玻尔原子理论3-518.4

4玻尔的原子模型记一记玻尔的原子模型知识体系1个原子模型——玻尔的原子模型1个能级图——氢原子的能级图3个基本假设——轨道量子化、定态、跃迁辨一辨1.玻尔的原子理论中，原子可以处于连续的能量状态中．(×)2．玻尔的原子理论中，原子中的核外电子绕核做周期性运动一定向外辐射能量．(×)3．氢原子的能级越小，电子的轨道半径越小．(√)4．电子云示意图上的点是电子打到荧光屏上出现的亮点．(×) 5．玻尔理论成功地解释了氢原子的特征谱线．(√)想一想1.电子的轨道有什么特点？氢原子只有一个电子，电子在这些轨道间跃迁时会伴随什么现象发生？提示：电子的轨道不是连续的，是量子化的，即只有半径的大小符合一定条件时，这样的半径才是有可能的．电子从高能量的轨道跃迁到低能量的轨道时，会放出光子，当电子从低能量的轨道跃迁到高能量的轨道时，会吸收光子．2．当氢原子处于基态时，氢原子的能量是多少？如果氢原子吸收的能量大于13.6 eV，会出现什么现象？提示：当氢原子处于基态时，氢原子的能量最小，是－13.6 eV.如果氢原子吸收的能量大于13.6 eV ，会出现电离现象． 思考感悟：练一练1.根据玻尔理论，在氢原子中，量子数n 越大( )A ．电子轨道半径越小B ．核外电子运动速度越大C ．原子能级的能量越小D ．电子的电势能越大解析：在氢原子中，量子数n 越大，电子的轨道半径越大，根据k e 2r 2＝m v 2r 知，r 越大，v 越小，则电子的动能减小，因为量子数增大，原子能级的能量增大，动能减小，则电势能增大，故选项D 正确，A 、B 、C 错误．答案：D2．(多选)氢原子在某三个相邻能级之间跃迁时，可能发出三种不同波长的辐射光．已知其中的两个波长分别为λ1和λ2，且λ1>λ2，则另一个波长可能是( )A ．λ1＋λ2B ．λ1－λ2C.λ1λ2λ1＋λ2D.λ1λ2λ1－λ2解析：由题设条件可知，hν3＝hν1＋hν2或hν3＝hν2－hν1，即1λ3＝1λ1＋1λ2或1λ3＝1λ2－1λ1，由此可知选项C 、D 正确． 答案：CD3．[2019·陕西联考]氦原子被电离一个核外电子，形成类氢结构的氦离子．已知基态的氦离子能量为E 1＝－54.4 eV ，氦离子能级的示意图如图所示．在具有下列能量的光子中，不能被基态氦离子吸收而发生跃迁的是( )A ．40.8 eVB ．43.2 eVC．51.0 eV D．54.4 eV解析：要吸收光子产生跃迁需要满足一定的条件，即吸收的光子的能量必须是任两个能级的差值.40.8 eV是第一能级和第二能级的差值，51.0 eV是第一能级和第四能级的差值，54.4 eV是电子电离需要吸收的能量，均满足条件，选项A、C、D均可以，而B选项不满足条件，所以选B.答案：B4．氢原子的能级图如图所示，一群氢原子受激发后处于n＝3能级．当它们向基态跃迁时，辐射的光照射光电管阴极K，电子在极短时间内吸收光子形成光电效应．实验测得其遏止电压为10.92 V．求：(1)氢原子从n＝3能级向基态跃迁，辐射光子的能量；(2)逸出光电子的最大初动能E k初；(3)逸出功．解析：(1)氢原子从n＝3能级向基态跃迁，辐射光子的能量为hν＝E3－E1＝(－1.51＋13.6) eV＝12.09 eV.(2)逸出光电子的最大初动能为E k初＝eU c＝10.92 eV.(3)根据光电效应方程得W0＝hν－E k初＝(12.09－10.92) eV＝1.17 eV.答案：(1)12.09 eV(2)10.92 eV(3)1.17 eV要点一对玻尔理论的解释1.[2019·武汉检测](多选)关于玻尔理论，以下论断正确的是()A．原子的不同定态对应于电子沿不同的圆形轨道绕核运动B．当原子处于激发态时，原子向外辐射能量C．只有当原子处于基态时，原子才不向外辐射能量D．