18.4波尔的原子模型概述

玻尔原子结构模型的主要内容
玻尔原子结构模型是基于经典物理学的理论，提出了原子的电子轨道和能级的概念，为理解原子的结构和性质奠定了基础。

该模型包含以下主要内容：
1. 基本假设：玻尔假设原子由核和围绕核运动的电子组成，电子只能存在于特定的能级上，电子在同一能级上的运动轨道是圆形，电子在不同能级之间跃迁时会发射或吸收能量。

2. 能级结构：原子的能级结构由一系列能量不同的电子轨道组成，电子从低能级向高能级跃迁会吸收能量，从高能级向低能级跃迁会放出能量，这些能量对应着电子的光谱线。

3. 稳定性：玻尔模型认为，当电子处于最低能级时，原子最为稳定，称为基态。

当电子从高能级向低能级跃迁时，原子会释放出能量，从而趋向基态，这种现象被称为发射光谱。

反之，当电子从低能级向高能级跃迁时，原子会吸收能量，从而趋向激发态，这种现象被称为吸收光谱。

4. 局限性：玻尔模型的局限性在于其只适用于单电子原子，无法解释多电子原子的复杂性，也无法解释原子的化学性质。

因此，在量子力学理论的发展下，玻尔模型已被量子力学描述的更加精细的模型所取代。

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高中物理| 18.4波尔的原子模型详解原子核的组成01天然放射现象1. 放射性和放射性元素1896年，法国物理学家贝克勒尔发现，铀和含铀的矿物能够发出看不见的射线，这种射线可以穿透黑纸使照相底片感光，物质发射射线的性质称为放射性。

具有发射性的元素称为放射性元素。

2. 天然放射性现象：元素这种自发的放出射线的现象，叫做天然放射现象。

天然放射现象：放射性不是少数几种元素才有的，研究发现，原子序数大于82 的所有元素，都能自发的放出射线，原子序数小于83 的元素，有的也具有放射性。

天然放射现象02放射型物质发出的射线α 射线、β 射线、γ 射线α 射线：根据射线的偏转方向和磁场方向的关系可以确定，偏转较小的一束由带正电荷的粒子组成，我们把它叫作α射线。

α射线由带正电的α粒子组成。

科学家们研究发现每个α粒子带的正电荷是电子电荷的2倍。

α粒子质量大约等于氦原子的质量。

进一步研究表明α粒子就是氦原子核。

由于α粒子的质量较大，所以α射线的穿透本领最小，我们用一张厚纸就能把它挡住。

β 射线：与α 射线偏转方向相反的那束射线带负电荷，我们把它叫做β 射线。

研究发现β射线由带负电的粒子（β粒子）组成。

进一步研究表明β 粒子就是电子。

β 射线的穿透本领较强，很容易穿透黑纸，还能穿透几厘米厚的铝板。

γ射线：中间不发生偏转的那束射线叫做γ 射线，研究表明，γ 射线的实质是一种波长极短的电磁波，它不带电，是中性的。

γ射线的穿透本领极强，一般薄金属板都挡不住它，它能穿透几十厘米厚的水泥墙和几厘米厚的铅板。

03质子和中子的发现（1）质子的发现1919年，卢瑟福用α 粒子轰击氮核，得到了质子。

经过研究证明，质子带正电荷，其电量和一个电子的电量相同，它的质量等于一个电子质量的1836 倍。

进一步研究表明，质子的性质和氢原子核的性质完全相同，所以质子就是氢原子核。

同样的方法，从氟、钠、铝的原子核中打出了质子。

──质子是原子核的组成部分。

波尔的原子模型总结波尔的原子模型是20世纪初提出的一种描述原子结构的模型，它对原子的特性和行为做出了重要解释。

本文将围绕波尔的原子模型展开，从历史背景、基本原理、实验证据和应用等方面进行综述。

一、历史背景20世纪初，科学家们对原子的结构和性质知之甚少。

当时的原子理论无法解释原子光谱现象，无法解释为什么原子是稳定的，也无法解释为什么原子在发光和吸收光时只能发生特定的颜色或频率。

在这个背景下，丹麦物理学家尼尔斯·波尔提出了他的原子模型。

二、基本原理波尔的原子模型基于以下几个基本假设：1. 原子由一个中心核和围绕核运动的电子组成；2. 电子只能在特定的能级轨道上运动，每个轨道都对应一定的能量；3. 电子在能级轨道之间跃迁时，会吸收或释放特定能量的光子。

