高中物理-原子结构玻尔的原子模型课件 (2)
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原子结构模型的演变ppt2 人教课标版
运用比较、分类、归纳、概括等方法，通过观察思考、交流讨 论、归纳总结，学习科学探究的基本方法，提高科学探究能力。
情感态度与价值观 ： 认识实验、假说、模型等科学方法对化学研究的作用，发展学 习化学的兴趣，乐于探究物质变化的奥秘，体验科学探究的艰辛和喜 悦，感受化学世界的奇妙与和谐，培养学生热爱科学的情感。
突破难点
为什么大多数α粒子穿过了金箔，而只有极少数被弹回来?
为什么α粒子被弹回来了，原子内的正电荷却没有被弹出 为什么有少量的α粒子发生了偏转?• • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • •
读一本好书，就是和许多高尚的人谈话。 ---歌德 书籍是人类知识的总结。书籍是全世界的营养品。 ---莎士比亚 书籍是巨大的力量。 ---列宁 好的书籍是最贵重的珍宝。 ---别林斯基 任何时候我也不会满足，越是多读书，就越是深刻地感到不满足，越感到自己知识贫乏。 ---马克思 书籍便是这种改造灵魂的工具。人类所需要的，是富有启发性的养料。而阅读，则正是这种养料。 ---雨果 喜欢读书，就等于把生活中寂寞的辰光换成巨大享受的时刻。 ---孟德斯鸠 如果我阅读得和别人一样多，我就知道得和别人一样少。 ---霍伯斯[英国作家] 读书有三种方法：一种是读而不懂，另一种是既读也懂，还有一种是读而懂得书上所没有的东西。 ---克尼雅日宁[俄国剧作家・诗人] 要学会读书，必须首先读的非常慢，直到最后值得你精读的一本书，还是应该很慢地读。 ---法奇(法国科学家) 了解一页书，胜于匆促地阅读一卷书。 ---麦考利[英国作家] 读书而不回想，犹如食物而不消化。 ---伯克[美国想思家] 读书而不能运用，则所读书等于废纸。 ---华盛顿(美国政治家) 书籍使一些人博学多识，但也使一些食而不化的人疯疯颠颠。 ---彼特拉克[意大利诗人] 生活在我们这个世界里，不读书就完全不可能了解人。 ---高尔基 读书越多，越感到腹中空虚。 ---雪莱(英国诗人) 读书是我唯一的娱乐。我不把时间浪费于酒店、赌博或任何一种恶劣的游戏；而我对于事业的勤劳，仍是按照必要，不倦不厌。 ---富兰克林 书读的越多而不加思索，你就会觉得你知道得很多；但当你读书而思考越多的时候，你就会清楚地看到你知道得很少。 ---伏尔泰(法国哲学家、文学家) 读书破万卷，下笔如有神。---杜甫 读万卷书，行万里路。 ---顾炎武 读书之法无他，惟是笃志虚心，反复详玩，为有功耳。 ---朱熹 读书无嗜好，就能尽其多。不先泛览群书，则会无所适从或失之偏好，广然后深，博然后专。 ---鲁迅 读书之法，在循序渐进，熟读而精思。 ---朱煮 读书务在循序渐进；一书已熟，方读一书，勿得卤莽躐等，虽多无益。 ---胡居仁[明] 读书是学习，摘抄是整理，写作是创造。 ---吴晗 看书不能信仰而无思考，要大胆地提出问题，勤于摘录资料，分析资料，找出其中的相互关系，是做学问的一种方法。---顾颉刚 书犹药也，善读之可以医愚。 ---刘向 读书破万卷，胸中无适主，便如暴富儿，颇为用钱苦。 ---郑板桥 知古不知今，谓之落沉。知今不知古，谓之盲瞽。 ---王充 举一纲而万目张，解一卷而众篇明。 ---郑玄
物理选修-玻尔的原子模型(课件张)-ppt精品课件
(3)这群氢原子发出的光子的最长波长是多少？ 由 hcλ＝E4－E3，得λ＝E4c－hE3＝－03.×851＋081×.561.6×3×1.61×0－1340－19
m＝1.884×10－6m.
