玻尔的原子模型教案2.docx

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1、第4节 玻尔的原子模型2014年5月9日星期五 主讲：方树君教学内容高二物理选修3-5第十八章第四节玻尔的原子模型三维目的1学问与技能（1）理解玻尔原子构造假说的主要内容。知道轨道量子化、能级、能量量子化以及基态、激发态的概念；知道原子跃迁的频率条件。（2）理解玻尔理论对氢光谱的说明。（3）理解玻尔模型的局限性。2过程与方法学生通过对玻尔理论的学习，探究经典物理学无法说明的两个问题的答案。3情感、看法与价值观培育学生对科学的探究精神，让学生养成敢于提出问题，勇于探究答案的科学习惯。教学重点玻尔的原子构造假说的两个内容：（1）轨道量子化与定态；（2）频率条件。教学难点1原子的能量包括哪些；原子能

2、量、动能、势能的改变。2玻尔理论对氢光谱的说明。教学方法老师引导、讲解，学生探讨、沟通。教学过程一、引入汤姆孙发觉电子：原子是可分割的汤姆孙的“西瓜模型”或“枣糕模型” 卢瑟福粒子散射试验：否认了汤姆孙的原子模型提出原子核式构造模型经典物理学无法说明： 原子的稳定构造； 原子光谱的分立特征。二、玻尔原子构造假说的内容1轨道量子化与定态（1）电子的轨道是量子化的，必需满意：（n=1，2，3）电子在这些轨道上绕核转动是稳定的，不产生电磁辐射，所以原子是稳定的。电子的轨道半径只可能取某些分立的数值。如氢原子：r1=0.053nm，r2=0.212nm，r3=0.477nm 轨道半径不行能介于这些数值

3、中间的某个值。请举例说明物体的位置可以是不连续的？人在楼梯走动时脚停留的位置；棋盘上棋子的摆放位置。电子绕核运动轨道与卫星的运动轨道是不一样的。卫星绕地球转动的轨道半径可按须要去随意值，轨道半径是连续的。（2）定态在不同轨道上运动，原子的状态是不同的，原子有不同的能量。轨道是量子化的，原子的能量也是量子化的，满意：（n=1，2，3）问题：原子的能量包括哪些？ 电子绕核运动的动能； 电子原子核这个系统具有的势能。能级：这些量子化的能量值叫做能级。定态：原子中这些具有确定能量的稳定状态，称为定态。基态：能级最低的状态叫做基态。激发态：其他的状态叫做激发态。以氢原子为例，基态：E1=-13.6eV代

4、表电子在最靠近原子核的轨道上运动时整个原子的能量，此时原子是最稳定的。问题：原子的能量为什么是负值？激发态：n=2，E2=-3.4eV；n=3，E3=-1.51eV；n=4，E4=-0.85eV；此时原子比拟不稳定。综上：轨道量子化与定态，说明了为什么原子是稳定的。 氢原子能级图2频率条件问题：电子在定态轨道上运动，不会发生电磁辐射，为什么我们会视察到原子光谱？（1）跃迁：原子由一个能量态变为另一个能量态，称为跃迁。高低：放出光子（自发的）汲取光子：低高问题：为何用“跃”字？（2）跃迁的频率条件：（mn）原子从基态向激发态跃迁的过程是汲取能量的过程。原子从较高的激发态向较低的激发态或基态跃迁的

5、过程，是辐射能量的过程。汲取或辐射光子的能量恰等于发生跃迁的两能级之差。综上：跃迁的频率条件，说明了原子光谱的分立特征。三、玻尔理论对氢光谱的说明1依据玻尔理论推导出巴尔末公式，从理论上算出里德伯常量R的值。2玻尔理论很好说明甚至预言氢原子的其他谱线。三、玻尔模型的局限性1保存了经典粒子的观念，仍旧把电子的运动看做经典力学描绘下的轨道运动。2对略微困难一点的原子如氦原子，就无法说明他的光谱现象。电子云：某时刻电子在某点旁边单位体积内出现的概率。甲图为n=1 ，乙图为n=2的几个可能状态中的一个。四、课堂练习1、依据玻尔的原子理论，原子中电子绕核运动的半径（ ）A、可以取随意值B、可以在某一范围

6、内取随意值C、可以取一系列不连续的随意值D、是一系列不连续的特定值2（双）、依据玻尔理论，氢原子辐射出一个光子后，下列推断正确的是（ ）A、氢原子的能级减小 B、电子绕核运动的轨道半径增大C、电子的动能减小 D、氢原子的势能减小3（双）、氢原子能级图如图所示，一群氢原子处于量子数为n=4的激发态，当它们自发地跃迁到较低能级时（ ）A辐射光子的能量可能是连续的B最多辐射出3种不同频率的光子C最多辐射出6种不同频率的光子D由n=4跃迁到n=1时发出光子的波长最短4（双）、对处于基态氢原子，下列说法正确的是（ ） A、它能汲取10eV的光子B、它能汲取14eV的光子C、它能汲取11eV的光子D、它能汲取具有11eV动能的电子的局部动能五、布置作业附：板书设计第4节 玻尔的原子模型一、原子构造假说1轨道量子化与定态2频率条件二、对氢光谱的说明三、局限性