2019高中物理第十八章原子结构4玻尔的原子模型同步备课学案新人教版选修3_5

班级_________ 姓名_________ 第_______组物理：18。

4 《玻尔的原子模型》导学案（人教版选修3-5）审核：高二物理组编写人：朱栋栋寄语：一定要学会反思自己学习目标：1．了解玻尔原子理论的主要内容;2．了解能级、能量量子化以及基态、激发态的概念；学习重点和难点：玻尔原子理论的基本假设和对氢光谱的解释新课学习：1．玻尔的原子理论：（1）能级（定态）假设：原子只能处于一系列______的能量状态中，在这些状态中原子是______，电子虽然绕核运动，但并不向外_______。

这些状态叫____.(本假设是针对原子稳定性提出的) (2）跃迁假设：原子从一种定态（设能量为E n）跃迁到另一种定态(设能量为E m)时，它辐射（或吸收）一定频率的____，光子的能量由这两种定态的_______决定，即h =________（h为普朗克恒量）（本假设针对线状谱提出）（3）轨道量子化假设：原子的不同能量状态跟电子沿不同的______绕核运动相对应。

原子的定态是不连续的,因此电子的可能轨道的分布也是不连续的.也就是说，电子的轨道是________。

(针对原子核式模型提出，是能级假设的补充）2。

玻尔根据经典电磁理论和牛顿力学计算出氢原子的电子的各条可能轨道半径和电子在各条轨道上运动时的能量(包括动能和势能）公式:轨道半径:12r n r n =n=1,2，3…… 能 量： 121E n E n = n=1,2，3……式中：r 1、E 1、分别代表第一条(即离核最近的）可能轨道的半径和电子在这条轨道上运动时的能量，r n 、E n 分别代表第n 条可能轨道的半径和电子在第n 条轨道上运动时的能量，n 是正整数，叫_______。

3．氢原子的能级图：从玻尔的基本假设出发,运用经典电磁学和经典力学的理论，可以计算氢原子中电子的可能轨道半径和相应的能量。

（1）氢原子的大小：氢原子的电子的各条可能轨道的半径r n : r n =n 2r 1，r 1代表第一条（离核最近的一条）可能轨道的半径r 1=0。

人教版高中物理选修3-5学案：第十八章学案4 波尔的原子模型[学习目标] 1.知道玻尔原子理论的基本假设的主要内容.2.了解能级、跃迁、能量量子化以及基态、激发态等概念，会计算原子跃迁时吸收或辐射光子的能量.3.能用玻尔原子理论简单解释氢原子光谱．一、玻尔原子理论的基本假设[导学探究] (1)按照经典理论，核外电子在库仑引力作用下绕原子核做圆周运动．我们知道，库仑引力和万有引力形式上有相似之处，电子绕原子核的运动与卫星绕地球的运动也一定有某些相似之处，那么若将卫星—地球模型缩小是否就可以变为电子—原子核模型呢？答案不可以．在玻尔理论中，电子的轨道半径只可能是某些分立的值，而卫星的轨道半径可按需要任意取值．(2)氢原子吸收或辐射光子的频率条件是什么？它和氢原子核外的电子的跃迁有什么关系？答案电子从能量较高的定态轨道(其能量记为Em)跃迁到能量较低的定态轨道(其能量记为En)时，会放出能量为hν的光子(h是普朗克常量)，这个光子的能量由前后两个能级的能量差决定，即hν＝Em－En(m＞n)．这个式子称为频率条件，又称辐射条件．当电子从较低的能量态跃迁到较高的能量态，吸收的光子的能量同样由频率条件决定．[知识梳理] 玻尔原子模型的三点假设(1)轨道量子化①轨道半径只能够是某些分立的数值．②氢原子的电子最小轨道半径r1＝0.053 nm，其余轨道半径满足rn ＝n2r1，n为量子数，n＝1,2,3，….(2)能量量子化①不同轨道对应不同的状态，在这些状态中，尽管电子做变速运动，却不辐射能量，因此这些状态是稳定的，原子在不同状态有不同的能量，所以原子的能量也是量子化的．②基态原子最低的能量状态称为基态，对应的电子在离核最近的轨道上运动，氢原子基态能量E1＝－13.6_eV.③激发态较高的能量状态称为激发态，对应的电子在离核较远的轨道上运动．氢原子各能级的关系为：En＝E1.(E1＝－13.6 eV，n＝1,2,3，…)(3)能级跃迁与光子的发射和吸收原子从一种定态跃迁到另一种定态时，它辐射或吸收一定频率的光子，光子的能量由这两种定态的能量差决定，即：高能级\s\up7(发射光子hν＝Em－En),\s\do5(吸收光子hν＝Em－En))低能级En.[即学即用] (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＝|Em－En|D．氢原子从激发态向基态跃迁的过程，可能辐射能量，也可能吸收能量答案BC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，只辐射能量，D错误．二、玻尔理论对氢光谱的解释[导学探究] 根据氢原子的能级图，说明：(1)氢原子从高能级向低能级跃迁时，放出的光子的能量如何计算？(2)如图1所示是氢原子的能级图，一群处于n＝4的激发态的氢原子向低能级跃迁时能辐射出多少种频率不同的光子？图1答案(1)氢原子辐射光子的能量取决于两个能级的能量差hν＝Em－En(n<m)．(2)氢原子能级跃迁图如图所示．从图中可以看出能辐射出6种频率不同的光子，它们分别是n＝4→n＝3，n＝4→n＝2，n＝4→n＝1，n＝3→n＝2，n＝3→n＝1，n＝2→n＝1. [知识梳理] (1)原子从一种能量态跃迁到另一种能量态时，吸收(或放出)能量为hν的光子(h是普朗克常量)，这个光子的能量由前后两个能级的能量差决定，即hν＝Em－En(m>n)．若m→n，则辐射光子，若n→m，则吸收光子．(2)根据氢原子的能级图可以推知，一群量子数为n的氢原子最后跃迁到基态时，可能发出的不同频率的光子数可用N＝C＝n－1,2)计算.一、对玻尔理论的理解例1 (多选)玻尔在他提出的原子模型中所作的假设有( ) A．原子处在具有一定能量的定态中，虽然电子做加速运动，但不向外辐射能量B．原子的不同能量状态与电子沿不同的圆轨道绕核运动相对应，而电子的可能轨道的分布是不连续的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解析A、B、C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”的概念．原子的不同能量状态与电子绕核运动时不同的圆轨道相对应，是经典理论与量子化概念的结合．原子辐射的能量与电子在某一可能轨道上绕核的运动无关．答案ABC归纳总结解答本类问题应掌握玻尔理论的三点假设：(1)轨道量子化假设．(2)能量量子化假设．(3)跃迁理论．针对训练按照玻尔理论，当氢原子中电子由半径为ra的圆轨道跃迁到半径为rb的圆轨道上时，若rb＜ra，则在跃迁过程中( )A．氢原子要吸收一系列频率的光子B．氢原子要辐射一系列频率的光子C．氢原子要吸收一定频率的光子D．氢原子要辐射一定频率的光子答案D 解析因为是从高能级向低能级跃迁，所以应放出光子，因此可排。