不论原子处于何种定态，原子都不向外辐射能量解析：由轨道量子化假设知A正确；根据能级假设和频率条件知不论原子处于何种定态，原子都不向外辐射能量，原子只有从一个定态跃迁到另一个定态时，才辐射或吸收能量，所以B、C 错误，D正确．答案：AD2．(多选)下列关于玻尔理论和电子云的说法正确的是() A．玻尔理论成功地解释了氢原子光谱的规律，为量子力学的建立奠定了基础B．玻尔理论的成功之处是引入量子观念C．玻尔理论的成功之处，是它保留了经典理论中的一些观点，如电子轨道的概念D．在电子云示意图中，小黑点密的区域表示电子在该区域出现的概率大解析：玻尔理论的成功之处是引入量子观念，成功地解释了氢原子光谱的实验规律，为量子力学的建立奠定了基础，但不足之处是保留了经典粒子理论，故A、B正确，C错误；在电子云示意图中，用小黑点来表示电子在各个位置出现的概率，小黑点密的区域表示电子出现的概率大，疏的区域表示电子出现的概率小，故D正确．答案：ABD3.(多选)如图所示给出了氢原子的6种可能的跃迁，则它们发出()A．a的波长最长B．d的波长最长C．f比d光子能量大D．a频率最小解析：能级差越大，对应的光子的能量越大，频率越大，波长越小．故A、C、D正确，B错误．答案：ACD4.如图所示，画出了氢原子的4个能级，并注明了相应的能量E.处在n＝4能级的一群氢原子向低能级跃迁时，能够发出若干种不同频率的光波．已知金属钾的逸出功为2.22 eV.在这些光波中，能够从金属钾的表面打出光电子的总共有()A．二种B．三种C．四种D．五种解析：一群氢原子从n＝4的能级向低能级跃迁时，能够发出六种不同频率的光．六种情况发出光子能量依次为n＝4到n＝3时，－0.85 eV－(－1.51 eV)＝0.66 eV<2.22 eV，n＝3到n＝2时，－151 eV－(－3.4 eV)＝1.89 eV<2.22 eV，n＝2到n＝1时，－3.4 eV－(－13.6 eV)＝10.2 eV>2.22 eV.n＝4到n＝1时……前两种不能从金属钾表面打出电子．故有四种，C正确．答案：C要点二氢原子跃迁规律5.[2019·河南郑州模拟]如图所示为氢原子能级的示意图，下列有关说法正确的是()A．处于基态的氢原子吸收能量为10.5 eV的光子后能跃迁至n＝2能级B．大量处于n＝4能级的氢原子向低能级跃迁时，最多可辐射出3种不同频率的光C．若用从n＝3能级跃迁到n＝2能级辐射出的光，照射某金属时恰好发生光电效应，则用从n＝4能级跃迁到n＝3能级辐射出的光，照射该金属时一定能发生光电效应D．用n＝4能级跃迁到n＝1能级辐射出的光，照射逸出功为6.34 eV的金属铂产生的光电子的最大初动能为6.41 eV解析：处于基态的氢原子吸收能量为10.2 eV的光子后能跃迁至n＝2能级，但不能吸收能量为10.5 eV的光子，故A错误；大量处于n＝4能级的氢原子，最多可以辐射出C24＝6种不同频率的光，故B错误；从n＝3能级跃迁到n＝2能级辐射出的光子的能量值大于从n＝4能级跃迁到n＝3能级辐射出的光子的能量值，用从n＝3能级跃迁到n＝2能级辐射出的光，照射某金属时恰好发生光电效应，则用从n＝4能级跃迁到n＝3能级辐射出的光，照射该金属时一定不能发生光电效应，故C错误；处于n＝4能级的氢原子跃迁到n＝1能级辐射出的光子的能量为E＝E4－E1＝－0.85 eV－(－13.6 eV)＝12.75 eV，根据爱因斯坦光电效应方程，用该光照射逸出功为6.34 eV的金属铂产生的光电子的最大初动能为E km＝E－W＝12.75 eV－6.34 eV＝6.41 eV，故D正确．答案：D6．按照玻尔理论，一个氢原子的电子从一个半径为r a的圆轨道自发地直接跃迁到一个半径为r b的圆轨道上，r a>r b，此过程中()A．原子要辐射一系列频率的光子B．原子要吸收一系列频率的光子C．