18.4《玻尔的原子模型》教案(新人教版选修3-5)1

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第十八章 原子结构

第四节 玻尔的原子模型

教学目标

一、知识目标：

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。 二、能力目标：

通过本节的学习，感受科学发展与进步的坎坷。 三、德育目标：

培养我们探究科学、认识科学的能力，提高自主学习的意识。

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

2课时

教学过程

引入新课:

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

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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。 新课教学:

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En）跃迁到另一种定态（设能量为Em）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

h Em En（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

2

rn nr1 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：

n=1，2，3 能 量： En

1n

2

E1 n=1，2，3 式中r1、E1、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，rn、En 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。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

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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rn： rn=n2r1， r1代表第一条（离核最近的一条）可能轨道的半径 r1=0.53×10 m

例：n=2， r2=2.12×10-10 m

（2）氢原子的能级：①原子在各个定态时的能量值En称为原子的能级。它对应电子在各条可能轨道上运动时的能量En（包括动能和势能） En=E1/n2 n=1，2，3，······

E1代表电子在第一条可能轨道上运动时的能量 E1=-13.6eV

注意：计算能量时取离核无限远处的电势能为零，电子带负电，在正电荷的场中为负值，电子的动能为电势能绝对值的一半，总能量为负值。

例：n=2，E2=-3.4eV， n=3，E3=-1.51eV， n=4，E4=-0.85eV， 氢原子的能级图如图所示。

-10

4、玻尔理论对氢光谱的解释 （1）基态和激发态

基态：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，叫基态。

激发态：原子处于较高能级时，电子在离核较远的轨道上运动，这种定态，叫激发态。

（2）原子发光：原子从基态向激发态跃迁的过程是吸收能量

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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过程，是辐射能量的过程，这个能量以光子的形式辐射出去，吸收或辐射的能量恰等于发生跃迁的两能级之差。

说明：氢原子中只有一个核外电子，这个电子在某个时刻只能在某个可能轨道上，或者说在某个时间内，由某轨道跃迁到另一轨道——可能情况只有一种。可是，通常容器盛有的氢气，总是千千万万个原子在一起，这些原子核外电子跃迁时，就会有各种情况出现了。但是这些跃迁不外乎是能级图中表示出来的那些情况。

课堂小结：

教师活动：让学生概括总结本节的内容。请一个同学到黑板上总结，其他同学在笔记本上总结，然后请同学评价黑板上的小结内容。

学生活动：认真总结概括本节内容，并把自己这节课的体会写下来、比较黑板上的小结和自己的小结，看谁的更好，好在什么地方。

点评：总结课堂内容，培养学生概括总结能力。

教师要放开，让学生自己总结所学内容，允许内容的顺序不同，从而构建他们自己的知识框架。

课后练习：

1．原子从一个能级跃迁到一个较低的能级时，有可能不发射光子．例如在某种条件下，铬原子的n = 2能级上的电子跃迁到n = 1能级上时并不发射光子，而是将相应的能量转交给n = 4能级上的电子，使之能脱离原子，这一现象叫做俄歇效应，以这种方式脱离了原子

2

的电子叫做俄歇电子，已知铬原子的能级公式可简化表示为 En A/n ，式中n=l，2，

3，… 表示不同能级，A是正的已知常数，上述俄歇电子的动能是 （ ）

A．3A/16 B．7A/16 C．11A/16 D．13A/16 2．a

涉仪，形成的光的干涉图样如图乙所示.则下述正确的是：（ ）

A．a光光子的能量较大

B．在水中a光传播的速度较大 C．若用a光照射某金属时不能发生光电效应，则用b 光照射该金属时也不能发生 光电效应

D．若a光是氢原子从n＝3的能级向n＝2的能级跃迁时产生的，则b光可能是氢原子

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从n＝4的能级向n＝2的能级跃迁时产生的

3．（06广州1）氢原子能级如图所示，一群原处于n＝4 能级的氢原子回到n ＝1的状态过程中（ ）

A．放出三种频率不同的光子 B．放出六种频率不同的光子

C．放出的光子的最大能量为其12 . 75ev ，最小能量是0.66eV D．放出的光能够使逸出功为13 . 0eV的金属发生光电效应

4．氢原子从第3能级跃迁到第2能级时辐射出的光子的波长是_______nm，这种光子属于___ 光。（已知氢原子的基态能级为-13.6eV）

5．原子从a能级状态跃迁到b能级状态时发射波长为λ迁到c能级状态时吸收波长为λ

1的光子；原子从

b能级状态跃

2的光子，已知λ1>λ2．那么原子从

a能级状态跃迁到c能

级状态时将要________（填“吸收”或“辐射”）波长为_________的光子．

6．一群处于量子数n = 3的激发态氢原子向低能级跃迁时，可能发出的光谱线条数是___________。

7．已知氢原子基 …… 此处隐藏：2359字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……