玻爾原子模型ppt課件

1、1玻爾的原子模型玻爾的原子模型授課老師：授課老師：2一、玻爾原子理論的基本假設(shè)：一、玻爾原子理論的基本假設(shè)：2、能級假設(shè)：原子只能處于一系列不連續(xù)的能量狀態(tài)中，在這些狀態(tài)中原子是穩(wěn)定、能級假設(shè)：原子只能處于一系列不連續(xù)的能量狀態(tài)中，在這些狀態(tài)中原子是穩(wěn)定的，電子雖然繞核運(yùn)動(dòng)，但并不向外輻射能量。這些狀態(tài)叫的，電子雖然繞核運(yùn)動(dòng)，但并不向外輻射能量。這些狀態(tài)叫定態(tài) 1 1、軌道量子化假設(shè)：電子只能在某些特殊半徑軌道上運(yùn)動(dòng)，而這些軌道是、軌道量子化假設(shè)：電子只能在某些特殊半徑軌道上運(yùn)動(dòng)，而這些軌道是”不連續(xù)不連續(xù)的的” 激發(fā)態(tài)：除基態(tài)以外的能量較高的其他定態(tài)激發(fā)態(tài)：除基態(tài)以外的能量較高的其他定態(tài) 能

2、級：氫原子的各個(gè)定態(tài)的能量值能級：氫原子的各個(gè)定態(tài)的能量值基態(tài)：在正常狀態(tài)下，原子處于最低能級，這時(shí)電子在離核最近的軌基態(tài)：在正常狀態(tài)下，原子處于最低能級，這時(shí)電子在離核最近的軌道上運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)道上運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)（本假設(shè)是針對原子穩(wěn)定性提出的）本假設(shè)是針對原子穩(wěn)定性提出的）33、躍遷假設(shè)：原子從一種定態(tài)（設(shè)能量為、躍遷假設(shè)：原子從一種定態(tài)（設(shè)能量為E初）躍遷到另一種定態(tài)（初）躍遷到另一種定態(tài)（設(shè)能量為設(shè)能量為E終）終）時(shí)，它時(shí)，它輻射輻射（或（或吸收吸收）一定頻率的光子，光子的能量由這兩種定態(tài)的能量差決定）一定頻率的光子，光子的能量由這兩種定態(tài)的能量差決定 h v= E初E終原子發(fā)光現(xiàn)象：原子從較高

3、的激發(fā)態(tài)向較低的激發(fā)態(tài)或基態(tài)躍遷的過程，是輻原子發(fā)光現(xiàn)象：原子從較高的激發(fā)態(tài)向較低的激發(fā)態(tài)或基態(tài)躍遷的過程，是輻射能量的過程，這個(gè)能量以光子的形式輻射出去，這就是原子發(fā)光現(xiàn)象射能量的過程，這個(gè)能量以光子的形式輻射出去，這就是原子發(fā)光現(xiàn)象（本假設(shè)針對線狀譜提出）（本假設(shè)針對線狀譜提出）4玻爾玻爾（18851962）4 3 2 1 E4E3E2E1能級假設(shè)能級假設(shè)躍遷假設(shè)躍遷假設(shè)4 3 2 1 E4E3E2E1軌道假設(shè)軌道假設(shè)4 3 2 1h=E初初 E未未21nEEn=rn=n2r15二、玻爾根據(jù)經(jīng)典電磁理論和牛頓力學(xué)計(jì)算出氫原子的電子的各條可能軌二、玻爾根據(jù)經(jīng)典電磁理論和牛頓力學(xué)計(jì)算出氫原子的

4、電子的各條可能軌道半徑和電子在各條軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)的能量（包括動(dòng)能和勢能）公式：道半徑和電子在各條軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)的能量（包括動(dòng)能和勢能）公式：rn=n2r1 （n=1,2,3)軌道半徑：軌道半徑：能能 量：量： 1Enn2E1（n=1,2,3)n n是正整數(shù)，叫量子數(shù)是正整數(shù)，叫量子數(shù)6氫原子的能級圖氫原子的能級圖-13.6-3.4-1.51-0.85-0.540 eVnE/eV7氫原子的能級圖氫原子的能級圖賴曼系巴耳末系帕邢系8思考思考1.解釋霓虹燈、試電筆的氖管的氣體導(dǎo)電發(fā)光原理？解釋霓虹燈、試電筆的氖管的氣體導(dǎo)電發(fā)光原理？管中的原子受到高速電子的撞擊，有可能向上躍遷到激發(fā)態(tài)，處于激發(fā)態(tài)的管中的