原子要辐射某一频率的光子D．原子要吸收某一频率的光子解析：电子从某一轨道直接跃迁到另一轨道，只能辐射或吸收某一特定频率的光子；再根据r a>r b，可知电子从较远轨道向较近轨道跃迁，即从高能级向低能级跃迁，要辐射光子．故C选项正确．答案：C7．现有1 200个氢原子被激发到量子数为4的能级上，若这些受激发的氢原子最后都回到基态上，则在此过程中发出的光子总数是(假定处在量子数为n的激发态的氢原子跃迁到各较低能级的原子数都是处于该激发态能级上的原子总数的1n－1)() A．2 200个B．2 000个C．1 200个D．2 400个解析：氢原子从量子数为4的能级向低能级跃迁，最终都回到基态，共有6种可能的跃迁方式，如图所示．由于假定处在量子数为n 的激发态的氢原子跃迁到各低能级的原子数都是处在该激发态能级上的原子总数的1n－1，所以从n＝4能级向n＝3、2、1能级跃迁时，分别发出的光子数是相同的，为14－1×1 200个＝400个．从n＝3能级向n＝2、1能级跃迁时，分别发出的光子数也是相同的，为13－1×(14－1×1 200)个＝200个．从n＝2能级向n＝1能级跃迁时，又有两种情况：一是从第4能级跃迁到第2能级，然后从第2能级跃迁到第1能级，其发出的光子数是12－1×(14－1×1 200)上＝400个；另外一种情况是从第4能级跃迁到第3能级，从第3能级跃迁到第2能级，再从第2能级跃迁到第1能级，这种情况发出的光子数是12－1×1 3－1×(14－1×1 200)个＝200个．所以在题设过程中发出的光子总数是(3×400＋400＋2×200＋1×200)个＝2 200个．A选项正确．答案：A8．已知氢原子基态的电子轨道半径为r1＝0.53×10－10 m，基态的能级值为E1＝－13.6 eV.处在量子数n的激发态的氢原子的能级值E n＝E1 n2.(1)有一群氢原子处于量子数n＝3的激发态，画一能级图，在图上用箭头标明这些氢原子能发出几条光谱线．(2)计算这几条光谱线中最长的波长．解析：(1)这群氢原子的自发跃迁辐射会得到三条光谱线，如图所示．(2)波长最长的光谱线是从n ＝3的能级向n ＝2的能级跃迁产生的，则有：h c λ＝E 3－E 2所以λ＝hc E 3－E 2＝ 6.63×10－34×3×108(－13.69＋13.64)×1.6×10－19 m ＝6.58×10－7 m答案：(1)见解析 (2)6.58×10－7 m基础达标1.[2019·邢台检测](多选)按照玻尔原子理论，下列表述正确的是()A．核外电子运动轨道半径可取任意值B．氢原子中的电子离原子核越远，氢原子的能量越大C．电子跃迁时，辐射或吸收光子的能量由能级的能量差决定，即hν＝|E m－E n|D．氢原子从激发态向基态跃迁的过程，可能辐射能量，也可能吸收能量解析：根据玻尔理论，核外电子运动的轨道半径是确定的值，而不是任意值，A错误；氢原子中的电子离原子核越远，能级越高，能量越大，B正确；由跃迁规律可知C正确；氢原子从激发态向基态跃迁的过程中，应辐射能量，D错误．答案：BC2．在氢原子光谱中，电子从较高能级跃迁到n＝2能级发出的谱线属于巴耳末系．若一群氢原子自发跃迁时发出的谱线中只有两条属于巴耳末系，则这群氢原子自发跃迁时最多可能发出多少条不同频率的谱线()A．2B．5C．4 D．6解析：氢原子光谱中只有两条属于巴耳末系，即是从n＝3，n ＝4轨道跃迁到n＝2轨道，故电子的较高能级应该是在n＝4的能级上．然后从n＝4向n＝3，n＝2，n＝1跃迁，从n＝3向n＝2，n＝1，从n＝2向n＝1跃迁，故这群氢原子自发跃迁时最多能发出C24＝6条不同频率的谱线．答案：D3.[江苏高考题]如图所示是某原子的能级图，a、b、c为原子跃迁所发出的三种波长的光．