物理选修3-5 18.4 玻尔的原子模型(课件25张PPT)
物理选修3-5 18.4 玻尔的原子模型(课件25张PPT)
会促进切段中 乙 烯的 合 成 ， 而 乙烯 含 量 的 增 高， 反 过 来 又 抑制 了 生 长 素 促进 切 段 细 胞 伸长 的 作 用 。
•
7. 先 用 低 倍镜 找 到 叶 肉 细胞 ， 然 后 换 用高 倍 镜 观 察 。注 意 观 察 叶 绿体 随 着 细 胞 质流 动 的 情 况 ，仔 细 看 看 每 个细 胞 中细 胞 质
v
m
r
➢能级：量子化的能量值
➢定态：原子中具有确定能量的稳定状态
基态：能量最低的状态（离核最近）
激发态：其他的状态 能级图
5 4 3
量2 子 数
E５ E４ E３
激 发
态
E２
1
E１— 基态
3
2v
1
m
r
轨道图
假说3：频率条件(跃迁假说)
针对原子光谱是 线状谱提出
Em
v
原子从Em能级跃迁到En 能级（ Em>En ）时，会放
玻尔
假说1：轨道量子化
针对原子核式结构模型提出
围绕原子核运动的电子
轨道半径只能是某些分立的
数值。且电子在这些轨道上
绕核的转动是稳定的，不
产生电磁辐射，也就是说， 电子的轨道是量子化的。
分立轨道
假说2：能级(定态)假说
针对原子的稳定性提出
人教版高中物理选修3-5课件 18 玻尔的原子模型课件2
C.电子从一个轨道跃迁到另一个轨道时,辐射(或吸收)一定频率的 光子
D.电子跃迁时辐射的光子的频率等于电子绕核做圆周运动的频率
答案:ABC 解析:选项中前三项都是玻尔提出来的假设,其核心是原子定态概 念的引入与能级跃迁学说的提出,也就是“量子化”概念;原子的不同能 量状态与电子绕核运动不同的轨道相对应,是经典理论与量子化概念 的结合。
2.(多选)关于玻尔的原子模型,下列说法中正确的是( ) A.它彻底否定了卢瑟福的核式结构学说 B.它发展了卢瑟福的核式结构学说 C.它完全抛弃了经典的电磁理论 D.它引入了普朗克的量子理论 答案:BD 解析:玻尔的原子模型在核式结构模型的前提下提出轨道量子化、能量 量子化及能级跃迁,故 A 错误,B 正确;它的成功就在于引入了量子化理 论,缺点是被过多地引入经典力学所困,故 C 错误,D 正确。
答案:D
误区警示:一个原子可以有许多不同的能量状态和相应的能级,但 在某一时刻,一个原子不可能既处于这一状态也处于那一状态。如果有 大量的原子,它们之中可能有的处于这一状态,有的处于那一状态。氢光 谱的观测就说明了这一事实,它的光谱线不是一个氢原子发出的,而是 不同的氢原子从不同的能级跃迁到另一些不同能级的结果。
3.(多选)对氢原子能级公式 En=������������21的理解,下列说法中正确的是(
)
A.原子定态能量 En 是指核外电子动能与核之间的静电势能的总和 B.En 是负值 C.En 是指核外电子的动能,只能取正值 D.从式中可以看出,随着电子运动半径的增大,原子总能量减少 答案:AB 解析:这里是取电子自由态作为能量零点,所以电子处在各个定态中能 量均是负值,En 表示核外电子动能和电子与核之间的静电势能的总和, 所以选项 A、B 对,C 错;因为能量是负值,所以 n 越大,En 越大。
D.电子跃迁时辐射的光子的频率等于电子绕核做圆周运动的频率
答案:ABC 解析:选项中前三项都是玻尔提出来的假设,其核心是原子定态概 念的引入与能级跃迁学说的提出,也就是“量子化”概念;原子的不同能 量状态与电子绕核运动不同的轨道相对应,是经典理论与量子化概念 的结合。
2.(多选)关于玻尔的原子模型,下列说法中正确的是( ) A.它彻底否定了卢瑟福的核式结构学说 B.它发展了卢瑟福的核式结构学说 C.它完全抛弃了经典的电磁理论 D.它引入了普朗克的量子理论 答案:BD 解析:玻尔的原子模型在核式结构模型的前提下提出轨道量子化、能量 量子化及能级跃迁,故 A 错误,B 正确;它的成功就在于引入了量子化理 论,缺点是被过多地引入经典力学所困,故 C 错误,D 正确。
答案:D
误区警示:一个原子可以有许多不同的能量状态和相应的能级,但 在某一时刻,一个原子不可能既处于这一状态也处于那一状态。如果有 大量的原子,它们之中可能有的处于这一状态,有的处于那一状态。氢光 谱的观测就说明了这一事实,它的光谱线不是一个氢原子发出的,而是 不同的氢原子从不同的能级跃迁到另一些不同能级的结果。
3.(多选)对氢原子能级公式 En=������������21的理解,下列说法中正确的是(
)
A.原子定态能量 En 是指核外电子动能与核之间的静电势能的总和 B.En 是负值 C.En 是指核外电子的动能,只能取正值 D.从式中可以看出,随着电子运动半径的增大,原子总能量减少 答案:AB 解析:这里是取电子自由态作为能量零点,所以电子处在各个定态中能 量均是负值,En 表示核外电子动能和电子与核之间的静电势能的总和, 所以选项 A、B 对,C 错;因为能量是负值,所以 n 越大,En 越大。
人教版高中物理选修3-518.4《玻尔的原子模型》课件
频率变化 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。
经典理论 的困难
否定
卢瑟福核式 结构模型
建立
？
1913年玻尔提出了自己的原子结构假说
1、围绕原子核运动的电子轨道半径只能是某些分立的
——针对原子的核式结构模型
数值且电子在这些轨道上绕核的转动是稳定的（电子的 轨道是量子化的），不产生电磁辐射。
回顾科学家对原子结构的探究过程
汤姆孙 发现电子
否定
原子不可 分割
出现矛盾
建立
汤姆孙的 西瓜模型
不能解释
否定
汤姆孙的 西瓜模型
建立
α 粒子散射实验
卢瑟福的核 式结构模型
卢瑟福模型的困难： 无法解释原子的稳定性和氢原子光谱的分立特征。
核外电子绕核运动
辐射电磁波
能量减少， 轨道连续变小 原子不稳定
频率等于绕核运行的频率
结论:
1.当n减小即轨道半径减小时。库仑力做正功，电子动能增加、 原子势能减小、向外辐射能量，原子能量减小。
2.当n增大即轨道半径增大时。库仑力做负功，电子动能减小、 原子势能增大、从外界吸收能量，原子能量增大。
课堂演练3
根据玻尔理论，氢原子中量子数n越大( ACD ) A．电子的轨道半径越大 B．核外电子的速率越大 C．氢原子能级的能量越大 D．核外电子的电势能越大
玻尔 ——针对原子光谱是线状谱提出 注：当电子吸收光子时会从较低能量态跃迁 到较高的能量态，吸收的光子同样由频率条 件决定。（吸收光谱）
玻尔理论对氢光谱的解释
n
量子数
E /eV 0 -0.54 -0.85 -1.51 -3.4
n∞：电子脱 ∞ 离核束缚
玻尔的原子模型课件
玻尔的原子模型
玻尔原子理论的基本假设
1.基本知识 (1)玻尔原子模型 ①原子中的电子在 库仑 力的作用下，绕 原子核 做圆 周运动． ②电子绕核运动的轨道是 量子化 的． ③电子在这些轨道上绕核的转动是 稳定 的，且不产 生 电磁辐射 ．
(2)定态 当电子在不同轨道上运动时，原子处于不同的状态，原 子在不同的状态中具有 不同 的能量，即原子的能量 是 量子化 的，这些量子化的能量值叫做 能级 ，原子具 有确定能量的稳定状态，称为 定态 ．能量最低的状态 叫做 基态 ，其他的能量状态叫做 激发态 ．
的能量为 hν＝ Em－En
.