5、原子受到高速電子的撞擊，有可能向上躍遷到激發(fā)態(tài)，處于激發(fā)態(tài)的原子是不穩(wěn)定的，會(huì)自發(fā)向能量較低的能級躍遷，最終回到基態(tài)，放出光子，原子是不穩(wěn)定的，會(huì)自發(fā)向能量較低的能級躍遷，最終回到基態(tài)，放出光子，形成輝光形成輝光2.解釋原子光譜的分立特征解釋原子光譜的分立特征原子從高能級向低能級躍遷時(shí)放出光子的能量等于前后原子從高能級向低能級躍遷時(shí)放出光子的能量等于前后兩個(gè)能極差。原子的能級是分立的，放出光子的能量是兩個(gè)能極差。原子的能級是分立的，放出光子的能量是分立的，故原子的發(fā)射光譜只是一些分立的亮線分立的，故原子的發(fā)射光譜只是一些分立的亮線9夫蘭克夫蘭克赫茲實(shí)驗(yàn)的歷史背景及意義：赫茲實(shí)驗(yàn)的歷史背景及意義

6、： 19111911年，盧瑟福根據(jù)年，盧瑟福根據(jù)粒子散射實(shí)驗(yàn)，提出了原子核式結(jié)構(gòu)模型。粒子散射實(shí)驗(yàn)，提出了原子核式結(jié)構(gòu)模型。19131913年，玻爾將年，玻爾將普朗克量子假說運(yùn)用到原子核式結(jié)構(gòu)模型，建立了與經(jīng)典理論相違背的兩個(gè)重要概念：原普朗克量子假說運(yùn)用到原子核式結(jié)構(gòu)模型，建立了與經(jīng)典理論相違背的兩個(gè)重要概念：原子定態(tài)能級和能級躍遷概念。電子在能級之間躍遷時(shí)伴隨電磁波的吸收和發(fā)射，電磁波頻子定態(tài)能級和能級躍遷概念。電子在能級之間躍遷時(shí)伴隨電磁波的吸收和發(fā)射，電磁波頻率的大小取決于原子所處兩定態(tài)能級間的能量差。隨著英國物理學(xué)家埃萬斯對光譜的研究，率的大小取決于原子所處兩定態(tài)能級間的能量差。隨著

7、英國物理學(xué)家埃萬斯對光譜的研究，玻爾理論被確立。但是任何重要的物理規(guī)律都必須得到至少兩種獨(dú)立的實(shí)驗(yàn)方法的驗(yàn)證。玻爾理論被確立。但是任何重要的物理規(guī)律都必須得到至少兩種獨(dú)立的實(shí)驗(yàn)方法的驗(yàn)證。隨后，在隨后，在19141914年，德國科學(xué)家夫蘭克和他的助手赫茲采用電子與稀薄氣體中原子碰撞的方年，德國科學(xué)家夫蘭克和他的助手赫茲采用電子與稀薄氣體中原子碰撞的方法法( (與光譜研究相獨(dú)立與光譜研究相獨(dú)立) )，簡單而巧妙地直接證實(shí)了原子能級的存在，從而為玻爾原子理論，簡單而巧妙地直接證實(shí)了原子能級的存在，從而為玻爾原子理論提供了有力的證據(jù)。提供了有力的證據(jù)。 10 1925 1925年，由于他二人的卓越貢

8、獻(xiàn)，他們獲得了當(dāng)年的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)（年，由于他二人的卓越貢獻(xiàn)，他們獲得了當(dāng)年的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)（19261926年年于德國洛丁根補(bǔ)發(fā)）。夫蘭克于德國洛丁根補(bǔ)發(fā)）。夫蘭克- -赫茲實(shí)驗(yàn)至今仍是探索原子內(nèi)部結(jié)構(gòu)的主要手段之一。赫茲實(shí)驗(yàn)至今仍是探索原子內(nèi)部結(jié)構(gòu)的主要手段之一。所以，在近代物理實(shí)驗(yàn)中，仍把它作為傳統(tǒng)的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)。所以，在近代物理實(shí)驗(yàn)中，仍把它作為傳統(tǒng)的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)。(JAMES FRANCK)(GUSTAV HERTZ)11三三. . 玻爾理論的局限性玻爾理論的局限性 玻爾理論雖然把量子理論引入原子領(lǐng)域，提出定態(tài)和躍遷概念，成功解釋玻爾理論雖然把量子理論引入原子領(lǐng)域，提出定態(tài)和躍遷概念，成功解