高中物理第18章4玻尔的原子模型学案新人教版选修354 玻尔的原子模型[学习目标] 1.知道玻尔原子理论基本假设的主要内容．(重点)2.了解能级、能级跃迁、能量量子化以及基态、激发态等概念．(重点)3.掌握用玻尔原子理论简单解释氢原子模型．(重点、难点)4.了解玻尔模型的不足之处及其原因．一、玻尔原子理论的基本假设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．3．跃迁当电子从能量较高的定态轨道(其能量记为E m)跃迁到能量较低的定态轨道(其能量记为E n，m＞n)时，会放出能量为hν的光子，该光子的能量hν＝E m－E n，这个式子被称为频率条件，又称辐射条件．二、玻尔理论对氢原子光谱的解释1．玻尔理论对氢光谱的解释(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的能量为hν＝E m－E n.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．2．玻尔理论的局限性(1)成功之处玻尔理论第一次将量子观念引入原子领域，提出了定态和跃迁的概念，成功解释了氢原子光谱的实验规律．(2)局限性保留了经典粒子的观念，把电子的运动仍然看做经典力学描述下的轨道运动．(3)电子云原子中的电子没有确定的坐标值，我们只能描述电子在某个位置出现概率的多少，把电子这种概率分布用疏密不同的点表示时，这种图像就像云雾一样分布在原子核周围，故称电子云．1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)电子吸收某种频率条件的光子时会从较低的能量态跃迁到较高的能量态．(√)(2)电子能吸收任意频率的光子发生跃迁．(×)(3)氢原子能级的量子化是氢光谱不连续的成因．(√)(4)玻尔理论能很好地解释氢光谱为什么是一些分立的亮线．(√)(5)玻尔理论能成功地解释氢光谱．(√)2．(多选)玻尔在他提出的原子模型中所作的假设有( )A．原子处在具有一定能量的定态中，虽然电子做加速运动，但不向外辐射能量B．原子的不同能量状态与电子沿不同的圆轨道绕核运动相对应，而电子的可能轨道的分布是不连续的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[解析]A、B、C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量跃迁学说的提出，也就是“量子化”的概念．原子的不同能量状态与电子绕核运动时不同的圆轨道相对应，是经典理论与量子化概念的结合．原子辐射的能量与电子在某一可能轨道上绕核的运动无关．[答案]ABC3．(多选)有关氢原子光谱的说法，正确的是( )A．氢原子的发射光谱是线状谱B．氢原子光谱说明氢原子只发出特定频率的光C．氢原子光谱说明氢原子能级是分立的D．氢原子光谱线的频率与氢原子能级的能量差无关[解析]原子的发射光谱是原子跃迁时形成的，由于原子的能级是分立的，所以氢原子的发射光谱是线状谱，原子发出的光子的能量正好等于原子跃迁时的能级差，故氢原子只能发出特定频率的光，综上所述，选项D错，A、B、C对．[答案]ABC玻尔原子模型的三条假设1轨道半径只能够是一些不连续的、某些分立的数值．氢原子各条可能轨道上的半径r n＝n2r1(n＝1,2,3…)，其中n是正整数，r1是离核最近的可能轨道的半径，r1＝0.53×10－10 m．其余可能的轨道半径还有0.212 nm、0.477 nm…，不可能出现介于这些轨道半径之间的其他值．这样的轨道形式称为轨道量子化．2．能量量子化(1)电子在可能轨道上运动时，尽管是变速运动，但它并不释放能量，原子是稳定的，这样的状态也称之为定态．(2)由于原子的可能状态(定态)是不连续的，具有的能量也是不连续的．这样的能量值，称为能级，能量最低的状态称为基态，其他的状态叫作激发态，对氢原子，以无穷远处为势能零点时，其能级公式E n＝1n2E1(n＝1,2,3…)其中E1代表氢原子的基态的能级，即电子在离核最近的可能轨道上运动时原子的能量值，E1＝－13.6 eV.n是正整数，称为量子数．量子数n越大，表示能级越高．(3)原子的能量包括：原子的原子核与电子所具有的电势能和电子运动的动能．3．跃迁原子从一种定态(设能量为E2)跃迁到另一种定态(设能量为E1)时，它辐射(或吸收)一定频率的光子，光子的能量由这两种定态的能量差决定，高能级E m低能级E n.可见，电子如果从一个轨道到另一个轨道，不是以螺旋线的形式改变半径大小的，而是从一个轨道上“跳跃”到另一个轨道上．玻尔将这种现象叫做电子的跃迁．【例1】一个氢原子中的电子从一个半径为r a的轨道自发地直接跃迁至另一半径为r b 的轨道，已知r a＞r b，则在此过程中( )A．原子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．原子要吸收某一频率的光子D．原子要辐射某一频率的光子[解析]因为是从高能级向低能级跃迁，所以应放出光子，故B、C错误；“直接”从一能级跃迁到另一能级，只对应某一能级差，故只能放出某一频率的光子，故A 错误，D 正确． [答案] D解决玻尔原子模型问题的四个关键(1)电子绕核做圆周运动时，不向外辐射能量．(2)原子辐射的能量与电子绕核运动无关，只由跃迁前后的两个能级差决定．(3)处于基态的原子是稳定的，而处于激发态的原子是不稳定的．(4)原子的能量与电子的轨道半径相对应，轨道半径大，原子的能量大，轨道半径小，原子的能量小．1．已知氢原子的基态能量为E 1，激发态能量E n ＝E 1n 2，其中n ＝2，3…，用h 表示谱朗克常量，c 表示真空中的光速．能使氢原子从第一激发态电离的光子的最大波长为( )A ．－4hc 3E 1B ．－2hc E 1C ．－4hc E 1D ．－9hcE 1[解析] 第一激发态是能量最低的激发态n ＝2，依题意可知第一激发态能量为E 2＝E 14；电离是氢原子从第一激发态跃迁到最高能级n (n ＝∞)的过程，需要吸收的最小光子能量为E ＝0－E 2＝－E 14，由E ＝hc λ得：－E 14＝hc λ所以能使氢原子从第一激发态电离的光子最大波长为λ＝－4hc E 1，故C 选项正确． [答案] C氢原子的能级结构和跃迁问题的理解1(1)能级图中n 称为量子数，E 1代表氢原子的基态能量，即量子数n ＝1时对应的能量，其值为－13.6 eV.E n 代表电子在第n 个轨道上运动时的能量．