②巴耳末公式中的正整数 n 和 2 正好代表能级跃迁之前 和之后所处的 定态轨道 的量子数 n 和 2.并且理论上的计
算和实验测量的 里德伯常量 符合得很好．
(2)解释氢原子光谱的不连续性 原子从较高能级向低能级跃迁时放出光子的能量等于前 后 两个能级差 ，由于原子的能级是 分立 的，所以放 出的光子的能量也是 分立 的，因此原子的发射光谱只有一 些分立的亮线．
3．探究交流 电子由高能量状态跃迁到低能量状态时，释放出的光子 的频率可以是任意值吗？ 【提示】 因各定态轨道的能量是固定的，由 hν＝Em －En 可知，跃迁时释放出的光子的频率，也是一系列固定值.
玻尔理论对氢光谱的解释
1.基本知识
(1)解释巴耳末公式
①按照玻尔理论，从高能级跃迁到低能级时辐射的光子
3．注意跃迁与电离：hν＝Em－En 只适用于光子和原子 作用使原子在各定态之间跃迁的情况，对于光子和原子作用 使原子电离的情况，则不受此条件的限制．
【答案】 C
原子跃迁问题的注意事项 1．注意一群原子和一个原子：氢原子核外只有一个电子， 这个电子在某个时刻只能处在某一个可能的轨道上，在某段 时间内，由某一轨道跃迁到另一个轨道时，可能的情况只有 一种，但是如果容器中盛有大量的氢原子，这些原子的核外 电子跃迁时就会有各种情况出现．
玻尔原子理论的基本假设
1.基本知识 (1)玻尔原子模型 ①原子中的电子在 库仑 力的作用下，绕 原子核 做圆 周运动． ②电子绕核运动的轨道是 量子化 的． ③电子在这些轨道上绕核的转动是 稳定 的，且不产 生 电磁辐射 ．
(2)定态 当电子在不同轨道上运动时，原子处于不同的状态，原 子在不同的状态中具有 不同 的能量，即原子的能量 是 量子化 的，这些量子化的能量值叫做 能级 ，原子具 有确定能量的稳定状态，称为 定态 ．能量最低的状态 叫做 基态 ，其他的能量状态叫做 激发态 ．
的能量为 hν＝ Em－En
.
②巴耳末公式中的正整数 n 和 2 正好代表能级跃迁之前 和之后所处的 定态轨道 的量子数 n 和 2.并且理论上的计
算和实验测量的 里德伯常量 符合得很好．
(2)解释氢原子光谱的不连续性 原子从较高能级向低能级跃迁时放出光子的能量等于前 后 两个能级差 ，由于原子的能级是 分立 的，所以放 出的光子的能量也是 分立 的，因此原子的发射光谱只有一 些分立的亮线．
3．探究交流 电子由高能量状态跃迁到低能量状态时，释放出的光子 的频率可以是任意值吗？ 【提示】 因各定态轨道的能量是固定的，由 hν＝Em －En 可知，跃迁时释放出的光子的频率，也是一系列固定值.
玻尔理论对氢光谱的解释
1.基本知识
(1)解释巴耳末公式
①按照玻尔理论，从高能级跃迁到低能级时辐射的光子
3．注意跃迁与电离：hν＝Em－En 只适用于光子和原子 作用使原子在各定态之间跃迁的情况，对于光子和原子作用 使原子电离的情况，则不受此条件的限制．
【答案】 C
原子跃迁问题的注意事项 1．注意一群原子和一个原子：氢原子核外只有一个电子， 这个电子在某个时刻只能处在某一个可能的轨道上，在某段 时间内，由某一轨道跃迁到另一个轨道时，可能的情况只有 一种，但是如果容器中盛有大量的氢原子，这些原子的核外 电子跃迁时就会有各种情况出现．
高二物理竞赛波尔的氢原子理论PPT(课件)
中间的谱线
n
n
氢原子的第一玻尔速度：
1903 Planck 能量量子化; 1905 Einstein光量子理论。 电子定态轨道角动量满足量子化条件： 电子定态轨道角动量满足量子化条件：
n ∞,r ∞,E 0 电离能：将一个基态电子电离需要的最少能量。 轨道半径rn∝n2，|En|∝1/n2
En
1 2
mev2
r 为保证定态假设中能量取不连续值，必须 取不连续值，如何做到？
把基态氢原子的电子移到无穷远时所需要的能量，即氢原子的电离能。
电子定态轨道角动量满足量子化条件：
Ze2
4 0 r 2
Ze
氢原子的第一玻尔速度：
电子定态轨道角动量满足量子化条件：
2
原子体系的能量： 1 Ze 1 Ze 电子只能在一系列大小一定、彼此分立的轨道上绕核运动，且不辐射电磁波，能量稳定。2
轨道半径rn∝n2，|En|∝1/n2 电子只能在一系列大小一定、彼此分立的轨道上绕核运
玻若尔定基 义本氢假原设子(的19基1态3年能) 量为0，则动，且不辐射电磁波，能量稳定。
为保证定态假设中能量取不连续值，必须 取不连续值，如何做到？
两边同乘 ：
轨道半径rn∝n2，|En|∝1/n2
电子轨道r 和能量E 都是分立的 for his services in the investigation of the structure of atoms and of the radiation emanating from them
自 氢原子能级图
由
态 n
E / eV
0
激 n4 发 n3
0.85 1.51
态
n2
3.4
玻尔的原子模型
总结词
通过多种实验手段验证了玻尔模型的正确性，进一步巩固 了其在物理学界的地位。
要点二
详细描述
除了氢原子光谱实验外，科学家们还通过其他多种实验手 段验证了玻尔模型的正确性。例如，通过测量原子的半径 、电子的轨道半径等物理量，并与玻尔模型的预测值进行 比较，发现实验结果与理论值相符合。这些实验验证进一 步巩固了玻尔模型在物理学界的地位，使其成为研究原子 结构和性质的重要理论框架。
