课堂讲义再见