(2)作能级图时，能级横线间的距离和相应的能级差相对应，能级差越大，间隔越宽，所以量子数越大，能级越密，竖直线的箭头表示原子跃迁方向，长度表示辐射光子能量的大小，n ＝1是原子的基态，n →∞是原子电离时对应的状态．2．能级跃迁处于激发态的原子是不稳定的，它会自发地向较低能级跃迁，经过一次或几次跃迁到达基态．所以一群氢原子处于量子数为n的激发态时，可能辐射出的光谱线条数为N＝C2n＝n(n－1).23．光子的发射原子由高能级向低能级跃迁时以光子的形式放出能量，发射光子的频率由下式决定．hν＝E m－E n(E m、E n是始末两个能级且m>n)能级差越大，放出光子的频率就越高．4．使原子能级跃迁的两种粒子——光子与实物粒子(1)原子若是吸收光子的能量而被激发，其光子的能量必须等于两能级的能量差，否则不被吸收，不存在激发到n能级时能量有余，而激发到n＋1时能量不足，则可激发到n能级的问题．(2)原子还可吸收外来实物粒子(例如自由电子)的能量而被激发，由于实物粒子的动能可部分地被原子吸收，所以只要入射粒子的能量大于两能级的能量差值(E＝E n－E k)，就可使原子发生能级跃迁．【例2】氢原子的能级图如图所示，已知可见光光子能量范围为 1.62～3.11 eV.下列说法正确的是( )A．处于n＝3能级的氢原子可以吸收任意频率的紫外线，并发生电离B．大量氢原子从高能级向n＝3能级跃迁时，发出的光中一定包含可见光C．大量处于n＝2能级的氢原子向基态跃迁时，发出的光子能量较大，有明显的热效应D．大量处于n＝4能级的氢原子向低能级跃迁时，只可能发出3种不同频率的光[解析]紫外线光子的能量一定大于可见光光子的能量，即一定大于3.11 eV，而从第3能级电离只需要1.51 eV能量，选项A正确；从高能级向第3能级跃迁时辐射光子的能量一定小于1.51 eV，因此不含可见光，选项B错误；从第2能级的氢原子向基态跃迁，辐射光子的能量为10.2 eV，是紫外线，只有红外线才有明显的热效应，选项C错误；大量氢原子从第4能级向低能级跃迁，有6种可能的光，选项D错误．[答案] A能级跃迁规律大量处于n 激发态的氢原子向基态跃迁时，最多可辐射n (n －1)2种频率的光子．一个处于n激发态的氢原子向基态跃迁时，最多可辐射(n －1)种频率的光子．2．(多选)欲使处于基态的氢原子激发或电离，下列措施可行的是( )A ．用10.2 eV 的光子照射B ．用11 eV 的光子照射C ．用14 eV 的光子照射D ．用10 eV 的光子照射[解析] 由氢原子的能级图可求得E 2－E 1＝－3.40 eV －(－13.6) eV ＝10.2 eV ，即10.2 eV 是第二能级与基态之间的能量差，处于基态的氢原子吸收10.2 eV 的光子后将跃迁到第二能级态，可使处于基态的氢原子激发，A 对；E m －E 1≠11 eV，即不满足玻尔理论关于跃迁的条件，B 错；要使处于基态的氢原子电离，照射光的能量须≥13.6 eV，而14 eV ＞13.6 eV ，故14 eV 的光子可使基态的氢原子电离，C 对；E m －E 1≠10 eV，既不满足玻尔理论关于跃迁的条件，也不能使氢原子电离，D 错．[答案] AC 课 堂 小 结1.玻尔理论的基本假设(1)定态假设：原子只能处于一系列不连续的能量状态之中，这些状态中能量是稳定的.(2)跃迁假设：原子从一个定态跃迁到另一个定态，辐射或吸收一定频率的光子．hν＝E m －E n .(3)轨道假设：原子的不同能量状态跟电子沿不同的圆形轨道绕核运动相对应.2.氢原子的轨道半径r n ＝r 2r 1，n ＝1,2,3…氢原子的能量：E ＝1n2 E 1，n ＝1,2,3… 知 识 脉 络1．(多选)根据玻尔理论，以下说法正确的是( )A．电子绕核运动有加速度，就要向外辐射电磁波B．处于定态的原子，其电子做变速运动，但它并不向外辐射能量C．原子内电子的可能轨道是不连续的D．原子能级跃迁时，辐射或吸收光子的能量取决于两个轨道的能量差[解析]根据玻尔理论，电子绕核运动有加速度，但并不向外辐射能量，也不会向外辐射电磁波，故选项A错误，选项B正确．玻尔理论中的第二条假设，就是电子绕核运动可能的轨道半径是量子化的，不连续的，选项C正确．原子在发生能级跃迁时，要放出或吸收一定频率的光子，光子能量取决于两个轨道的能量差，故选项D正确．[答案]BCD2．(多选)一群处于基态的氢原子吸收某种光子后，向外辐射了ν1、ν2、ν3三种频率的光子，且ν1＞ν2＞ν3，则( )A．被氢原子吸收的光子的能量为hν1B．被氢原子吸收的光子的能量为hν2C．ν1＝ν2＋ν3D．ν3＝ν1＋ν2[解析]氢原子吸收光子能向外辐射出三种频率的光子，说明氢原子从基态跃迁到了第三能级态(如图所示)，在第三能级态不稳定，又向低能级跃进，发出光子，其中从第三能级跃迁到第一能级的光子能量最大，为hν1，从第二能级跃迁到第一能级的光子能量比从第三能级跃迁到第二能级的光子能量大，由能量守恒可知，氢原子一定是吸收了能量为hν1的光子，且关系式hν1＝hν2＋hν3，ν1＝ν2＋ν3存在．[答案]AC3.(2019·全国卷Ⅰ)氢原子能级示意图如图所示．光子能量在1.63 eV～3.10 eV的光为可见光．要使处于基态(n＝1)的氢原子被激发后可辐射出可见光光子，最少应给氢原子提供的能量为( )A．12.09 eV B．10.20 eVC．1.89 eV D．1.51 eV[解析]因为可见光光子的能量范围是1.63 eV～3.10 eV，所以氢原子至少要被激发到n＝3能级，要给氢原子提供的能量最少为E＝(－1.51＋13.60)eV＝12.09 eV，即选项A正确．[答案] A4．氢原子从n＝4的激发态直接跃迁到n＝2的激发态时，发出蓝色光，则当氢原子从n ＝5的激发态直接跃迁到n＝2的激发态时，可能发出的光是( )A．红外线B．红光C．紫光D．γ射线[解析]氢原子从n＝4、5的能级向n＝2的能级跃迁时辐射的光为可见光，且辐射光子的能量满足hν＝E m－E n，能级差越大，光频率越高，而紫色光的频率高于蓝色光的频率，综上所述，选项C正确．[答案] C。