05 玻尔模型的影响与后续发 展
对后世物理学家的启示
玻尔的原子模型为后续的物理学家提 供了研究原子结构的框架，为后续的 理论研究和实验验证奠定了基础。
玻尔模型强调了量子化概念在原子结 构中的作用，启发了后续物理学家对 量子力学的探索和发展。
对量子力学发展的影响
玻尔的原子模型是量子力学发展史上 的重要里程碑，为量子力学的发展提 供了重要的启示和基础。
玻尔模型的成功使得越来越多的物理 学家开始关注量子力学，进一步推动 了量子力学的发展和完善。
后续的原子模型研究
在玻尔模型之后，物理学家们不断改进和完善原子模型，提 出了各种不同的原子模型，如电子云模型、量子点模型等。
后续的原子模型研究进一步揭示了原子结构和性质的本质， 为材料科学、化学等领域的发展提供了重要的理论支持。
玻尔还提出了"定态"和"跃迁"的概念， 解释了原子光谱线的产生原因。
对现代科学的意义
玻尔的原子模型是现代量子力 学和原子物理学的基石之一， 为后续的理论和实验研究奠定
了基础。
该模型不仅解释了当时已知的 许多实验现象，还预测了一些 新的实验结果，如氢原子光谱
线的分裂和偏移。
玻尔的原子模型激发了科学家 们对原子结构和行为的研究兴 趣，推动了物理学和其他学科 的发展。
通过多种实验手段验证了玻尔模型的正确性，进一步巩固 了其在物理学界的地位。
要点二
详细描述
除了氢原子光谱实验外，科学家们还通过其他多种实验手 段验证了玻尔模型的正确性。例如，通过测量原子的半径 、电子的轨道半径等物理量，并与玻尔模型的预测值进行 比较，发现实验结果与理论值相符合。这些实验验证进一 步巩固了玻尔模型在物理学界的地位，使其成为研究原子 结构和性质的重要理论框架。
05 玻尔模型的影响与后续发 展
对后世物理学家的启示
玻尔的原子模型为后续的物理学家提 供了研究原子结构的框架，为后续的 理论研究和实验验证奠定了基础。
玻尔模型强调了量子化概念在原子结 构中的作用，启发了后续物理学家对 量子力学的探索和发展。
对量子力学发展的影响
玻尔的原子模型是量子力学发展史上 的重要里程碑，为量子力学的发展提 供了重要的启示和基础。
玻尔模型的成功使得越来越多的物理 学家开始关注量子力学，进一步推动 了量子力学的发展和完善。
后续的原子模型研究
在玻尔模型之后，物理学家们不断改进和完善原子模型，提 出了各种不同的原子模型，如电子云模型、量子点模型等。
后续的原子模型研究进一步揭示了原子结构和性质的本质， 为材料科学、化学等领域的发展提供了重要的理论支持。
玻尔还提出了"定态"和"跃迁"的概念， 解释了原子光谱线的产生原因。
对现代科学的意义
玻尔的原子模型是现代量子力 学和原子物理学的基石之一， 为后续的理论和实验研究奠定
了基础。
该模型不仅解释了当时已知的 许多实验现象，还预测了一些 新的实验结果，如氢原子光谱
线的分裂和偏移。
玻尔的原子模型激发了科学家 们对原子结构和行为的研究兴 趣，推动了物理学和其他学科 的发展。
高二下学期物理人教版选修3-5第十八章第四节玻尔的原子模型 课件
2．实际上，原子中的电子的坐标没有确定的值。因此，我 们只能说某时刻电子在某点附近单位体积内出现的概率是多 少，而不能把电子的运动看做一个具有确定坐标的质点的轨 道运动。
3．当原子处于不同状态时电子在各处出现的概率是不一样 的。如果用疏密不同的点子表示电子在各个位置出现的概率， 画出图来就像云雾一样，可以形象地把它称做电子云，如图 所示，是氢原子处于n=1的状态时的电子云示意图和氢原子 处于n=2的状态时的电子云示意图
3.关于玻尔的氢原子模型，下列说法正确的是（ B ） A.按照玻尔的观点，电子在一系列定态轨道上运动时向外辐射 电磁波
B.电子只有吸收能量等于两个能级差的光子才能从低能级跃迁 到高能级
C.一群电子从能量较高的定态轨道跃迁到基态时，只能放出一 种频率的光子
D.玻尔的氢原子模型彻底解决了卢瑟福原子结构模型的缺陷， 原子结构从此不再神秘
7.为了做好疫情防控工作，小区物业利用红外测温仪对出入 人员进行体温检测。红外测温仪的原理是：被测物体辐射的 光线只有红外线可被捕捉，并转变成电信号。图为氢原子能 级示意图，已知红外线单个光子能量的最大值为1.62eV，要 使氢原子辐射出的光子可被红外测温
仪捕捉，最少应给处于n=2激发态的
氢原子提供的能量为（ C ）
（2）一个处于基态且动能为Ek0的氢原子与另一个处于基态且 静止的氢原子进行对心碰撞。若要使其中一个氢原子从基态跃
迁到激发态，则Ek0至少为多少？
解：（2）设氢原子质量为m，初速度为v0，氢原子相互作用后 速度分别为v1和v2，相互作用过程中机械能减小量为ΔE
由动量守恒定律得： mv 0 mv1 mv2
A.10.20eV
B.2.89eV
C.2.55eV
D.1.89eV
高中物理选修3-5 18.4《波尔的原子模型》38张ppt
rn n2r1
氢原子中电子轨道的最小半径
r1 0.053nm
一、玻尔原子理论的基本假设
2、能级假设：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。
在实验中，逐渐增加VG2K，由电流计读出板极电流IA，得到如 下图所示的变化曲线.