在下列该原子光谱的各选项中，谱线从左向右的波长依次增大，则正确的是()解析：根据玻尔的原子跃迁公式h c λ＝E m －E n 可知，两个能级间的能量差值越大，辐射光的波长越短．从图中可看出，能量差值的最大值是E 3－E 1，辐射光a 的波长最短，能量差值的最小值是E 3－E 2，辐射光b 的波长最长，谱线从左向右波长依次增大的顺序是a 、c 、b ，选项C 正确．答案：C4．处于基态的氢原子在某单色光的照射下，只能发出频率为ν1、ν2、ν3的三种光，且ν1<ν2<ν3，则该单色光的光子能量为( )A ．hν1B ．hν2C ．hν3D ．h (ν1＋v 2＋ν3)解析：处于基态的氢原子要发光，必须先吸收一定的能量E ，如果是用光照射来提供这个能量，入射光子的能量满足E ＝hν.当原子吸收能量E ＝hν后，原子处于激发态，由于激发态能量高，原子不稳定，因此原子会向低能级跃迁，从而发出一系列频率的光子，但这些光子的频率不会大于ν，且必有一种频率等于ν.由题意知，该氢原子处于激发态后只能发出频率为ν1、ν2、ν3的三种光，且ν1<ν2<ν3，即最高频率是ν3，那么照射光子的频率必是ν3，光子能量是hν3.答案：C5．[2019·江苏如皋期中]欲使处于基态的氢原子跃迁，下列措施不可行的是( )A ．用能量为10.2 eV 的光子照射氢原子B ．用能量为11 eV 的光子照射氢原子C ．用能量为14 eV 的光子照射氢原子D ．用能量为11 eV 的电子与氢原子发生碰撞解析：由玻尔理论的跃迁假设可知，氢原子跃迁时，只能吸收能量值刚好等于两能级能量差的光子．根据氢原子能级图不难算出，10.2 eV 刚好为氢原子n ＝2和n ＝1两能级的能量差，而11eV则不等于氢原子任一激发态和基态的能量差，因而氢原子能吸收能量为10.2 eV的光子被激发，而不能吸收能量为11 eV的光子；对于能量为14 eV的光子，其能量大于氢原子的电离能，可使氢原子电离，而不受氢原子能级间跃迁条件限制，由能量守恒定律可知，氢原子吸收能量为14 eV的光子电离后产生的自由电子仍具有0.4 eV的动能；用电子去碰撞氢原子时，入射电子的动能可全部或部分地被氢原子吸收，所以只要入射电子的动能大于或等于某个激发态和基态的能量差，就可使氢原子发生跃迁，综上可知B不可行．答案：B6．关于原子结构，下列说法错误的是()A．汤姆孙根据气体放电管实验断定阴极射线是带负电的粒子流，并求出了这种粒子的比荷B．卢瑟福α粒子散射实验表明：原子中带正电部分的体积很小，电子在带正电部分的外面运动C．各种原子的发射光谱都是连续谱D．玻尔在原子核式结构模型的基础上，结合普朗克的量子概念，提出了玻尔的原子模型解析：汤姆孙通过研究求出了阴极射线的比荷，明确了阴极射线是电子流，故A正确；极少数α粒子发生了大角度偏转，表明原子全部正电荷集中在原子中央很小的体积内，电子在带正电部分的外面运动，故B正确；各种原子的发射光谱都是线状谱，故C错误；玻尔在原子核式结构模型的基础上，结合普朗克的量子概念，提出了玻尔的原子模型，故D正确．答案：C7．[2019·四川内江模拟]根据玻尔原子理论，氢原子中的电子绕原子核做圆周运动与人造卫星绕地球做圆周运动比较，下列说法正确的是()A．电子可以在大于基态轨道半径的任意轨道上运动，人造卫星只能在大于地球半径的某些特定轨道上运动B．轨道半径越大，线速度越小，线速度与轨道半径的平方根成反比C．轨道半径越大，周期越大，周期与轨道半径成正比D．轨道半径越大，动能越小，动能与轨道半径的平方成反比解析：人造卫星的轨道可以是连续的，电子的轨道是不连续的，故A 错误．人造卫星绕地球做圆周运动需要的向心力由万有引力提供，有G Mm r 2＝m v 2r ＝4π2mr T 2 ①，可得v ＝GM r ，玻尔氢原子模型中电子绕原子核做圆周运动需要的向心力由库仑力提供，有k Qq r 21＝m 1v 21r 1＝4π2m 1r 1T 21 ②，可得v 1＝KQq m 1r 1，可知都是轨道半径越大，线速度越小，线速度与轨道半径的平方根成反比，故B 正确．