184玻尔的原子模型3.ppt

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1、18.4 玻尔的原子模型 （1）、能级（定态）假设：、能级（定态）假设：原子只能处于一系列不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）（本假设是针对原子稳定性提出的）（2）、跃迁假设：）、跃迁假设：原子从一种定态（设能量为原子从一种定态（设能量为Em m）跃迁到另一种定态（跃迁到另一种定态（设能量为设能量为En n）时，它辐射（或吸时，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收）

2、一定频率的光子，光子的能量由这两种定态的能量差决定，即量差决定，即 h=Em-En （本假设针对线状谱提出）本假设针对线状谱提出）（3 3）、轨道量子化假设：）、轨道量子化假设：原子的不同能量状态跟电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。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）（针对原子核式模型提出，是能级假设的补充）一、玻尔原子理论的基本假设：一、玻尔原子理论的基本假设：轨道半径：轨道半径：（n=1,2,3)能能 量：量

3、：（n=1,2,3)式中式中r1=0.053nm、E1=-13.6eV、分别代表第一条分别代表第一条（即离核最近的）可能轨道的半径和电子在这条轨（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，道上运动时的能量，rn、En 分别代表第分别代表第n条可能轨条可能轨道的半径和电子在第道的半径和电子在第n条轨道上运动时的能量，条轨道上运动时的能量，n是是正整数正整数，叫，叫量子数量子数。*1*1、玻尔根据经典电磁理论和牛顿力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道半径和电子在各条轨道上运动时的能量（包括

4、动能和势能）公式：能量（包括动能和势能）公式：1 1、能级：、能级：氢原子的各个定态的能量值，叫它的氢原子的各个定态的能量值，叫它的能级能级。2、能级：、能级：2 2、基态和激发态：、基态和激发态：在正常状态下，原子处于最低能级，在正常状态下，原子处于最低能级，这时电子在离核最近的轨道上运动，这种定态叫这时电子在离核最近的轨道上运动，这种定态叫基态基态；除基态以外的能量较高的其他能级，叫做除基态以外的能量较高的其他能级，叫做激发态。激发态。3 3、原子吸收能量和辐射能量：、原子吸收能量和辐射能量：原子从基态向激发态跃原子从基态向激发态跃迁的过程，是迁的过程，是吸收能量的过程吸收能量的过程；原子

5、从较高的激发态向原子从较高的激发态向较低的激发态或基态跃迁的过程，是较低的激发态或基态跃迁的过程，是辐射能量的过程辐射能量的过程，这个能量以光子的形式辐射出去，这就是这个能量以光子的形式辐射出去，这就是原子发光现象原子发光现象。4 4、原子无论吸收或辐射能量，这个、原子无论吸收或辐射能量，这个能量都不能是任意能量都不能是任意的，只能等于原子发生跃迁的两个能级间的能量差的，只能等于原子发生跃迁的两个能级间的能量差。-13.6-3.40-1.51-0.85-0.540nE/eV二、玻尔理论对氢光谱的解释氢原子能级图氢原子能级图-13.6-3.4-1.51-0.85-0.540 nE/eV赖曼系（紫

6、外线）赖曼系（紫外线）巴耳末系（可见光）巴耳末系（可见光）帕邢系（红外线）帕邢系（红外线）布喇开系布喇开系逢德系逢德系N=1N=2N=3N=4N=5N=6轨道与能级相对应轨道与能级相对应成功解释了氢光谱的所有谱线。成功解释了氢光谱的所有谱线。说明：说明：（1）这里的能量指总能量这里的能量指总能量(即即E=Ek+Ep)例如：例如：E1=-13.6eV 实际上，其中实际上，其中Ek1=13.6eV，Ep1=-27.2eV。（2）这里的电势能）这里的电势能Ep0，原因是规定了原因是规定了无限远处的电势能为零。这样越是里面轨无限远处的电势能为零。这样越是里面轨道电势能越少，负得越多。道电势能越少，负得