实验原理：
V
灯丝
改进的夫兰克-赫
兹管的基本结构见右图。
电子由阴极K发出，阴 极K和第一栅极G1之间
电子
的加速电压VG1K及与第 汞原子 二栅极G2之间的加速电 压VG2K使电子加速。在 板极A和第二栅极G2之 间可设置减速电压VG2A。
K
VG1K
G1
VG2K
G2
A μA
VG2A
夫兰克—赫兹管结构图
A、原子要发出一系列频率的光子 B、原子要吸收一系列频率的光子 C、原子要发出某一频率的光子 D、原子要吸收某一频率的光子
4、根据玻尔理论，氢原子中，量子数n越大，则下列 说法中正确的是（ ACD ） A、电子轨道半径越大 B、核外电子的速率越大
C、氢原子能级的能量越大 D、核外电子的电势能越大
5、如图所示是某原子的能级图,a、b、c 为原子跃
二、玻尔理论对氢光谱的解释
氢原子中电子的可能轨道半径和相应的能量
能
量：
1 En n2 E1
轨道半径： rn n2r1 （n=1,2,3……)
式中r1 =0.53×10-10m 、E1=-13.6ev
频率条件 h Em En
Hδ
n=1 n=2 n=3 n=4 n=5 n=6
氢原子中电子轨道的最小半径
r1 0.053nm
一、玻尔原子理论的基本假设
2、能级假设：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。
在实验中，逐渐增加VG2K，由电流计读出板极电流IA，得到如 下图所示的变化曲线.
实验原理：
V
灯丝
改进的夫兰克-赫
兹管的基本结构见右图。
电子由阴极K发出，阴 极K和第一栅极G1之间
电子
的加速电压VG1K及与第 汞原子 二栅极G2之间的加速电 压VG2K使电子加速。在 板极A和第二栅极G2之 间可设置减速电压VG2A。
K
VG1K
G1
VG2K
G2
A μA
VG2A
夫兰克—赫兹管结构图
A、原子要发出一系列频率的光子 B、原子要吸收一系列频率的光子 C、原子要发出某一频率的光子 D、原子要吸收某一频率的光子
4、根据玻尔理论，氢原子中，量子数n越大，则下列 说法中正确的是（ ACD ） A、电子轨道半径越大 B、核外电子的速率越大
C、氢原子能级的能量越大 D、核外电子的电势能越大
5、如图所示是某原子的能级图,a、b、c 为原子跃
二、玻尔理论对氢光谱的解释
氢原子中电子的可能轨道半径和相应的能量
能
量：
1 En n2 E1
轨道半径： rn n2r1 （n=1,2,3……)
式中r1 =0.53×10-10m 、E1=-13.6ev
频率条件 h Em En
Hδ
n=1 n=2 n=3 n=4 n=5 n=6
玻尔的原子模型 课件
所以 hcλ＝E4－E3 λ＝E4c－hE3＝－03.×851＋081×.561.6×3×1.61×0－1340－19m ＝1.884×10－6m。 答案：(1)6 条 (2)3.1×1015Hz (3)1.884×10－6m
综合应用
1914 年，富兰克林和赫兹在实验中用电子碰撞 静止的原子的方法，使原子从基态跃迁到激发态，来证明玻尔 提出的原子能级存在的假设，设电子的质量为 m，原子质量为 m0，基态和激发态的能量差为 ΔE，试求入射的电子的最小动 能。
解析：电子与原子碰撞满足动量守恒定律，根据动量守恒 定律列式，利用数学方法求极值。
设电子与原子碰撞前后的速率分别为 v1 和 v2，原子碰撞后 的速率为 v，假设碰撞是一维正碰。
由动量守恒定律有：mv1＝mv2＋m0v 由能量守恒定律有：21mv21＝12mv22＋12m0v2＋ΔE。 由上面两式得：m0(m0＋m)v2－2mm0v1v＋2mΔE＝0
密不同的点表示时，这种图象就像云雾一样分布在原子核 周围，故称电子云。
一、玻尔原子模型 1．轨道量子化 (1)轨道半径只能是一些不连续的、某些分立的数值。 (2)轨道半径公式：rn＝n2r1，式中 n 称为量子数，对应不 同的轨道，只能取正整数。氢原子的最小轨道半径 r1＝0.53×10 －10m。
(2)本题用到了本书第一章的碰撞知识，碰撞中损失的动能 被原子吸收。
(3)若是完全非弹性碰撞，动能损失最大，若损失的动能全 部被用来提供 ΔE，则电子入射的动能就最小，所以此题也可 用完全非弹性碰撞模型求解，即
mv1＝(m＋m0)v，12mv21＝12(m＋m0)v2＋ΔE， 解得12mv21＝m＋m0m0ΔE。
(3)氢原子从高能级向 n＝1,2,3 的能级跃迁时发出的光谱线 分别属于赖曼系，巴耳末系和帕邢系(如图)