由①可得T ＝2πr 3GM ，由②可得T 1＝2πm 1r 31kQq ，可知都是轨道半径越大，周期越大，周期都与轨道半径的32次方成正比，故C 错误．由①可得人造卫星的动能E k ＝12m v 2＝GMm 2r ；由②可得电子的动能E ′k ＝kQq 2r 1，可知都是轨道半径越大，动能越小，动能都与轨道半径成反比，故D 错误．答案：B8.如图所示为氢原子的四个能级，其中E 1为基态．若一群氢原子(记为A )处于激发态E 2，另一群氢原子(记为B )处于激发态E 3，则下列说法正确的是( )A ．A 可能辐射出3种频率的光子B ．B 可能辐射出3种频率的光子C ．A 能够吸收B 发出的光子并跃迁到能级E 4D ．B 能够吸收A 发出的光子并跃迁到能级E 4解析：根据氢原子能级理论可知，处于激发态的氢原子向较低能级跃迁时会释放出相应频率的光子，氢原子向较高能级跃迁时会吸收相应频率的光子．A 在能级E 2向基态跃迁时只能释放出1种频率的光子，A 错误；B 在能级E 3向基态跃迁时可能辐射出3种频率的光子，B 正确；A 跃迁到能级E 4需要的能量不等于由B 释放出的光子的能量，C 错误，同理D 错误．答案：B9．(多选)氢原子第一能级的能量E 1＝－13.6 eV ，第二能级的能量E 2＝－3.4 eV ，当氢原子的核外电子从第二能级跃迁到第一能级时( )A ．辐射的光子能量为1.63×10－18 JB ．辐射出的是可见光C ．辐射的光子打到逸出功为3.5 eV 的锌板上，能产生光电效应D ．辐射出的光子在真空中的速度为3×108 m/s解析：辐射的光子能量为ΔE ＝E 2－E 1＝10.2 eV ＝1.63×10－18J ，辐射的光子的频率为ν＝E h ＝1.63×10－186.63×10－34 Hz ＝2.46×1015 Hz ，不在可见光范围内，A 正确，B 错误；因ΔE ＝10.2 eV>3.5 eV ，故C 正确；光在真空中的速度为3×108 m/s ，D 正确．答案：ACD能力达标10.[2019·广东潮州模拟]如图所示为氢原子的能级示意图，现有一群处于n ＝5激发态的氢原子向低能级跃迁，下列说法正确的是( )A ．跃迁中能释放的光子只有4种B ．跃迁到低能级后核外电子速率变小C ．若某种金属的逸出功为13 eV ，则跃迁辐射的光子中有且只有一种能使该金属发生光电效应D ．若跃迁辐射的光子中某些光子能使某种金属发生光电效应，则逸出的光电子动能一定大于13.6 eV解析：一群处于n ＝5激发态的氢原子，向低能级跃迁时最多可辐射出C 25＝10种不同频率的光，故A 错误；根据ke 2r 2＝m v 2r 可知，v ＝ke 2mr ，氢原子中的电子从高能级向低能级跃迁时轨道半径减小，则电子速率增大，故B 错误；根据玻尔理论可知，一群处于n ＝5激发态的氢原子，向低能级跃迁时可辐射出的10种不同频率的光中，只有n ＝5能级向n ＝1能级跃迁时辐射的光子的能量值大于13 eV ，为13.06 eV ，能使该金属发生光电效应，故C 正确；由于10种光子中能量值最大的光子的能量值仅为13.06 eV ，所以辐射出的光子无论使哪一种金属发生光电效应，逸出的光电子的动能都一定小于13.06 eV ，故D 错误．答案：C11．[2019·湖北重点中学模拟]根据玻尔理论，氢原子的能级公式为E n ＝A n 2(n 为能级量子数，A 为基态能量)，一个氢原子中的电子从n ＝4的能级直接跃迁到基态，在此过程中( )A ．氢原子辐射一个能量为15A 16的光子B ．氢原子辐射一个能量为－15A 16的光子C ．氢原子辐射一系列频率的光子，其中频率最大的光子的能量为15A 16D ．