波尔的原子模型上课用.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,*,18.4,玻尔的原子模型,汤姆孙,发现电子,汤姆孙的西瓜模型,粒子,散射实验,卢瑟福的核式结构模型,回顾科学家对原子结构的探究过程,原子不可割,汤姆孙的西瓜模型,否定,建立,否定,建立,出现矛盾,卢瑟福模型的困难,原子核式结构模型,与,经典电磁理论,的矛盾,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,辐射电磁波频率连续变化,事实上：,原子是稳定的,原子光谱是线状谱,卢瑟福核式模型无法解释原子的,稳定,性和氢原子光谱的,分立,特征,否定,卢瑟福的核式结构模型,建立,?,3,围绕原子核运动的电子轨道半径只,能是某些不连续（,分立,）,的数值。,一、玻尔的原子模型,1、,轨道量子化,假,设,:,+,分 立 轨 道,3,1,4,2,（,1,）如氢原子电子的可能轨道,r,半经：,r,n,n,2,r,1,(,n,1,2,3,),r,1,0.053nm,r,2,0.212nm,n,叫量子数,n=1,表示电子轨道,1,n,越大,表示半径越大，离核越远,电子在这些轨道上绕核的转动是稳定的，不产生电磁辐射,电子在不同的轨道运动对应着不同的状态，原子在不同的状态中具有不同的能量，即,能量是量子化的,、,能量量子化,假,设,:,(1),能级：,这些量子化的能量值叫做,能级,(2),定态,：在这些状态中原子是稳定的,电子虽然绕核运动，但并不向外辐射能量。这些状态叫,定态,。,包括基态和激发态。,1,2,3,4,5,n,量子数,E/eV,3,2,4,5,能级图,(3),基态,：能量值最低的状态轨道半径最小(离核最近),n=1,-,与卫星,绕地球运动类比,(4),激发态,：除基态外的状态,n=2,3,4.,+,1,4,3,2,氢原子能级图,1,2,3,4,5,n,量子数,=-13.6,=-3.4,=-1.51,=-0.85,=-0.54,=0,E/eV,原子的能量包括核外电子动能和核与电子间的势能,取 时的能量为,0,其他的能级能量均为负,n=,8,n,越大，,r,越大，动能越小，电势能越大，能级的能量越大,当电子从能量较高的定态轨道（设能量为,Em,）跃迁到能量较低的定态轨道（设能量为,En,）时，会放出能量为,hv,的光子,.,（线状光谱）,、跃迁假设,E,m,E,n,h v=,1,2,3,4,5,n,量子数,-13.6,-3.4,-1.51,-0.85,-0.54,0,E/eV,能级图,反之电子吸收光子时会从能量较低的轨道跃迁到能量较高的轨道，同样满足上式关系。（吸收光谱）,？,(mn),光子放出或吸收的能量必须等于两个能级的能极差，所以放出光子或吸收光子的频率是定值,波尔理论对氢原子光谱的解释,1,向低轨道跃迁：发射光子,发射光子的能量：,E,m,E,n,h v=,光子的能量必须等于能极差,E,m,E,n,处于激发态的原子是不稳定,的，可自发的经过一次或几次,跃迁到达基态,由于能级是分立的，所以放出光子的能量也是分立的，因此原子发出的 光谱只有一些分立的亮线,1,2,3,4,5,n,量子数,-13.6,-3.4,-1.51,-0.85,-0.54,0,E/eV,波尔理论对氢原子光谱的解释,2,向高轨道跃迁：吸收光子,吸收光子的能量：,E,m,E,n,h v=,吸收光子的能量必须等于能极差E,m,E,n,因此吸收光谱也是一些分立的暗线,1,2,3,4,5,n,量子数,-13.6,-3.4,-1.51,-0.85,-0.54,0,E/eV,电离,：电子吸收能量克服核的引力，,脱离原子变成自由电子的现象,电离条件：,与跃迁的区别,：,入射光能量大于等于电离能都被吸收,原因：使离子电离，破坏了原子结构，不再满足跃迁条件,E E,n,h v/,|,E,n,|,h v/,玻尔理论成功解释了氢原子光谱的不连续,原子从较高能级跃迁到较低能级，放出光子的能量等于前后两能级差，（）由于能级是分立的，所以发射的光子能量也是分立的，因此原子光谱只有一些分立的亮线。,波尔理论对氢原子光谱的解释,2,向高轨道跃迁：用实物粒子,（如电子,),撞击,满足碰撞规律：光子吸收粒子的全部或部分能量，,只要入射粒子的能量大于或等于两能极间的能量差，就能使电子跃迁,1,2,3,4,5,n,量子数,-13.6,-3.4,-1.51,-0.85,-0.54,0,E/eV,对于基态氢原子，下列说法中正确的是（）,A.,它能吸收,10.2 eV,的光子,B.,它能吸收,11 eV,的光子,C.,它能吸收,12.75 eV,的光子,D,它能吸收,13.6 eV,的光子,E.,它能吸收,14 eV,的光子,F,它能吸收具有,11 eV,动能的,电子的部分动能,1,2,3,4,5,n,量子数,-13.6,-3.4,-1.51,-0.85,-0.54,0,E/eV,要使处于基态的氢原子从基态跃迁到,n=3,的激发态,，则照射光的频率必须是多少？,跃迁后能发出几种不同频率的光？,求辐射光的最大频率和最小频率?,各种光能量之间的关系,?,1,2,3,4,5,n,量子数,-13.6,-3.4,-1.51,-0.85,-0.54,0,E/eV,小结,一、玻尔原子结构模型内容,1、,轨道量子化假设,、,能量量子化假设,、,跃迁假设,二、玻尔理论对氢光谱的解释,1、向低能级跃迁,发射光子,2、向高能级跃迁,吸收光子,跃迁,：,三、玻尔理论的成功与局限之处,1,、成功之处：,引入了“量子”的观念成功解释了氢原子的线状光谱,2,、局限之处：,（,1,）对于外层电子较多元素的原子光谱，其理论与事实相差很大,（,2,）过多地引用了经典的物理理论,根据玻尔的原子理论，原子中电子绕核运动的半径（）,A,、可以取任意值,B,、可以在某一范围内取任意值,C,、可以取一系列不连续的任意值,D,、是一系列不连续的特定值,D,思考,按照波尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道上，有关能量变化的说法中，正确的是,:,A,、电子的动能变大，电势能变大，总能量变大,B,、电子的动能变小，电势能变小，总能量变小,C,、电子的动能变小，电势能变大，总能量不变,D,、电子的动能变小，电势能变大，总能量变大,D,思考,