7、越多。实际上，原子中电子的坐标没有确定的值。实际上，原子中电子的坐标没有确定的值。不能把电子的运动看做一个具有确定的轨道不能把电子的运动看做一个具有确定的轨道运动，而只能说某时刻电子在某点附近出现运动，而只能说某时刻电子在某点附近出现的概率是多少。的概率是多少。玻尔理论虽然把量子理论引入原子领域，提出定玻尔理论虽然把量子理论引入原子领域，提出定态和跃迁概念，成功解释了氢原子光谱，但对多态和跃迁概念，成功解释了氢原子光谱，但对多电子原子光谱无法解释，因为玻尔理论仍然以经电子原子光谱无法解释，因为玻尔理论仍然以经典理论为基础。如粒子的观念和轨道。典理论为基础。如粒子的观念和轨道。量子化条件的引进没

8、有适当的理论解释。量子化条件的引进没有适当的理论解释。五、五、玻尔理论的局限性玻尔理论的局限性1、对玻尔理论的下列说法中，正确的（、对玻尔理论的下列说法中，正确的（）A、继承了卢瑟福的原子模型，但对原子能量继承了卢瑟福的原子模型，但对原子能量和电子轨道引入了量子化假设和电子轨道引入了量子化假设 B、对经典电磁理论中关于对经典电磁理论中关于“做加速运动的电做加速运动的电荷要辐射电磁波荷要辐射电磁波”的观点表示赞同的观点表示赞同 C、用能量转化与守恒建立了原子发光频率与用能量转化与守恒建立了原子发光频率与原子能量变化之间的定量关系原子能量变化之间的定量关系 D、玻尔的两个公式是在他的理论基础上利用

9、玻尔的两个公式是在他的理论基础上利用经典电磁理论和牛顿力学计算出来的经典电磁理论和牛顿力学计算出来的ACD练习：练习：2、下面关于玻尔理论的解释中，不正确的说法、下面关于玻尔理论的解释中，不正确的说法是（是（）A、原子只能处于一系列不连续的状态中，每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个状态都对应一定的能量 B、原子中，虽然核外电子不断做加速运动，原子中，虽然核外电子不断做加速运动，但只要能量状态不改变，就不会向外辐射能量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，一原子从一种定态跃迁到另一种定态时，一定是辐射一定频率的光子定是辐射一定

10、频率的光子 D、原子的每一个能量状态都对应一个电子轨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道，并且这些轨道是不连续的C3、根据玻尔理论，氢原子中，量子数、根据玻尔理论，氢原子中，量子数n 越大，则下列说越大，则下列说法中正确的是（法中正确的是（）A、电子轨道半径越大电子轨道半径越大 B、核外电子的速率越大核外电子的速率越大C、氢原子能级的能量越大氢原子能级的能量越大 D、核外电子的电势能越大核外电子的电势能越大4、根据玻尔的原子理论，原子中电子绕核运动的半、根据玻尔的原子理论，原子中电子绕核运动的半径（径（）A、可以取任意值可以取任意值 B、可以在某一范围内取任意值可以

11、在某一范围内取任意值C、可以取一系列不连续的任意值可以取一系列不连续的任意值D、是一系列不连续的特定值是一系列不连续的特定值DACD5 5、按照玻尔理论，一个氢原子中的电子从、按照玻尔理论，一个氢原子中的电子从一个半径为一个半径为r ra a的圆轨道自发地直接跃迁到另的圆轨道自发地直接跃迁到另一个半径为一个半径为r rb b的圆轨道上，已知的圆轨道上，已知r ra a r rb b，则则在此过程中（在此过程中（）A A、原子要发出一系列频率的光子原子要发出一系列频率的光子 B B、原子要吸收一系列频率的光子原子要吸收一系列频率的光子 C C、原子要发出某一频率的光子原子要发出某一频率的光子 D D、原子要吸收某一频率的光子原子要吸收某一频率的光子C电子云电子云