氢原子辐射一系列频率的光子，其中频率最大的光子的能量为－15A 16解析：根据玻尔理论，一个氢原子中的电子从n ＝4的能级直接跃迁到基态，辐射一个光子，其能量为ΔE ＝E 4－E 1＝A 42－A 12＝－15A 16，选项B 正确，A 、C 、D 错误．答案：B12．[2019·河北石家庄正定中学期末](多选)氢原子能级图如图所示，a 、b 、c 分别表示原子在不同能级之间跃迁时发出的三种光子，设在跃迁过程中，放出a 、b 、c 光子的能量和波长分别是E a 、E b 、E c 和λa 、λb 、λc ，若a 光恰能使某金属发生光电效应，则( )A ．λa ＝λb ＋λcB.1λb ＝1λa ＋1λcC ．E b ＝E a ＋E cD ．c 光也能使该金属发生光电效应E ．b 光一定能使该金属发生光电效应解析：E a ＝E 2－E 1，E b ＝E 3－E 1，E c ＝E 3－E 2，故E b ＝E a ＋E c ，C 项正确；又因为E ＝hν＝h c λ，故1λb ＝1λa ＋1λc，A 项错误，B 项正确；a 光恰能使某金属发生光电效应，而E a <E b ，E a >E c ，故D 项错误，E 项正确．答案：BCE13．[2019·云南玉溪期末]氢原子基态能量E 1＝－13.6 eV ，电子绕核做圆周运动的半径r 1＝0.53×10－10 m ．求氢原子处于n ＝4激发态时：(1)原子系统具有的能量；(2)电子在n ＝4轨道上运动的动能；(已知能量关系E n ＝1n 2E 1，半径关系r n ＝n 2r 1，k ＝9.0×109 N·m 2/C 2，e ＝1.6×10－19 C)(3)若要使处于n ＝2轨道上的氢原子电离，至少要用频率为多大的电磁波照射氢原子？(普朗克常量h ＝6.63×10－34 J·s)解析：(1)由E n ＝1n 2E 1得E 4＝E 142＝－0.85 eV(2)由r n ＝n 2r 1，得r 4＝16r 1，由圆周运动知识得k e 2r 24＝m v 2r 4所以E k4＝12m v 2＝ke 232r 1＝9.0×109×(1.6×10－19)232×0.53×10－10J ＝0.85 eV (3)要使处于n ＝2轨道的氢原子电离，照射光的光子能量应能使电子从第2能级跃迁到无限远处，最小频率的电磁波的光子能量应为hν＝0－E 14得ν＝8.21×1014 Hz答案：(1)－0.85 eV (2)0.85 eV (3)8.21×1014 Hz14．将氢原子电离，就是从外部给电子能量，使其从基态或激发态脱离原子核的束缚而成为自由电子．(1)若要使处于n ＝2激发态的氢原子电离，至少要用多大频率的电磁波照射该氢原子？(2)若用波长为200 nm 的紫外线照射氢原子，则电子飞到离核无穷远处时的速度多大？(电子电荷量e ＝1.6×10－19 C ，普朗克常量h ＝6.63×10－34 J·s ，电子质量m e ＝9.1×10－31 kg)解析：(1)n ＝2时，E 2＝－13.622 eV ＝－3.4 eV所谓电离，就是使处于基态或激发态的原子的核外电子跃迁到n ＝∞的轨道，n ＝∞时，E ∞＝0.所以，要使处于n ＝2激发态的原子电离，电离能为ΔE ＝E ∞－E 2＝3.4 eVν＝ΔE h ＝3.4×1.6×10－196.63×10－34 Hz ＝8.21×1014 Hz (2)波长为200 nm 的紫外线一个光子所具有的能量E 0＝hν＝6.63×10－34×3×108200×10－9 J ＝9.945×10－19 J 电离能ΔE ＝3.4×1.6×10－19 J ＝5.44×10－19 J由能量守恒得E 0－ΔE ＝12m e v 2代入数值解得v ＝9.95×105 m/s答案：(1)8.21×1014 Hz (2)9.95×105 m/s。