三、实验证据波尔的原子模型提出后，许多实验证据证实了它的正确性。

1. 原子光谱：原子在吸收能量时，电子会跃迁到高能级轨道，当电子从高能级跃迁回低能级时，会释放出特定频率的光。

这解释了原子光谱现象，也验证了波尔的能级理论。

2. 玻尔模型对氢原子光谱的解释：波尔用他的模型成功解释了氢原子光谱线的频率和能量关系，从而得到了氢原子的能级图。

3. X射线衍射：X射线通过晶体时会发生衍射，这表明晶体中的原子排列是有序的，支持了波尔的原子模型。

四、应用波尔的原子模型对于理解原子结构和性质、解释光谱现象以及推动量子力学的发展起到了重要作用。

1. 原子结构研究：波尔的模型揭示了原子由核和电子组成的结构，为后续的原子结构研究奠定了基础。

2. 光谱分析：波尔的模型解释了原子发射光谱和吸收光谱的现象，为光谱分析提供了理论依据。

3. 量子力学的发展：波尔的原子模型为量子力学的发展提供了重要线索，奠定了波尔量子化条件的基础。

总结：波尔的原子模型通过引入能级概念，成功解释了原子光谱现象，并为后续的原子结构研究和量子力学的发展奠定了基础。

虽然波尔的原子模型在某些方面存在局限性，但它为我们理解原子的基本结构和性质提供了重要的思路和启示。

18.4 玻尔的原子模型（人教版）★中学物理学科核心素养玻尔原子理论的基本假设★教学难点玻尔理论对氢光谱的说明。

★教学方法老师启发、引导，学生探讨、沟通。

★教学用具：投影片，多媒体协助教学设备★课时支配1 课时★教学过程（一）引入新课依据卢瑟福的原子核式结构模型，以及经典物理学，我们知道核外的电子在库仑力的作用下将绕原子核高速旋转。

在前面的学习中，我们知道运动的电子可以形成等效电流，→又依据电流磁效应，我们可以推导出这个高速运动的电子四周会产生周期性变更的电磁场，从而向外辐射电磁波→导致原子的能量削减→，这个能量削减，我们可以看成是电子的动能削减了，那电子的动能削减了，速度就要变少，速度变小了，电子将半径减小的向心运动，最终落入原子核中，这样的话原子结构将是不稳定的。

但是事实上这个理论推导结果跟试验是不符合的，因为我们原子结构是稳定的，这是经典物理学没有方法说明的，这是第一个冲突的地方师：其次，假如做这样的向心运动，向外辐射的电磁波的能量是连续的还是分立的生：连续的师：这与试验符合吗？生：不符合，因为我们知道原子光谱是不连续的师：所以，经典的电磁理论不能说明核外的电子的运动状况和原子的稳定性.须要新的理论来说明。

老师：在普朗克关于黑体辐射的量子论和爱因斯坦关于光子概念的启发下，波尔于1913年把量子化这个观念应用到原子系统，提出了自己的原子结构假说。

（二）进行新课1．玻尔的原子理论（1）轨道量子化假设：原子中的电子在库仑力的作用下，绕原子核做圆周运动但是，电子轨道半径不是随意的，只有当半径大小符合肯定条件时，这样的轨道才是可能的。

即电子的轨道是量子化的。

电子在这些轨道上绕核的转动是稳定的，不产生电磁辐射。

（2）能级（定态）假设：当电子在不同轨道上运动时，原子处于不同状态,具有不同能量，所以原子能量也是量子化的。

这些量子化的能量值叫能级；原子中这些具有确定能量的稳定状态叫定态。

能量最低的状态叫基态，其他状态叫激发态。