玻尔的原子模型__能级

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1、同学们好第三节玻尔的原子模型学习目标:1、了解玻尔理论产生的背景；2、理解和掌握玻尔理论内容、意义；3、理解定态（基态和激发态）、量子化、能级、跃迁的概念，理解氢原子的能级图。按照经典物理学的观点去推断，在轨道上运动的电子带有电荷，运动中要辐射电磁波，电子损失了能量，其轨道半径不断缩小，最终落在原子核上．由于电子轨道的变化是连续的，辐射电磁波的频率也会连续变化．事实上，原子是稳定的，辐射电磁波的频率也只是某些确定的值．卢瑟福的原子核式结构学说很好地解释了a粒子的散射实验，初步建立了原子结构的正确图景，但跟经典的电磁理论发生了矛盾。1、原来，电子没有被库仑力吸引到核上，它一定

2、是以很大的速度绕核运动，就象行星绕着太阳运动那样。按照经典理论，绕核运动的电子应该辐射出电磁波，因此它的能量要逐渐减少。随着能量的减少，电子绕核运行的轨道半径也要减小于是电子将沿着螺旋线的轨道落入原子核，就像绕地球运动的人造卫星受到上层大气阻力不断损失能量后要落到地面上一样。这样看来，原子应当是不稳定的，然而实际上并不是这样。一、玻尔提出原子模型的背景：2、同时，按照经典电磁理论，电子绕核运行时辐射电磁波的频率应该等于电子绕核运行的频率，随着运行轨道半径的不断变化，电子绕核运行的频率要不断变化，因此原子辐射电磁波的频率也要不断变化。这样，大量原子发光的光谱就应该是包含一切频率的

3、连续谱。以上矛盾表明，从宏观现象总结出来的经典电磁理论不适用于原子这样小的物体产生的微观现象。为了解决这个矛盾，1913年玻尔在卢瑟福学说的基础上，把普郎克的量子理论运用到原子系统上，提出了玻尔理论。二、玻尔理论的主要内容：1、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。2、原子从一种定态（设能量为E初）跃迁到另一种定态（设能量为E终）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E初E终hv3、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

4、电子的可能轨道的分布也是不连续的。三、玻尔计算出氢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：rn=nr12轨道半径：（n=1,2,3……)能量：Enn21E1（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。四、氢原子的能级图：－－－－－－－－－－－－－－－－－１２３４５-13.6-3.4-1.51-0.85-0.540eVnE∞1、能级：氢原子的各个定态的能量值，叫它的能级。2、基态：

5、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。3、激发态：除基态以外的能量较高的其他能级，叫做激发态。4、原子发光现象：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，这就是原子发光现象。不同的能量，发射的光频率也不同，我们就能观察到不同颜色的光。五、能级：六、对玻尔原子模型的理解1．氢原子的能量(1)轨道与能量：对氢原子而言，核外的一个电子绕核运行时，若半径不同，则对应着的原子能量也不同．轨道是不连续的，能量也是不连续的，即能量量子化．(2)负能量：若使原子电离，外界必须对原子做功输入能量，使

6、电子摆脱它与原子核之间的库仑力的束缚，所以原子电离后的能量比原子其他状态的能量都高．我们把原子电离后的能量记为0，即选取电子离核无穷远处即电子和原子核间无作用力时氢原子的能量为零，则其他状态下的能量值均为负值．因此有E1=-13.6eV，En=E1/n2这里E1和En是指电子的总能量，即电子动能与电势能的和．2．卢瑟福原子模型与玻尔原子模型的相同点与不同点．(1)相同点①原子有带正电的核，原子质量几乎全部集中在核上．②带负电的电子在核外运转．(2)不同点卢瑟福模型：库仑力提供向力心，r的取值是连续的．玻尔模型：轨道r是分立的、量子化的，原子能量也是量子化的．七、氢原子的辐射1．

7、能级的跃迁根据玻尔模型，原子只能处于一系列的不连续的能量状态中。这些状态分基态和激发态两种，其中原子在基态时是稳定的，原子在激发态时是不稳定的，当原子处于激发态时会自发地向较低能级跃迁，经过一次或几次跃迁到达基态．所以处于能量较高激发态的一群氢原子，自发地向低能级跃迁时，发射光子的频率数满足．2．光子的发射原子能级跃迁时以光子的形式放出能量，原子在始末两个能级Em和En(m>n)间跃迁时发射光子的频率可由下式表示：由上式可以看出，能级差越大，放出光子的频率就越高．3．光子的吸收光子的吸收是光