第四节玻尔的原子模型教学目标：（一）学问与技能1、了解玻尔的三条假设。

2、通过公式和使同学了解原子能级、轨道半径和量子数的关系。

3、了解玻尔理论的重要意义。

（二）过程与方法培育同学对问题的分析和解决力量，初步了解原子的结构（三）情感、态度与价值观理解人类对原子的生疏和争辩经受了一个格外漫长的过程，这一过程也是辩证进展的过程。

教学重点：玻尔的原子模型、能级教学难点：玻尔的原子模型、能级教学方法：演示和启发式综合教学法。

教学用具：投影片，多媒体帮助教学设备教学过程：（一）引入新课前一节提到卢瑟福的原子核式结构学说跟经典的电磁理论产生了冲突，这说明白经典的电磁理论不适用于原子结构，那么怎么解释原子是稳定的？又怎么解释原子发光的光谱不是连续光谱呢？核式结构学说在解释原子发光现象和原子的稳定性问题时遇到了空前的困难，玻尔在总结前人阅历成果的基础上进一步争辩，提出了自己的理论。

（二）新课教学1、玻尔的原子模型（1）原子的稳定性经典的电磁理论认为电子绕原子核旋转，由于电子辐射能量，因此随着它的能量削减，电子运行的轨道半径也减小，最终要落入原子核中。

玻尔在1913年结合普朗克的量子理论针对这一问题提出新的观点。

玻尔假设一：原子只能处于一系列不连续的能量状态中，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，这些状态叫做定态。

说明：这一说法和事实是符合得很好的，电子并没有被库仑力吸引到核上，就像行星围着太阳运动一样。

这里所说的定态是指原子可能的一种能量状态，有某一数值的能量，这些能量包含了电子的动能和电势能的总和。

（2）原子发光的光谱经典的电磁理论认为电子绕核运行的轨道不断的变化，它向外辐射电磁波的频率应当等于绕核旋转的频率。

因此原子辐射一切频率的电磁波，大量原子的发光光谱应当是连续光谱。

玻尔针对这一问题提出新的观点。

玻尔假设二：原子从一种定态（）跃迁到另一种定态（）时，它辐射（或吸取）肯定频率的光子，光子的能量由这两种定态的能量差打算，即：。

高中物理人教版选修3-5 18.4 波尔的原子模型18.4 玻尔的原子模型（人教版）★高中物理学科核心素养物理观念物质观念原子、电子、光子运动观念圆周运动、跃迁相互作用观念库仑力能量观念动能、势能科学思维模型建构玻尔的原子模型三大基本假设1、轨道假设：2、定态假设：3、跃迁假设：科学推理见详细案科学论证玻尔理论对氢光谱的解释质疑创新玻尔理论无法解释稍微复杂一点的原子的光谱现象，如氦原子；电子云科学探究问题经典物理学既无法解释原子的稳定性，又无法解释原子光谱的分立特征证据见详细案解释玻尔理论对氢光谱的解释交流玻尔理论的局限性科学态度与责任科学本质原子结构到底是怎样的？服从怎样的物理规律？科学态度认识具有反复性、对未知世界要保持好奇心、坚持刻苦专研和实事求是科学伦理与STSE 在原子结构方面，人们提出各种模型和假设，如1898年汤姆孙的枣糕模型，1911年卢瑟福的核实结构模型等。

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。

1922年，第72号元素铪的发现证明了玻尔的理论，玻尔由于对于原子结构理论的贡献获得诺贝尔物理学奖。

玻尔原子理论的基本假设★教学难点射的电磁波的能量是连续的还是分立的生：连续的师：这与实验符合吗？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解释核外的电子的运动情况和原子的稳定性.需要新的理论来解释。

教师：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，电子轨道半径不是任意的，只有当半径大小符合一定条件时，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。