第4节玻尔的原子模型1.知道玻尔原子理论的基本假设的主要内容．2.了解能级跃迁、轨道和能量量子化以及基态、激发态等概念．3．能用玻尔理论解释氢原子模型． 4.了解玻尔理论的不足之处和原因．一、玻尔原子理论的基本假设1．玻尔原子模型(1)原子中的电子在库仑引力的作用下，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，不产生电磁辐射．2．定态(1)当电子在不同轨道上运动时，原子处于不同的状态中，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．(2)原子中这些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．3．跃迁：当电子从能量较高的定态轨道(其能量记为E m)跃迁到能量较低的定态轨道(能量记为E n，m＞n)时，会放出能量为hν的光子，该光子的能量hν＝E m－E n，该式被称为频率条件，又称辐射条件．二、玻尔理论对氢光谱的解释1．氢原子的能级图2．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的能量为hν＝E m－E n．(2)巴耳末公式中的正整数n和2正好代表能级跃迁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．3．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．三、玻尔模型的局限性1．玻尔理论的成功之处：玻尔理论第一次将量子观念引入原子领域，提出了定态和跃迁的概念，成功地解释了氢原子光谱的实验规律．2．玻尔理论的局限性：保留了经典粒子的观念，把电子的运动仍然看做经典力学描述下的轨道运动．3．电子云：原子中的电子没有确定的坐标值，我们只能描述电子在某个位置出现概率的大小，把电子这种概率分布用疏密不同的点表示时，这种图象就像云雾一样分布在原子核周围，故称电子云．判一判(1)玻尔的原子结构假说认为电子的轨道是量子化的．( )(2)电子吸收某种频率条件的光子时会从较低的能量态跃迁到较高的能量态．( )(3)电子能吸收任意频率的光子发生跃迁．( )(4)玻尔的原子理论模型可以很好地解释氦原子的光谱现象．( )(5)电子的实际运动并不具有确定的轨道．( )提示：(1)√(2)√(3)×(4)×(5)√做一做(多选)玻尔在他提出的原子模型中所做的假设有( ) A．原子处在具有一定能量的定态中，虽然电子做变速运动，但不向外辐射能量B．原子的不同能量状态与电子沿不同的圆形轨道绕核运动相对应，而电子的可能轨道的分布是不连续的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提示：选ABC．选项A、B、C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”的概念．原子的不同能量状态与电子绕核运动时不同的圆形轨道相对应，是经典理论与“量子化”概念的结合．想一想为什么原子光谱是线状谱？提示：原子从高能级向低能级跃迁时，放出光子的能量是不连续的，所以原子光谱是线状谱．对玻尔理论的理解1．轨道量子化(1)轨道半径只能够是一些不连续的、某些分立的数值．(2)氢原子的电子最小轨道半径为r1＝0.053 nm，其余轨道半径满足r n＝n2r1，式中n 称为量子数，对应不同的轨道，只能取正整数．2．能量量子化(1)不同轨道对应不同的状态，在这些状态中，尽管电子做变速运动，却不辐射能量，因此这些状态是稳定的，原子在不同状态有不同的能量，所以原子的能量也是量子化的．(2)基态：原子最低的能量状态称为基态，对应的电子在离核最近的轨道上运动，氢原子基态能量E1＝－13.6 eV.(3)激发态：除基态之外的其他能量状态称为激发态，对应的电子在离核较远的轨道上运动．氢原子各能级的关系为：E n＝1n2E1(E1＝－13.6 eV，n＝1，2，3，…)3．跃迁：原子从一种定态跃迁到另一种定态时，它辐射或吸收一定频率的光子，光子的能量由这两种定态的能量差决定，即高能级E m 发射光子hν＝E m－E n吸收光子hν＝E m－E n低能级E n(多选)由玻尔理论可知，下列说法中正确的是( )A．电子绕核运动有加速度，就要向外辐射电磁波B．处于定态的原子，其电子做变速运动，但它并不向外辐射能量C．原子内电子的可能轨道是连续的D．原子的轨道半径越大，原子的能量越大[解析] 按照经典物理学的观点，电子绕核运动有加速度，一定会向外辐射电磁波，很短时间内电子的能量就会消失，与客观事实相矛盾，由玻尔假设可知选项A、C错误，B正确；原子轨道半径越大，原子能量越大，选项D正确．[答案] BD(1)处于基态的原子是稳定的，而处于激发态的原子是不稳定的．(2)原子的能量与电子的轨道半径相对应，轨道半径大，原子的能量大，轨道半径小，原子的能量小．(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(m>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：选BC．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．对原子能级和能级跃迁的理解和应用1．能级跃迁：处于激发态的原子是不稳定的，它会自发地向较低能级跃迁，经过一次或几次跃迁到达基态．所以一群氢原子处于量子数为n 的激发态时，可能辐射出的光谱线条数为：N ＝n (n －1)2＝C 2n . 2．光子的发射：原子由高能级向低能级跃迁时以光子的形式放出能量，发射光子的频率由下式决定．h ν＝E m －E n (E m 、E n 是始末两个能级且m ＞n )能级差越大，放出光子的频率就越高．3．使原子能级跃迁的两种粒子——光子与实物粒子(1)原子若是吸收光子的能量而被激发，其光子的能量必须等于两能级的能量差，否则不被吸收，不存在激发到n 能级时能量有余，而激发到n ＋1时能量不足，则可激发到n 能级的问题．(2)原子还可吸收外来实物粒子(例如自由电子)的能量而被激发，由于实物粒子的动能可部分被原子吸收，所以只要入射粒子的能量大于两能级的能量差值(E ＝E n －E k )，就可使原子发生能级跃迁．4．原子的电离：若入射光子的能量大于原子的电离能，如处于基态的氢原子电离能为13.6 eV ，则原子也会被激发跃迁，这时核外电子脱离原子核的束缚成为自由电子，光子能量大于电离能的部分成为自由电子的动能．命题视角1 光子的发射和吸收问题(多选)关于氢原子能级的跃迁，下列叙述中正确的是( )A ．用波长为60 nm 的X 射线照射，可使处于基态的氢原子电离出自由电子B ．用能量为10.2 eV 的光子照射，可使处于基态的氢原子跃迁到激发态C ．用能量为11.0 eV 的光子照射，可使处于基态的氢原子跃迁到激发态D ．用能量为12.5 eV 的光子照射，可使处于基态的氢原子跃迁到激发态[解析] 只有能量等于两能级间的能量之差的光子才能被氢原子吸收，发生跃迁．跃迁时，h ν0＝E m －E n ；而当光子能量h ν0不等于E m －E n 时都不能被原子吸收．当光子能量大于或等于13.6 eV 时，可以被氢原子吸收，使氢原子电离．波长为60 nm 的X 射线的能量E ＝h c λ， E ＝6.626×10－34×3×10860×10－9 J ≈3.31×10－18 J ≈20.69 eV. 氢原子的电离能ΔE ＝0－(－13.6) eV ＝13.6 eV<E ＝20.69 eV.所以用波长为60 nm 的X 射线照射可使处于基态的氢原子电离，A 正确．据h ν＝E m －E n ，得E m 1＝h ν＋E n ＝10.2 eV ＋(－13.6) eV ＝－3.4 eV.E m 2＝11.0 eV ＋(－13.6)eV ＝－2.6 eV.E m 3＝12.5 eV ＋(－13.6)eV ＝－1.1 eV.据E m ＝E 1n 2得，只有E m 1＝－3.4 eV 对应于n ＝2的激发态．因电子绕核运动时只能吸收恰好具有两能级间能量差的能量的光子，所以只有B 项中的光子可使氢原子从基态跃迁到激发态．