综合应用
1914 年，富兰克林和赫兹在实验中用电子碰撞 静止的原子的方法，使原子从基态跃迁到激发态，来证明玻尔 提出的原子能级存在的假设，设电子的质量为 m，原子质量为 m0，基态和激发态的能量差为 ΔE，试求入射的电子的最小动 能。
解析：电子与原子碰撞满足动量守恒定律，根据动量守恒 定律列式，利用数学方法求极值。
设电子与原子碰撞前后的速率分别为 v1 和 v2，原子碰撞后 的速率为 v，假设碰撞是一维正碰。
由动量守恒定律有：mv1＝mv2＋m0v 由能量守恒定律有：21mv21＝12mv22＋12m0v2＋ΔE。 由上面两式得：m0(m0＋m)v2－2mm0v1v＋2mΔE＝0
密不同的点表示时，这种图象就像云雾一样分布在原子核 周围，故称电子云。
一、玻尔原子模型 1．轨道量子化 (1)轨道半径只能是一些不连续的、某些分立的数值。 (2)轨道半径公式：rn＝n2r1，式中 n 称为量子数，对应不 同的轨道，只能取正整数。氢原子的最小轨道半径 r1＝0.53×10 －10m。
(2)本题用到了本书第一章的碰撞知识，碰撞中损失的动能 被原子吸收。
(3)若是完全非弹性碰撞，动能损失最大，若损失的动能全 部被用来提供 ΔE，则电子入射的动能就最小，所以此题也可 用完全非弹性碰撞模型求解，即
mv1＝(m＋m0)v，12mv21＝12(m＋m0)v2＋ΔE， 解得12mv21＝m＋m0m0ΔE。
(3)氢原子从高能级向 n＝1,2,3 的能级跃迁时发出的光谱线 分别属于赖曼系，巴耳末系和帕邢系(如图)
【教学课件】《第3节原子的结构模型》(18张ppt )
A. 甲和乙是同一种元素 B. 甲和乙的核电荷数不同 C. 乙和丙核外电子数相等 D. 乙和丙互为同位素原子
4、 在①分子 ②原子 ③质子 ④电子⑤离子 ⑥原
子核 ⑦中子 ⑧元素中，选择： （1）构成物质的基本微粒是__①__②__⑤____ ，其
中__②__是化学变化中的最小微粒，它是由 __⑥___和___④__构成的。
20
17
氯离子
17
17
20
18
失电子 阳离子 带正电的离子
离子形成原因：原子
带电的原子 （或原子团
阴离子 带负电的离子
得电子
） 硫酸铜（CuSO4）是由铜离子Cu2+ 和 硫酸根离子SO42构成的。
金属元素：它们原子的最外层电子数目一般 少于_4__个。在化学反应中易_失__去__电子，形 成_阳___离子。Ex：钠、镁、铝、铁
带负电荷 9.1176×10-31千克
（1）为什么说原子的质量集中在原子核上，为什么原子呈电中性？
原子质量约等于质子质量+中子质量 夸克
四、随堂练习
1.原子核（ B ） A．由电子和质子构成 B．由质子和中子构成 C．由电子和中子构成 D．由质子、中子、和电子构成 2.化学变化中最小的粒子是（ B ） A．分子 B．原子 C．中子 D．质子
[3]极少数被弹射了回来，原因是： α粒子撞击到了带正电荷、质量大、体积很小的核。 。
α粒子散射实验
二、原子结构模型的建立
英国物理学家卢瑟福α粒子散射实验
在实验的基础上提出了原子的核式结构。
(1)原子的中心有一个很小的原子核； (2)原子的全部正电荷和几乎全部的质量都集中中 在原子核里； (3)带负电的电子在核外空间绕核运动，就像行星 绕太阳运动那样。“行星模型”
4、 在①分子 ②原子 ③质子 ④电子⑤离子 ⑥原
子核 ⑦中子 ⑧元素中，选择： （1）构成物质的基本微粒是__①__②__⑤____ ，其
中__②__是化学变化中的最小微粒，它是由 __⑥___和___④__构成的。
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氯离子
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失电子 阳离子 带正电的离子
离子形成原因：原子
带电的原子 （或原子团
阴离子 带负电的离子
得电子
） 硫酸铜（CuSO4）是由铜离子Cu2+ 和 硫酸根离子SO42构成的。
金属元素：它们原子的最外层电子数目一般 少于_4__个。在化学反应中易_失__去__电子，形 成_阳___离子。Ex：钠、镁、铝、铁
带负电荷 9.1176×10-31千克
（1）为什么说原子的质量集中在原子核上，为什么原子呈电中性？
原子质量约等于质子质量+中子质量 夸克
四、随堂练习
