新疆昌吉市二中 玻尔的原子模型

汤姆孙发现电子
汤姆孙的西瓜模型
α粒子散射实验
卢瑟福的核式结构模型
原子不可割
汤姆孙的西瓜模型
原子稳定性事实
氢光谱实验
卢瑟福的核式结构模型
?
回顾科学家对原子结构的认识史
1913年玻尔提出了自己的原子结构假说
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
原子在不同的轨道上运动时，原子处于不同的状态．玻尔指出，原子的不同的状态中具有不同的能量，所以原子的能量也是量子化的[z x x k 学科网]
针对原子的稳定性提出
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
能级图
轨道图
1
2
3
4
?玻尔从上述假设出发，利用库仑定律和牛顿运动定律，计算出了氢的电子可能的轨道半径和对应的能量． [z x x k 学科网]
氢原子能级图
特点：上密下疏 间距是什么？
如何形象的说明这些能级轨道？[z x x k 学科网]

半径轨道应该是什么样的？
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前后能级的能量差决定：
针对原子光谱是线状谱提出
氢原子的能级图（演示）
－－－－－－－－－－－－－－－－－
１
２
３
４
５
-13.6
-3.4
-1.51
-0.85
-0.54
0 eV
n
E/eV
∞
基态
激发态
赖曼系
巴耳末系
帕邢系
布喇开系
普丰德系
二、玻尔理论对氢光谱的解释
氢原子能级跃迁与光谱图
巴耳末系
问题1：巴尔末公式有正整数n出现，这里我们也用正整数n来标志氢原子的能级。它们之间是否有某种关系？
巴尔末公式：
问题2：不同元素的原子为什么具有不同的特征谱线？
基
态
激发态
跃迁
吸收光子
（电子的动能 势能怎么变）
辐射光子
应用：光子的发射和吸收
低到高，吸收什么样的光子：
10.2ev的光子？ 10ev或11ev的光子？ 11ev的电子？ 14ev的光子？
高到低：一群与一个
第三能级向下跃迁的可能性分析
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
??除了氢原子光谱外，在解决其他问题上遇到了很大的困难．
三、玻尔模型的局限性
氦原子光谱
量子化条件的引进没有适当的理论解释。
汤姆孙发现电子
汤姆孙的西瓜模型
α粒子散射实验
卢瑟福的核式结构模型
原子不可割
汤姆孙的西瓜模型
原子稳定性事实
氢光谱实验
卢瑟福的核式结构模型
?
玻尔模型
复杂（氦）原子光谱
量子力学理论
玻尔模型
观察与实验所获得的事实
建
立
科
学
模
型
提
出
科
学
假
说
拓展与提高
怎样修改玻尔模型？
思想：必须彻底放弃经典概念？
关键：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
原子结构的认识史
[例]
练习：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
ACD
学以致用
练习：如图为氢原子能级示意图的一部分，
则氢原子（　　　）
A．从n = 4能级跃迁到n = 3能级
比从n = 3能级跃迁到n = 2能级辐射出电磁波的波长长
B．从n = 5能级跃迁到n = 1能级
比从n = 5能级跃迁到n = 4能级辐射出电磁波的速度大
C．处于不同能级时，核外电子在各处出现的概率是一样的
D．从高能级向低能级跃迁时，氢原子核一定向外放出能量
A
练习：一群处于第四能级的氢原子向低能级跃迁时，可产生６种频率的光，若由第二到第一能级跃迁时产生的光刚好可让某种金属发生光电效应，则总共有几种光可以让这种金属发生光电效应？