[答案] AB命题视角2 能级跃迁中谱线条数的计算图为氢原子最低的四个能级，氢原子在这些能级之间跃迁，所辐射的光子频率最多有几种？其中最小频率等于多少？[思路点拨] 本题考查氢原子能级间可能发生的各种跃迁产生的谱线情况，可由公式N ＝C 2n 直接求出；由光子能量公式E ＝h ν知，E 越小，ν越小．[解析] 根据谱线种数公式，频率种数最多为 N ＝C 2n ＝n (n －1)2＝4×(4－1)2＝6种 从能级E 4跃迁到E 3，辐射的光子能量最小，频率最低，νmin ＝E 4－E 3h ＝[－0.85－(－1.51)]×1.6×10－196.63×10－34 Hz ≈1.6×1014Hz. [答案] 6种 1.6×1014Hz命题视角3 能级跃迁中的能量变化问题(多选)用大量具有一定能量的电子轰击大量处于基态的氢原子，观测到了一定数目的光谱线．调高电子的能量再次进行观测，发现光谱线的数目比原来增加了5条．用Δn 表示两次观测中最高激发态的量子数n 之差，E 表示调高后电子的能量．根据氢原子的能级图(如图所示)可以判断，Δn 和E 的可能值为( )A．Δn＝1，13.22 eV<E<13.32 eVB．Δn＝2，13.22 eV<E<13.32 eVC．Δn＝1，12.75 eV<E<13.06 eVD．Δn＝2，12.75 eV<E<13.06 eV[思路点拨] 由原子在某一能级跃迁最多发射谱线数C2n可知C22＝1，C23＝3，C24＝6，C25＝10，C26＝15.由题意可知比原来增加5条光谱线，则调高电子能量前后，最高激发态的量子数分别可能为2和4，5和6，…，Δn＝2和Δn＝1.[解析] 设原来光谱线数目C2m＝m(m－1)2，调高电子的能量后，光谱线数目C2n＝n(n－1)2.依题意有C2n－C2m＝5，得两组解：n＝4，m＝2或n＝6，m＝5.故当Δn＝2时，E4－E1<E<E5－E1，选项D正确；又当Δn＝1时，E6－E1<E<E7－E1，选项A正确．[答案] AD(1)若光子的能量大于处于某一定态的原子的电离能，则可被吸收，多余的能量为电子的动能．(2)当一个氢原子从某一轨道向另一轨道跃迁时，可能的情况只有一种，但大量的氢原子就会出现多种情况．【通关练习】1．(2016·高考北京卷)处于n＝3能级的大量氢原子，向低能级跃迁时，辐射光的频率有( )A．1种B．2种C．3种D．4种解析：选C．现有大量的氢原子处于n＝3的激发态，当这些氢原子向低能级跃迁时，辐射光子的频率为n＝C23＝3种．选项C正确，A、B、D错误．2.如图为氢原子能级的示意图，现有大量的氢原子处于n＝4的激发态，当其向低能级跃迁时辐射出若干不同频率的光．关于这些光下列说法正确的是( )A ．最容易表现出衍射现象的光是由n ＝4能级跃迁到n ＝1能级产生的B ．频率最小的光是由n ＝2能级跃迁到n ＝1能级产生的C ．这些氢原子总共可辐射出3种不同频率的光D ．用n ＝2能级跃迁到n ＝1能级辐射出的光照射逸出功为6.34 eV 的金属铂能发生光电效应解析：选D ．波长越长，频率越低，越容易表现出衍射现象，故应是从n ＝4跃迁到n ＝3能级产生的光，A 、B 错；n ＝4能级的大量氢原子总共辐射6种频率的光子，C 错；从n ＝2跃迁到n ＝1能级辐射光子的能量E ＝h ν＝－3.4 eV －(－13.60) eV ＝10.2 eV ，大于金属铂的逸出功，产生光电效应．3．(多选)根据玻尔理论，氢原子中量子数n 越大( )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解析：选ACD ．根据玻尔理论，氢原子中量子数n 越大，电子的轨道半径就越大，A 正确；核外电子绕核做匀速圆周运动，库仑力提供向心力k e 2r 2＝m v 2r，则半径越大，速率越小，B 错误；量子数n 越大，氢原子所处的能级能量就越大，C 正确；电子远离原子核的过程中，电场力做负功，电势能增大，D 正确．4．(多选)一群处于基态的氢原子吸收某种光子后，向外辐射了ν1、ν2、ν3三种频率的光子，且ν1>ν2>ν3，则( )A ．被氢原子吸收的光子的能量为h ν1B ．被氢原子吸收的光子的能量为h ν2C ．ν1＝ν2＋ν3D ．h ν1＝h ν2＋h ν3解析：选ACD ．氢原子吸收光子能向外辐射出三种频率的光子，说明氢原子从基态跃迁到了第三能级，在第三能级不稳定，又向低能级跃迁，发出光子，其中第三能级跃迁到第一能级的光子能量最大，为h ν1，从第二能级跃迁到第一能级的光子能量比从第三能级跃迁到第二能级的光子能量大，其能级跃迁图如图所示．由能量守恒可知，氢原子一定是吸收了能量为h ν1的光子，则h ν1＝h ν2＋h ν3，ν1＝ν2＋ν3，故选项A 、C 、D 正确．原子的能量和能量变化1．原子的能量包括电子绕核运动的动能和电子与核系统具有的电势能．(1)电子的动能电子绕核做圆周运动所需向心力由库仑力提供k e 2r 2＝m v 2r ，故E k n ＝12mv 2n ＝ke 22r n. (2)系统的电势能电子在半径为r n 的轨道上所具有的电势能E p n ＝－ke 2r n(E p ∞＝0)． (3)原子的能量E n ＝E k n ＋E p n ＝ke 22r n ＋－ke 2r n ＝－ke 22r n. 即电子在半径大的轨道上运动时，动能小，电势能大，原子能量大．2．跃迁时电子动能、原子电势能与原子能量的变化：当原子从高能级向低能级跃迁时，轨道半径减小，库仑引力做正功，原子的电势能E p 减小，电子动能增大，向外辐射能量，原子能量减小．反之，原子电势能增大，电子动能减小，原子能量增大．氢原子在基态时轨道半径r 1＝0.53×10－10 m ，能量E 1＝－13.6 eV.电子的质量m ＝9.1×10－31kg ，电荷量e ＝1.6×10－19 C ．求氢原子处于基态时：(1)电子的动能；(2)原子的电势能．[思路点拨] 电子绕核运动的动能可根据库仑力充当向心力求出，电子在某轨道上的动能与电势能之和，为原子在该定态的能量E n ，即E n ＝E k n ＋E p n ，由此可求得原子的电势能．[解析] (1)设处于基态的氢原子核外电子速度为v 1，则k e 2r 21＝mv 21r 1. 所以电子动能E k1＝12mv 21＝ke 22r 1＝9×109×(1.6×10－19)22×0.53×10－10×1.6×10－19 eV ≈13.6 eV.(2)因为E 1＝E k1＋E p1所以E p1＝E 1－E k1＝－13.6 eV －13.6 eV ＝－27.2 eV.[答案] (1)13.6 eV (2)－27.2 eV该类问题是玻尔氢原子理论与经典电磁理论的综合应用，用电子绕核的圆周运动规律与轨道半径公式、能级公式的结合求解．19世纪50年代，人们发现氢原子光谱中1λ＝R ⎝ ⎛⎭⎪⎫122－1n 2(R 为一常量，n ＝3、4、5、…)．物理学家玻尔在他28岁时连续发表三篇论文，成功地解释了氢原子光谱的规律，揭示了光谱线与原子结构的内在联系．玻尔理论是从经典理论向量子理论的一个重要过渡，为量子力学的诞生提供了条件．玻尔既引入了量子化的概念，同时又运用了“轨道”等经典物理理论和牛顿力学的规律推导出上述公式．请同学们试用课本中的知识和以下假设定量做玻尔的推导．(1)绕氢原子核旋转的电子质量为m ，电荷量为e ；(2)取离核无限远处的电势能为零，半径r 处电子的电势能为E p ＝－ke 2r(k 为静电力常量)；(3)电子所在的轨道的圆周长与其动量的乘积等于普朗克常量h 的整数倍时，这样的轨道才是电子的可能轨道．解析：设氢原子核外电子的速度为v ，可能的轨道半径为r ，则有k e 2r 2＝m v 2r ，得E k ＝12mv 2＝ke 22r所以核外电子的总能量为E ＝E k ＋E p ＝－ke 22r由题意知2πr ·mv ＝nh故E ＝－2π2k 2e 4m n 2h 2 由玻尔的跃迁理论有h c λ＝E n －E 2，即 h c λ＝－2π2k 2e 4m h 2⎝ ⎛⎭⎪⎫1n 2－122 1λ＝2m π2k 2e 4ch 3⎝ ⎛⎭⎪⎫122－1n 2 故巴耳末系的波长符合公式1λ＝R ⎝ ⎛⎭⎪⎫122－1n 2(n ＝3、4、5、…)． 答案：见解析。

