玻尔的原子模型(自主学习课).doc

第十八章 原子结构 4．玻尔的原子模型 ( 自主学习课 ） 一、学习目标 ： 1．知道玻尔原子理论基本假设的主要内容，理解辐射、吸收光子的频率条件 。 2．了解能级、跃迁、能量量子化以及基态、激发态等概念 。 3．能用玻尔原子理论说明氢原子的模型、氢原子的特征谱线 。 4．了解玻尔原子模型的局限性 。 二、学习重点 ：玻尔原子理论基本假设的主要内容；原子辐射、吸收光子的频率条件 ；玻尔原子理论对氢原子光谱的解释； 学习难点 ：关于原子受到其它粒子撞击能级跃迁的能量讨论 。 三、自主学习内容 ： （一）玻尔原子理论的基本假设 ：（ 阅读《3-5》P57～58 相关内容 ） 1．玻尔在什么情况下提出原子结构假说的 ？ 2．玻尔原子模型 ： ① 原子中的电子在 力的作用下， 绕 做圆周运动。 ② 电子绕核运动的轨道是 的 。 ③ 电子在这些轨道上绕核的运动是 的，不 产生 。 思考与讨论一 ：地球卫星绕地球作匀速圆周运动与电子绕核作匀速圆周运动是相似的，你理解它们的轨道取值有什么不同 ？ 3．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 的 。这些量子化的能量值叫 。原子中这些具有确定能量的稳定状态，称为 。能量最低的状态叫做 。 其它的状态叫 。 4．原子能级 跃迁 的频率条件 ： 高能级（ m ） 低能级（ n ） ：放出光子 hν = Em — En 低能级（ n ） 高能级（ m ） ：吸收光子 hν = Em — En （二）玻尔理论对氢光谱的解释 ：（ 阅读《3-5》P58～59 相关内容 ） 右图为氢原子的能级图 ， n 为能级量子数 ，E为对应 的能级能量。能级能量等于电 子 动能 + 势能（电子电势 能的0点选在 r = ∞ ），由 于势能的负值大于动能，所 以能级能量为负值 。 （ 1eV = 1.6 × 10-19 J ） 思考与讨论二 ：你能根据玻尔原子理论推算出里德伯常数R 吗 ？ （三）玻尔模型的局限性 : （ 阅读《3-5》P59～60 相关内容 ） 1．玻尔理论的成功之处 ： 第一次将 引入原子领域 ，提出定态和跃迁的概念，成功地解释了 光谱的实验规律 。 2．玻尔理论的不足之处 ： 由于过多地保留了经典理论，即保留经典粒子的概念，仍然把电子的运动看作经典力学描述下的 运动 ，所以无法解释多电子原子的特征光谱。 3．电子云 ： 在原子内部的微观世界里，电子的运动没有确定的轨道。对应原子处于不同的能级n ，电子在原子核的周围出现的概率分布不同，如果用蔬密不同的点子表示电子在各个位置出现的概率，对应 氢 原子的能级n = 1 、2 的电子云如下图 ： 思考与讨论三 ：原子吸收光子能量跃迁时，光子的能量必须满足频率条件，且光子能量被全部吸收；而 原子受到其它粒子撞击时，可取其部分能量而跃迁 。 课内练习2．欲使处于基态的氢原子激发，下列措施可行的是 ( ) A．用10.2eV的光子照射 B．用11eV的光子照射 C．用14eV的光子照射 D．用13eV的电子碰撞 课内练习3．氢原子中核外电子从第二能级跃迁到基态时，辐射出的光照射在某金属表面上能产生光电效应。那么大量的处于第三能级的氢原子向低能级跃迁时，辐射出的各种频率的光可能使此金属发生光电效应的至少有 ( ) A．1种 B．2种 C．3种 D．4种 课内练习4．氢原子的能级是氢原子处于各个定态时的能量值 ，它包括氢原子系统的电势能和电子在轨道上运动时的动能，氢原子的电子由外层轨道跃迁到内层轨道时 A．电子的动能增加，氢原子系统的电势能增加 （ ） B．电子的动能增加，氢原子系统的电势能减少 C．电子的动能减少，氢原子系统的电势能增加 D．电子的动能减少，氢原子系统的电势能减少 课 后 练 习 班级 姓名