沪教版高中物理选修3-5　3．3量子论视野下的原子模型教学 （共17张PPT）

(共17张PPT)
沪科版（3-5）第三章：原子世界探秘
第三节：量子论视野下的原子模型
学习目标
1、知道卢瑟福核式结构模型存在的弱点以及玻尔理论的主要内容。（重点）
2、掌握氢原子的轨道半径的规律、氢原子能级及电磁辐射的规律。（重点、难点）
3、理解原子光谱及其意义。（重点）
4、知道玻尔理论的成就与局限性。
引言
问题
　　卢瑟福的原子“核式结构”模型有没有缺陷？（用已有知识分析问题）
原子塌陷
1、轨道假说：
电子在库仑力的作用下，围绕原子核只能在特定的轨道上做圆周运动。
一、玻尔理论
轨道量子化
丹麦物理学家，1922年“诺贝尔奖”获得者。
一、玻尔理论
2、定态假说：
电子在不同轨道上能量不同，电子虽然绕核运动，但并不向外发射电磁波，这种状态叫定态。
能量的量子化
一、玻尔理论
3、跃迁假说：
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。


+








m


r

v
二、能级及氢原子光谱
1、能级：玻尔模型中，原子的能量状态是不连续的，因而各定态的能量只能取一些分立值，我们把原子在各定态的能量值叫做原子的能级。
2、名词

基态
激发态
3、能量=动能+电势能
二、能级及氢原子光谱
4、氢原子光谱：
a、形成： 氢原子光谱是氢原子内的电子在不同能级跃迁时发射或吸收不同频率的光子形成的光谱。氢原子光谱为不连续的线光谱。
b、历史：由A.埃斯特朗首先从氢放电管中获得，后来W.哈根斯和H.沃格耳等在拍摄恒星光谱中也发现了氢原子光谱线。

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
玻尔理论对氢光谱的解释

三、玻尔理论的局限性
四、考点点击
高能级向低能级跃迁光谱线条数
1、一个氢原子跃迁
1
-13.6ev
2
-3.4ev
3
-1.51ev
4
-0.85ev
光谱线的最多条数N=n-1
高能级向低能级跃迁光谱线条数
2、一群氢原子跃迁
1
-13.6ev
2
-3.4ev
3
-1.51ev
4
-0.85ev
光谱线的条数
四、考点点击
低能级向高能级跃迁
1
2
3
4


1、吸收光子
2、吸收实物粒子
四、考点点击
五、课堂检测
1、处于基态的氢原子在某单色光照射下，只能发出频率分别为ν1、ν2、ν3的三种光，且ν1<ν2<ν3，则该照射光的光子能量为(　　)
A．hν1　　　B．hν2 C．hν3 D．h(ν1＋ν2＋ν3)
2、用能量为12.3 eV的光子去照射一群处于基态的氢原子，受光子照射后，下列关于氢原子跃迁的说法中正确的是(　　)
A．原子能跃迁到n＝2的能级上去
B．原子能跃迁到n＝3的能级上去
C．原子能跃迁到n＝4的能级上去
D．原子不能跃迁到其他能级上去
C
D
3、原子可以从原子间的碰撞中获得能量，从而发生能级跃迁（在碰撞中，动能损失最大的是完全非弹性碰撞）。一个具有13.6 eV动能、处于基态的氢原子与另一个静止的、也处于基态的氢原子发生对心正碰，问是否可以使基态氢原子发生能级跃迁（氢原子能级如图所示）？
（1）是否可以使基态的氢原子发生能级跃迁？
（2）若上述碰撞中可以使基态氢原子发生电离，则氢原子的初动能至少为多少？
五、课题检测
六、课堂小结
一、玻尔理论

1、轨道假说
2、定态假说
3、跃迁假说
二、氢原子光谱
氢原子在不同能级之间跃迁产生的线状普
三、玻尔理论的 局限性

优点：第一次引入了量子理论，成功的解释了氢原子光谱。
不足：过多的保留了经典的粒子和轨道理论。
高 低跃迁

四、考点点击

低 高跃迁

谢谢，再见!