普通高中课程标准实验教科书—物理（选修3－5）[人教版]第十八章原子结构新课标要求1．内容标准（1）了解人类探索原子结构的历史以及有关经典实验。

例1 用录像片或计算机模拟，演示α粒子散射实验。

（2）通过对氢原子光谱的分析，了解原子的能级结构。

例2 了解光谱分析在科学技术中的应用。

2．活动建议观看有关原子结构的科普影片。

新课程学习18．4 玻尔的原子模型★新课标要求（一）知识与技能1．了解玻尔原子理论的主要内容。

2．了解能级、能量量子化以及基态、激发态的概念。

（二）过程与方法通过玻尔理论的学习，进一步了解氢光谱的产生。

（三）情感、态度与价值观培养我们对科学的探究精神，养成独立自主、勇于创新的精神。

★教学重点玻尔原子理论的基本假设。

★教学难点玻尔理论对氢光谱的解释。

★教学方法教师启发、引导，学生讨论、交流。

★教学用具：投影片，多媒体辅助教学设备★课时安排1 课时★教学过程（一）引入新课复习提问：1．α粒子散射实验的现象是什么？2．原子核式结构学说的内容是什么？3．卢瑟福原子核式结构学说与经典电磁理论的矛盾教师：为了解决上述矛盾，丹麦物理学家玻尔，在1913年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）能级（定态）假设：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。

这些状态叫定态。

（本假设是针对原子稳定性提出的）（2）跃迁假设：原子从一种定态（设能量为E n ）跃迁到另一种定态（设能量为E m ）时，它辐射（或吸收）一定频率的光子，光子的能量由这两种定态的能量差决定，即 n m E E h -=ν（h 为普朗克恒量）（本假设针对线状谱提出）（3）轨道量子化假设：原子的不同能量状态跟电子沿不同的圆形轨道绕核运动相对应。