1.原子核（ B ） A．由电子和质子构成 B．由质子和中子构成 C．由电子和中子构成 D．由质子、中子、和电子构成 2.化学变化中最小的粒子是（ B ） A．分子 B．原子 C．中子 D．质子
[3]极少数被弹射了回来，原因是： α粒子撞击到了带正电荷、质量大、体积很小的核。 。
α粒子散射实验
二、原子结构模型的建立
英国物理学家卢瑟福α粒子散射实验
在实验的基础上提出了原子的核式结构。
(1)原子的中心有一个很小的原子核； (2)原子的全部正电荷和几乎全部的质量都集中中 在原子核里； (3)带负电的电子在核外空间绕核运动，就像行星 绕太阳运动那样。“行星模型”
原子结构模型课件
2020/8/6
（3）只有当电子从一个轨道（能量 为Ei）跃迁到另一个轨道（能量为 Ej）时，才会辐射或吸收能量。如 果辐射或吸收的能量以光的形式表 现并被记录下来，就形成了光谱。
（跃迁：教辅P1）
2020/8/6
【小结】 1、玻尔原子结构模型要点：
（1）电子在具有能量轨道上运动，不辐 射能量；
尔顿提出了世界上第一个原子的理论 模型,提出了原子学说（哲学→自然科学）。
2020/8/6
道尔顿的理论主要有以下三点： • ①原子都是不能再分的粒子 • ②同种元素的原子的各种性质和质
量都相同 • ③原子是微小的实心球体
2020/8/6
按照道尔顿的理论，原子是既不能创造 ，也不能毁灭，又不能再分割的最最基 本的物质粒子。那么，放电管中的“射 线”是什么呢？汤姆逊用实验回答说： 是电子，并且在各种元素的原子中都有 电子。这样看来，原子就不是不可再分 的了！也就是说，原子不是最最基本的 物质粒子了！
波长的光， 所以得到线状光谱
[身边的化学] 阅读教材P4 了解“霓虹灯为什么能
够发出五颜六色的光？”
2020/8/6
电子在发生跃迁时辐射或吸收 能量是量子化的，对霓虹灯而言， 灯管中装载的气体不同，在高电 压的激发下发出的光的颜色就不 同。
2020/8/6
玻尔理论的局限： A. 多电子原子光谱 B. 氢原子的精细光谱
• 2、钠的电子排布式可写成[Ne]3S1，试问： 上式方括号中的符号是什么意思？
2020/8/6
作业
• 通读本节《原子结构》课 文，归纳本节知识内容，并自 出自解一道题。
• （以上两项均写在作业本上）
2020/8/6
（2）电子的能量是量子化的。
（3）只有当电子从一个轨道（能量 为Ei）跃迁到另一个轨道（能量为 Ej）时，才会辐射或吸收能量。如 果辐射或吸收的能量以光的形式表 现并被记录下来，就形成了光谱。
（跃迁：教辅P1）
2020/8/6
【小结】 1、玻尔原子结构模型要点：
（1）电子在具有能量轨道上运动，不辐 射能量；
尔顿提出了世界上第一个原子的理论 模型,提出了原子学说（哲学→自然科学）。
2020/8/6
道尔顿的理论主要有以下三点： • ①原子都是不能再分的粒子 • ②同种元素的原子的各种性质和质
量都相同 • ③原子是微小的实心球体
2020/8/6
按照道尔顿的理论，原子是既不能创造 ，也不能毁灭，又不能再分割的最最基 本的物质粒子。那么，放电管中的“射 线”是什么呢？汤姆逊用实验回答说： 是电子，并且在各种元素的原子中都有 电子。这样看来，原子就不是不可再分 的了！也就是说，原子不是最最基本的 物质粒子了！
波长的光， 所以得到线状光谱
[身边的化学] 阅读教材P4 了解“霓虹灯为什么能
够发出五颜六色的光？”
2020/8/6
电子在发生跃迁时辐射或吸收 能量是量子化的，对霓虹灯而言， 灯管中装载的气体不同，在高电 压的激发下发出的光的颜色就不 同。
2020/8/6
玻尔理论的局限： A. 多电子原子光谱 B. 氢原子的精细光谱
• 2、钠的电子排布式可写成[Ne]3S1，试问： 上式方括号中的符号是什么意思？
2020/8/6
作业
• 通读本节《原子结构》课 文，归纳本节知识内容，并自 出自解一道题。
• （以上两项均写在作业本上）
2020/8/6
（2）电子的能量是量子化的。
人教版高中物理选修3-5课件： 18.4 波尔的原子模型 (共25张PPT)
3、如果大量氢原子处在n＝3的能级，会辐射出几种频率的光?其中波长最短 的光是在哪两个能之间跃迁时发出的?
解：能辐射3种频率的光。波长最短的光是从n=3的能级跃迁到
n=1的能级时发出的光。
4、包含各种波长的复合光，被原子吸收了某些波长的光子后，连 续谱中这些波长的位置上便出现了谱线，这样的光谱做吸收光谱。 请用玻尔理论释:为什么各种原子吸收光谱中的每一条谱线都跟这 种原子的发射光谱中的一条亮线相对应?
