人教版高中物理选修3-5课件18.4波尔的原子模型

1 第59讲 原子的核式结构模型 氢原子光谱 原子能级

考情 剖析

(注：①考纲要求及变化中Ⅰ代表了解和认识，Ⅱ代表理解和应用；②命题难度中的A代表容易，B代表中等，C代表难)

考查

内容 考纲要求

及变化 考查年份 考查形式 考查详情 考试层级 命题难度

氢原子

光谱原

子的能级 Ⅰ

10年

12年

填空 考查能级跃迁时的能量相等关系

计算 以氢原子跃迁为背景，考查氢原子能级公式

选择 以原子跃迁为背景考查原子跃迁能级图 次重点 A或B

小结

及

预测 1.小结：原子的能级和氢原子光谱的考查形式多样，侧重考查原子能级路迁时能量的相关计算． 2 2．预测：仅09年未进行考查，预测14年考查的可能性很大．

3．复习建议：复习时注重了解氢原子能级跃迁和氢原子光谱.

知识 整合

知识网络

基础自测

一、原子结构

1．电子的发现

英国物理学家____________________发现了电子．

2．α粒子散射实验

1909～1911年，英国物理学家____________和他的助手进行了用α粒子轰击金箔的实验，实验发现绝大多数α粒子穿过金箔后基本上仍沿______________方向前进，但有少数α粒子发生了大角度偏转，偏转的角度甚至大于______________，也就是说它们几乎被“撞”了回来．

3．原子的核式结构模型

在原子中心有一个很小的核，原子全部的__________________和几乎全部__________________都集中在核里，带负电的电子在核外空间绕核旋转．

4．三种原子模型的对比

实验基础 结构差异 成功和局限

“枣糕模型” 电子的发现 带正电物质均匀分布在原子内，电子镶嵌其中 解释了一些实验现象，无法说明α粒子散射实验

核式结

构模型 α粒子散射实验 全部正电荷和几乎全部质量集中在核里，成功解释了α粒子散射实验，无法解释原 3 电子绕核旋转 子的稳定性与原子光谱的分立特征

高二物理选修3-5 18.5玻尔的原子模型（二）

编写人；杨晋丰,田久武 审稿人：田久武 编号：201924020 使用日期： 2019年4月

预学案

【预学目标】

1．了解玻尔的三条假设．了解原子的能级结构，了解原子能级的量子化。

2．了解玻尔理论的重要意义．

【预学内容】

一、玻尔的原子理论的三个基本假设

(1)轨道假设 2r1 1，2，3，…

电子的轨道是 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）能级假设（定态假设）121,2,3….

原子的能量是 的。这些量子化的能量值叫做 。在这些状态中原子是稳定的，电子虽然做加速运动，但并不向外辐射能量。原子中这些具有确定能量的稳定状态，称为 。能量的最低状态叫做 。其它的状态叫做 。

（3）跃迁假设

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=

可见：原子的吸能和放能都不是任意的，而为某两个能级的能量差。所以原子的光谱为线状谱，这一说法也和事实符合得很好，原子发光的光谱是由一些不连续的亮线组成的线状谱．

二、玻尔理论的成功：解释氢光谱的规律

三、玻尔理论的局限

【同步检测】

1、下面关于玻尔理论的解释中，不正确的说法是（ ）

A、原子只能处于一系列不连续的状态中，每个状态都对应一定的能量

B、原子中，虽然核外电子做加速运动，但只要能量状态不改变，就不会向外辐射能量

C、原子从一种定态跃迁到另一种定态时，一定要辐射一定频率的光子

D、原子的每一个能量状态都对应一个电子轨道，并且这些轨道是不连续的

第十八章 原子结构

第二节 原子的核式结构模型

教学目标：

（一）知识与技能

1、了解原子结构模型建立的历史过程及各种模型建立的依据。

2、知道粒子散射实验的实验方法和实验现象及原子核式结构模型的主要内容。

（二）过程与方法

1、通过对粒子散射实验结果的讨论与交流，培养学生从对现象的分析归纳中得出结论的逻辑推理能力。

2、通过核式结构模型的建立，体会建立模型研究物理问题的方法，理解物理模型的演化及其在物理学发展过程中的作用。

（三）情感、态度与价值观

1、通过对原子模型演变的历史的学习，感受科学家们细致、敏锐的科学态度和不畏权威、尊重事实、尊重科学的科学精神。

2、通过对原子结构的认识的不断深入，使学生认识到人类对微观世界的认识是不断扩大和加深的，领悟和感受科学研究方法的正确使用对科学发展的重要意义。

教学重点：

1、引导学生小组自主思考讨论在于对粒子散射实验的结果分析从而否定葡萄干布丁模型，得出原子的核式结构。

2、在教学中渗透和让学生体会物理学研究方法，渗透三个物理学方法：模型方法，黑箱方法和微观粒子的碰撞方法。

教学难点：

引导学生小组自主思考讨论在于对ɑ粒子散射实验的结果分析从而否定葡萄干布丁模型，得出原子的核式结构。

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

教学过程：

（一）引入新课

讲述：汤姆生发现电子，根据原子呈电中性，提出了原子的葡萄干布丁模型。

师生共同得出汤姆生的原子葡萄干布丁模型。

教师用动画展示原子葡萄干布丁模型。

（二）新课教学

1、粒子散射实验原理、装置 （1）粒子散射实验原理：

汤姆生提出的葡萄干布丁原子模型是否对呢？

原子的结构非常紧密，用一般的方法是无法探测它的内部结构的，要认识原子的结构，需要用高速粒子对它进行轰击。而粒子具有足够的能量，可以接近原子中心，还可以使荧光屏物质发光。如果粒子与其他粒子发生相互作用，改变了运动方向，荧光屏就能够显示出它的方向变化。研究高速的粒子穿过原子的散射情况，是研究原子结构的有效手段。

-------------------------天才是百分之一的灵感加百分之九十九的勤奋------------------------------

金戈铁骑 4 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． -------------------------天才是百分之一的灵感加百分之九十九的勤奋------------------------------

金戈铁骑 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Em)跃迁到能量较低的定态轨道(其能量记为En，m＞n)时，会放出能量为hν的光子，该光子的能量hν＝Em－En，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＝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．