原子的定态是不连续的，因此电子的可能轨道的分布也是不连续的。

（针对原子核式模型提出，是能级假设的补充）2.玻尔根据经典电磁理论和牛顿力学计算出氢原子的电子的各条可能轨道半径和电子在各条轨道上运动时的能量（包括动能和势能）公式：轨道半径：12r n r n = n=1，2，3……能 量： 121E nE n = n=1，2，3……式中r 1、E 1、分别代表第一条（即离核最近的）可能轨道的半径和电子在这条轨道上运动时的能量，r n 、E n 分别代表第n 条可能轨道的半径和电子在第n 条轨道上运动时的能量，n 是正整数，叫量子数。

4 玻尔的原子模型[学习目标] 1.知道玻尔原子理论的基本假设的主要内容.2.了解能级、跃迁、能量量子化以及基态、激发态等概念，会计算原子跃迁时吸收或辐射光子的能量.3.能用玻尔原子理论简单解释氢原子光谱．一、玻尔原子理论的基本假设[导学探究] (1)按照经典理论，核外电子在库仑引力作用下绕原子核做圆周运动．我们知道，库仑引力和万有引力形式上有相似之处，电子绕原子核的运动与卫星绕地球的运动也一定有某些相似之处，那么若将卫星—地球模型缩小是否就可以变为电子—原子核模型呢？答案不可以．在玻尔理论中，电子的轨道半径只可能是某些分立的值，而卫星的轨道半径可按需要任意取值．(2)氢原子吸收或辐射光子的频率条件是什么？它和氢原子核外的电子的跃迁有什么关系？答案电子从能量较高的定态轨道(其能量记为E m)跃迁到能量较低的定态轨道(其能量记为E n)时，会放出能量为hν的光子(h是普朗克常量)，这个光子的能量由前后两个能级的能量差决定，即hν＝E m－E n(m＞n)．这个式子称为频率条件，又称辐射条件．当电子从较低的能量态跃迁到较高的能量态，吸收的光子的能量同样由频率条件决定．[知识梳理]玻尔原子模型的三点假设(1)轨道量子化①轨道半径只能够是某些分立的数值．②氢原子的电子最小轨道半径r1＝0.053 nm，其余轨道半径满足r n＝n2r1，n为量子数，n＝1,2,3，….(2)能量量子化①不同轨道对应不同的状态，在这些状态中，尽管电子做变速运动，却不辐射能量，因此这些状态是稳定的，原子在不同状态有不同的能量，所以原子的能量也是量子化的．②基态原子最低的能量状态称为基态，对应的电子在离核最近的轨道上运动，氢原子基态能量E1＝－13.6_eV.③激发态较高的能量状态称为激发态，对应的电子在离核较远的轨道上运动．氢原子各能级的关系为：E n＝1n2E1.(E1＝－13.6 eV，n＝1,2,3，…)(3)能级跃迁与光子的发射和吸收原子从一种定态跃迁到另一种定态时，它辐射或吸收一定频率的光子，光子的能量由这两种定态的能量差决定，即：高能级E m发射光子hν＝E m－E n吸收光子hν＝E m－E n低能级E n.[即学即用](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，也可能吸收能量答案BC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，只辐射能量，D错误．二、玻尔理论对氢光谱的解释[导学探究]根据氢原子的能级图，说明：(1)氢原子从高能级向低能级跃迁时，放出的光子的能量如何计算？(2)如图1所示是氢原子的能级图，一群处于n＝4的激发态的氢原子向低能级跃迁时能辐射出多少种频率不同的光子？图1答案(1)氢原子辐射光子的能量取决于两个能级的能量差hν＝E m－E n(n<m)．(2)氢原子能级跃迁图如图所示．从图中可以看出能辐射出6种频率不同的光子，它们分别是n＝4→n＝3，n＝4→n＝2，n＝4→n＝1，n＝3→n＝2，n＝3→n＝1，n＝2→n＝1.。

高中物理第十八章原子结构第四节玻尔的原子模型课堂探究学案新人教版选修3玻尔理论的理解问题导引丹麦物理学家玻尔意识到了经典理论在解释原子结构方面的困难。

在普朗克关于黑体辐射的量子理论和爱因斯坦关于光子的概念的启发下，他在1913年把微观世界中物理量取分立值得观念应用到原子系统。

那么在玻尔的头脑中，原子模型会是一幅什么图景呢？玻尔提示：原子中的电子绕原子核做匀速圆周运动，服从经典力学规律，但轨道是量子化的，能量也是量子化的。

名师精讲玻尔的原子模型的主要内容1、轨道量子化：轨道半径只能够是一些不连续的、某些分立的数值。

氢原子各条可能轨道上的半径rn＝n2r1(n＝1,2,3，…)其中n是正整数，r1是离核最近的可能轨道的半径，r1＝0、5310－10 m。

其余可能的轨道半径还有0、212 nm、0、477 nm……不可能出现介于这些轨道半径之间的其他值。

这样的轨道形式称为轨道量子化。

2、能量量子化：(1)电子在可能轨道上运动时，尽管是变速运动，但它并不释放能量，原子是稳定的，这样的状态也称之为定态。

(2)由于原子的可能状态(定态)是不连续的，具有的能量也是不连续的。

这样的能量值，称为能级，能量最低的状态称为基态，其他的状态叫作激发态，对氢原子，以无穷远处为势能零点时，其能级公式En＝E1(n＝1,2,3，…)其中E1代表氢原子的基态的能级，即电子在离核最近的可能轨道上运动时原子的能量值，E1＝－13、6 eV。

n是正整数，称为量子数。

量子数n越大，表示能级越高。

(3)原子的能量：En＝Ekn＋Epn，即原子的能量包括：原子的原子核与电子所具有的电势能和电子运动的动能。

当氢原子中的电子绕核运动时：＝，故Ekn＝mv2＝。

当电子的轨道半径增大时，库仑引力做负功，原子的电势能增大，动能减小；反之电势能减小，动能增大。

与卫星绕地球运行相似。

3、跃迁：原子从一种定态(设能量为E2)跃迁到另一种定态(设能量为E1)时，它辐射(或吸收)一定频率的光子，光子的能量由这两种定态的能量差决定，即高能级Em低能级En。