9、釋了氫原子光譜，但對多電子原子光譜無法解釋了氫原子光譜，但對多電子原子光譜無法解釋. .因?yàn)椴柪碚撊匀灰越?jīng)因?yàn)椴柪碚撊匀灰越?jīng)典理論為基礎(chǔ)典理論為基礎(chǔ), ,如粒子的觀念和軌道如粒子的觀念和軌道電子在某處單位體積內(nèi)出現(xiàn)的概率電子在某處單位體積內(nèi)出現(xiàn)的概率電子云電子云原子中電子的坐標(biāo)沒有確定的值，只能說某時(shí)刻電子在某點(diǎn)附近單位體積內(nèi)出原子中電子的坐標(biāo)沒有確定的值，只能說某時(shí)刻電子在某點(diǎn)附近單位體積內(nèi)出現(xiàn)的概率是多少現(xiàn)的概率是多少12電子云電子云13練習(xí)：1 1、對玻爾理論的下列說法中，正確的是（、對玻爾理論的下列說法中，正確的是（ ） A A、繼承了盧瑟福的原子模型，但對原子能量和電子軌道引入了

10、量子化假繼承了盧瑟福的原子模型，但對原子能量和電子軌道引入了量子化假設(shè)設(shè) B B、對經(jīng)典電磁理論中關(guān)于對經(jīng)典電磁理論中關(guān)于“做加速運(yùn)動(dòng)的電荷要輻射電磁波做加速運(yùn)動(dòng)的電荷要輻射電磁波”的觀點(diǎn)表的觀點(diǎn)表示贊同示贊同 C C、用能量轉(zhuǎn)化與守恒建立了原子發(fā)光頻率與原子能量變化之間的定量關(guān)用能量轉(zhuǎn)化與守恒建立了原子發(fā)光頻率與原子能量變化之間的定量關(guān)系系 D D、玻爾的兩個(gè)公式是在他的理論基礎(chǔ)上利用經(jīng)典電磁理論和牛頓力學(xué)計(jì)玻爾的兩個(gè)公式是在他的理論基礎(chǔ)上利用經(jīng)典電磁理論和牛頓力學(xué)計(jì)算出來的算出來的ACD142 2、下面關(guān)于玻爾理論的解釋中，不正確的說法是（、下面關(guān)于玻爾理論的解釋中，不正確的說法是（ ）

11、A A、原子只能處于一系列不連續(xù)的狀態(tài)中，每個(gè)狀態(tài)都對應(yīng)一定的能量原子只能處于一系列不連續(xù)的狀態(tài)中，每個(gè)狀態(tài)都對應(yīng)一定的能量 B B、原子中，雖然核外電子不斷做加速運(yùn)動(dòng)，但只要能量狀態(tài)不改變，原子中，雖然核外電子不斷做加速運(yùn)動(dòng)，但只要能量狀態(tài)不改變，就不會(huì)向外輻射能量就不會(huì)向外輻射能量 C C、原子從一種定態(tài)躍遷到另一種定態(tài)時(shí)，一定要輻射一定頻率的光子原子從一種定態(tài)躍遷到另一種定態(tài)時(shí)，一定要輻射一定頻率的光子 D D、原子的每一個(gè)能量狀態(tài)都對應(yīng)一個(gè)電子軌道，并且這些軌道是不連原子的每一個(gè)能量狀態(tài)都對應(yīng)一個(gè)電子軌道，并且這些軌道是不連續(xù)的續(xù)的C153 3、根據(jù)玻爾理論，氫原子中，量子數(shù)、根據(jù)玻爾

12、理論，氫原子中，量子數(shù)N N越大，則下列說法中正確的是（越大，則下列說法中正確的是（ ）A A電子軌道半徑越大電子軌道半徑越大 B B、核外電子的速率越大核外電子的速率越大C C氫原子能級的能量越大氫原子能級的能量越大 D D、核外電子的電勢能越大核外電子的電勢能越大4 4、根據(jù)玻爾的原子理論，原子中電子繞核運(yùn)動(dòng)的半徑（、根據(jù)玻爾的原子理論，原子中電子繞核運(yùn)動(dòng)的半徑（ ）A A、可以取任意值可以取任意值 B B、可以在某一范圍內(nèi)取任意值可以在某一范圍內(nèi)取任意值C C、可以取一系列不連續(xù)的任意值可以取一系列不連續(xù)的任意值D D、是一系列不連續(xù)的特定值是一系列不連續(xù)的特定值DACD165 5、按照玻爾理論，一個(gè)氫原子中的電子從一半徑為、按照玻爾理論，一個(gè)氫原子中的電子從一半徑為rara的圓軌道自