1、轨道量子化与定态
①电子的轨道是量化的。
玻尔认为，原子中的电子在库仑引力的作用下， 绕原子核做圆周运动，服从经典力学的规律。但不同 的是，电子运行轨道的半径不是任意的，只有当半径 的大小符合一定条件时，这样的轨道才是可能的。也 就是说，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。
解：各种波长的复色光通过物质时，原子吸收了跟他的 原子谱线波长相同那些光子，使连续的复色光谱背 景上出现了谱线，由于原子只能吸收能量大小满足 两个能量之差hv=E2-E1的光子，从低态跃迁到高态， 在复色光谱中形成一条暗线，这条暗线刚好与E2跃 迁到E1发出的光子的明线相对应。因此各种原子吸 收光谱中的每一条暗线都跟该原子线状谱中的一条 亮线对应。
德 拜
朗 梅 尔
艾
皮 亨伦
卡 利费 德 奥斯
特特
赫 尔 岑
顿 德 尔
薛 定 谔
康
普
顿
库 德 森
布 拉 格
居
克 莱 默 斯
狄 拉 克
普 朗 克
里 夫 人
洛 仑 兹
爱 因 斯 坦
维
夏
菲 尔 特
泡 利
海
森 伯
福 勒
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汞原子选择吸收，其内存在
到达P极的电子增加。 为 一个能量为4.9eV的量子态。
I,
什 电子能量小于4.9eV时，电子
形成一峰值
么 碰撞汞原子时其能量几乎没
(3) 每隔V=4.9v，就有 一 峰值出现。
? 有损失。电子能量=4.9eV？ =2*4.9eV ？…
玻尔理论成功的解释并预言了氢原子辐射 的电磁波的问题，但是也有它的局限性．
在解决核外电子的运动时 成功引入了量子化的观念
同时又应用了“轨 道”等经典概念和 有关牛顿力学规律
除了氢原子光谱外，在解决 其他问题上遇到了很大的困难．
电子在某处单位体积内出现的 概率——电子云
玻尔理论解决了原子的稳定性和辐 射的频率条件问题，把原子结构的理 论向前推进了一步 ．
原子也可以从激发态向 基态跃迁，电子所受库仑 力做正功减小电势能，原 子的能量减少要辐射出能 量，这一能量以光子的形 式放出．
光子的发射和吸收
原子在始、末 两个能级Em和En （ Em>En ）间跃 迁时发射光子的 频率可以由下式 决定：
h Em En
玻尔从上述假设出发，利用库仑定律和牛顿 运动定律，计算出了氢的电子可能的轨道半径 和对应的能量．
2、不同的轨道对应着不同的状态， 在这些状态中，尽管电子在做变 速运动，却不辐射能量，因此这 些状态是稳定的；
玻
3、原子在不同的状态之中具有不
尔
同的能量，所以原子的能量也是
量子化的。
光子的发射和吸收
光子的发射和吸收
原子最低能级所对应的状态叫做基态，比基 态能量高的状态叫激发态．
原子从基态向激发态跃迁，电子克服库仑引 力做功增大电势能，原子的能量增加要吸收能 量．
夫兰克—赫兹实验（1914）
实验 装置
K极 电压V G极 G极 加反向电压 P极
热阴极
K V
栅极 接受极
GPA
300 实验结果: 200 100
获得 1925 年诺 贝尔 物理 学奖
热阴极
栅极
汞 蒸G P K气
接受极 A
V
0
5
10 （V）15
(2)V=4.9v后，
(1) 改变V，V, Ek , I,
历史背景及意义:1911年，卢瑟福根据α粒子散射实验，提出 了原子核式结构模型。
1913年，玻尔将普朗克量子假说运用到原子核式结构模型， 建立了与经典理论相违背的两个重要概念：原子定态能级和 能级跃迁概念。电子在能级之间跃迁时伴随电磁波的吸收和 发射，电磁波频率的大小取决于原子所处两定态能级间的能 量差。
rn n 2r1
氢 原 子
En
1 n2
E1
能 级
n 1,2,3
1.电离:原子吸收能量使电子脱离原子束缚的现象.
2.能级:氢原子在各种定态时的能量值叫做能级
3.量子数n:按能级由低到高为1、2、3…n(n为整 数) 如:氢原子各能级可表示为E1 、 E2 、 E3…..En
例题：用13.0eV的电子轰击基态的氢原子。(1)试确定氢原 子所能达到的最高能态；(2)氢原子由上述最高能态跃迁到 基态发出的光子可能的波长为多少？(3)欲使处于基态的氢 原子电离至少用多大能量的电子轰击氢原子？
玻尔的原子模型
19世纪末20世纪初，人类叩开了微观世界的大 门，物理学家根据研究提出了关于原子结构的各 种模型，卢瑟福的核式结构模型能够很好的解释 实验现象，得到了多数人的支持，但是与经典的 电磁理论发生了矛盾．
著名的 粒子散射实验
按照经典物理学的观点去推 断，在轨道上运动的电子带有电 荷，运动中要辐射电磁波，电子 损失了能量，其轨道半径不断缩 小，最终落在原子核上．由于电 子轨道的变化是连续的，辐射电 磁波的频率也会连续变化．
3－2
E3 E2 h
1.5
(3.4)1.60
6.63 10 34
1019
4.6 1014 (Hz)
c 6.5 107 m
（3） 氢原子电离能
E电离＝E E1 0 (13.6) 13.6eV
所以至少要13.6eV能量的电子 结论：能较好地解释氢原子光谱和类氢原子光谱
夫兰克—赫兹实验
随着英国物理学家埃万斯对光谱的研究，玻尔理论被确立。 但是任何重要的物理规律都必须得到至少两种独立的实验方 法的验证。
随后，在1914年，德国科学家夫兰克和他的助手赫兹采用电 子与稀薄气体中原子碰撞的方法(与光谱研究相独立)，简单而 巧妙地直接证实了原子能级的存在，从而为玻尔原子理论提 供了有力的证据。
解：（1）
E
＝
n
E1
13.0
0.6eV
En
E1 n2
n E1 13.6 4.7
En
0.6
（2）可能的跃迁
n=4n=4E4Fra bibliotekE1 n2
13.6 42
0.85eV
n=3 n=2
n=1
4－2
E4 E2 h
0.85
(3.4)1.60 1019
6.63 10 34
6.2 1014(Hz)
c 4.8 106 m
事实上，原子 是稳定的，辐射电 磁波的频率也只是 某些确定的值．
人们早在了解原子内部结构之前就已经观 察到了气体光谱，不过那时候无法解释为什么气 体光谱只有几条互不相连的特定谱线
1913年玻尔提出了自己的原子结构假说
1、围绕原子核运动的电子轨道半 径只能是某些分立的数值，这些 现象叫做轨道量子化；