4玻尔的原子模型课堂合作探究问题导学一、玻尔的原子理论活动与探究11．丹麦物理学家玻尔意识到了经典理论在解释原子结构方面的困难。

在普朗克关于黑体辐射的量子论和爱因斯坦关于光子的概论的启发下，他在1913年把微观世界中物理量取分立值的观念应用到原子系统，提出了自己的原子结构假说。

你知道玻尔的假说是基于哪几个方面吗？2．激发原子的方式有哪几种？3．氢原子从高能级向低能级跃迁时，是不是能级越高，释放的光子能量越大？4．荧光物质在紫外线照射下能够发出可见光，应如何解释这种现象呢？迁移与应用1玻尔在他提出的原子模型中所作的假设有（）A．原子处在具有一定能量的定态中，虽然电子做加速运动，但不向外辐射能量B．原子的不同能量状态与电子沿不同的圆轨道绕核运动相对应，而电子的可能轨道的分布是不连续的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。

2．注意直接跃迁与间接跃迁原子从一种能量状态跃迁到另一种能量状态时，有时可能是直接跃迁，有时可能是间接跃迁。

两种情况的辐射（或吸收）光子的频率不同，但都满足频率条件。

二、玻尔理论对氢光谱的解释活动与探究2如图所示为氢原子的能级图，你是如何认识的？迁移与应用2氢原子的能级如图所示，已知可见光的光子能量范围约为1.62～3.11 eV，下列说法错误的是（）A ．处于n ＝3能级的氢原子可以吸收任意频率的紫外线，并发生电离B ．大量氢原子从高能级向n ＝3能级跃迁时，发出的光具有显著的热效应C ．大量处于n ＝4能级的氢原子向低能级跃迁时，可能发出6种不同频率的光D ．大量处于n ＝4能级的氢原子向低能级跃迁时，可能发出3种不同频率的可见光1．根据玻尔理论，氢原子中量子数n 越大，（ ）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2．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3．对氢原子能级公式E n ＝E 1n2的理解，下列说法中正确的是（ ） A ．原子定态能量E n 是指核外电子动能与核之间的静电势能的总和B ．E n 是负值C ．E n 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4．如图所示为氢原子的能级图，若用能量为10.5 eV 的光子去照射一群处于基态的氢原子，则氢原子（ ）A ．能跃迁到n ＝2的激发态上去B ．能跃迁到n ＝3的激发态上去C ．能跃迁到n ＝4的激发态上去D ．以上三种说法均不对5．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线系。

高三物理选修3-5第十八章原子结构第四节玻尔的氢原子理论导学案【教学目标】1．知道玻尔原子理论的基本假设的主要内容。

2．了解能级、跃迁、能量量子化以及基态、激发态等概念。

3．能用玻尔原子理论简单解释氢原子模型。

4．了解玻尔模型的不足之处及其原因。

【教学重点】知道玻尔原子理论的基本假设的主要内容【教学难点】知道玻尔原子理论的基本假设的主要内容【自主学习】一、玻尔原子理论的基本假设1．玻尔认为，原子中的电子在库仑力的作用下，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，也就是说，电子的轨道是量子化的。

电子在这些轨道上绕核转动是稳定的，不产生电磁辐射。

2．当电子在不同轨道上运动时，原子处于不同的状态。

原子在不同状态中具有不同的能量，因此，原子的能量是量子化的。

这些量子化的能量值叫做。

原子中这些具有确定能量的稳定状态称为___，能量最低的状态叫_________，其他的状态叫做。

通常用一个或几个量子数来标志各个不同的状态，例如可以用n=1，2，3，…。

标志能量分别为E1，E2，E3，…。

3．当电子从能量较高的定态轨道（其能量记为E m）跃迁能量较低的定态轨道（能量记为E n，m＞n）时，会放出或辐射能量为hν的光子（h是普朗克常量），这个光子的能量由前后两个能级的能量差决定，即hν=E m-E n这个式子称为频率条件，又称辐射条件。

反之，当电子吸收光子时会从较低的能量态跃迁到较高的能量态，吸收的光子的能量同样由频率条件决定。

二、玻尔理论对氢光谱的解释1．氢原子中电子量子化的轨道半径公式为r n=n2r1（其中r1=0.053nm）n=1，2，3…。

2．氢原子量子化的能级公式为（其中基态能量E1=-13.6eV）n=1，2，3…。

E n=E1n2如图所示是氢原子的能级图3．波尔的频率条件告诉我们，原子从较高的能级跃迁到较低的能级时，例如从E3跃迁到E2时，辐射的光子的能量为hν=E3-E2。

第十八章原子构造选修3-5(1)18.4玻尔原子模型(2)(3)【教课目的】(4)1．认识玻尔原子模型及能级的看法。

(5)2．理解原子发射和汲取光子频次与能级差的关系。

(6)要点：原子发射和汲取光子频次与能级差的关系(7)难点：玻尔原子模型及氢原子能级图(8)【自主预习】(9)由玻尔的原子理论可知，电子的轨道是________的。

电子在这些轨道上绕核的转动是稳固的，________电磁辐射。

(10)2．由玻尔的原子理论可知，原子的能量是量子化的。

这些量子化的能量值叫做(11)________。

原子中这些拥有确立能量的稳固状态，称为________。

(12)3．基态和激发态：能量____________的状态叫做基态，________的状态叫做激发态。

(13)4．依照玻尔的看法，当电子从能量较高的定态轨道(其能量记为Em)跃迁到能量较(14)低的定态轨道(能量记为En，m>n)时，会放出能量为________的光子，这个光子的能量(15)由前后两个能级的________决定，即hν＝________，这个式子称为频次条件，又称辐(16)射条件。

反之，当电子汲取光子时会从较低的能量态跃迁到较高的能量态， ________(17)的光子的能量相同由频次条件决定。

(18)5．当原子处于不一样的状态时，电子在各处出现的概率是________的。

假如用疏密不(19)同的点子表示电子在各个地点出现的概率，画出图来，就像云雾相同，能够形象地称做(20)________。

(21)．玻尔原子理论的基本假定(22)1）．轨道量子化与定态假定的内容(23)(1)轨道量子化：玻尔以为在库仑力的作用下，原子中的电子环绕原子核做圆周运动，听从经典力学规律，可是电子的轨道半径不是随意的，只有当半径的大小切合必定条件时，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固的，不产生电磁辐射。

(24)能量量子化：当电子在不一样的轨道上运动时，原子处于不一样的状态，原子在不一样(25)的状态中拥有不一样的能量，所以原子的能量也是量子化的。