教学实践中关于玻尔的原子模型的思考.pdf

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1、教学实践中蓑摸型的思考■刘芬玻尔的原子模型是高中物理原子物理部分的重点内容，也例如，已知氢原子基态的电子轨道半径为r：0．528×是比较抽象、学生不易理解的难点内容．通过对这部分内容的10。。m，量子数为n的能级值为E=二ev．教学实践，笔者结合自身的教学经历以及学生在学习中出现的困难和解题中出现的问题作了以下几点相关的思考，希望能够(1)求电子在基态轨道上运动的动能．帮助大家更好的理解和掌握玻尔理论．(2)求电子在基态轨道上运动时的势能．一解析：(1)核外电子绕核做匀速圆周运动，静电引力提供向、要充分利用玻尔理论产生的背景来引入玻尔理论

2、1．玻尔作为卢瑟福的学生参与了OL粒子散射的实验的工心力，122作，他一方面深信卢瑟福的核式结构学说是正确的，另一方面则=又知E=÷删r1，1Z认为一定有一种新的理论，既能与核式结构模型不矛盾，又能联立得电子在基态轨道的动能为13．6eV解释原子的稳定性以及原子的光谱为线状谱．1‘2．在当时已经有了量子的初步理论以及对氢原子光谱的(2)据E：一eV得电子在基态上的能量为E。=13．6n谱线分析．具体包括：eV(若给出氢原子的能级图，则由能级图中的能级得出)(1)1885年，巴尔末对氢原子光谱中的可见区的四条谱线则电子在基态轨道上的势能为E

3、p=E一E=一27．2eV．分析，发现了氢原子光谱辐射的波长具有分立的特征．三、综合应用跃迁条件和光电效应方程解题时的桥梁(2)1900年，普朗克提出了能量子假说，他认为振动着的带1．跃迁条件：当电子能量较高的定态轨道跃迁到能量较低电微粒的能量只能是某一最小值的整数倍，当带电微粒辐射和的定态轨道时，会放出能量为的光子；当电子从能量较低的吸收能量时，也是以这个最小单位为单位一份一份辐射或吸收定态轨道跃迁到能量较高的定态轨道时，会吸收能量为的光的，每一份能量子均为8=hv子，这个光子的能量由前后两个能级的能量差决定，即：hv=E(3)1905

4、年，爱因斯坦提出了关于光子的假说，他认为光不一E．仅在发射和吸收时能量时一份一份的，而且光本身就是由一个2．光电效应方程：金属中的电子吸收一个光子获得的能量个不可分割的能量子组成，每一份光的能量子均为，玻尔是是砌，这些能量的一部分用来克服金属的逸出功，剩下的表在卢瑟福、普朗克、爱因斯坦的思想以及巴尔末公式的启发下现为逸出后电子的初动能，即E=hv—Wo．才提出了自己的原子结构假说．这样引入能够充分展现科学发3．由以上两点可以得出，若用跃迁过程放出的光子来照射展的历程，并且很自然的过渡到玻尔的两个假设，同时也高中在金属表面，则跃迁过程放出的

5、光子的能量即为光电效应方程物理新课程标准的要求．因为课程标准指出：教科书的内容应中的电子吸收的能量，均为^，这样，光子的能量就成为了跃迁重视科学的发生过程，科学发展的历史表明，每一个科学上的条件和光电效应方程的桥梁．新发现，特别是具有重大意义的科学发现，都为后继者提供宝例如，图中画出了氢原子的4个能E．⋯⋯⋯⋯⋯．0贵的教益和启迪．要让学生汲取前辈科学家科学思维和研究方eV级，并注明了相应的能量E．处在n=4——．-63．4法的滋养，使其受到生动的情感态度与价值观的熏陶和感染，．0ev的能级的一群氢原子向低能级跃迁时，止———13-6eV

6、促进健全人格的养成．能够发出若干种不同频率的光波．已知一二、对玻尔理论中原子能量的理解金属钾的逸出功为2．22eV．以氢原子为例，氢原子的能量包括两部分：一部分是电子试通过计算说明，从n=4的能级图1绕核运动的动能，另一部分是电子和氢原子核间的电势能．向n：2的能级跃迁时辐射出的波，能1．电子绕核运动的动能否使金属钾发生光电效应?若能发生，光电子的最大初动能为电子绕核运动可以看做匀速圆周运动，向心力来源于电子多少?和原子核间的静电引力，所以有：／r=删／r，则电子绕核运解析：据玻尔假设的频率条件，在氢原子由n=4向n=2跃动的动能E=my

7、／2=ke／2r．迁的过程中辐射的光子的能量为hv=E4一E=一0．85eV一2．电子和原子核间的电势能(一3．40eV)：2．55eV．电子和原子核间的电势能应属于原子系统的能量．从电场由于跃迁过程中辐射的光子能量用来照射金属钾的表面，力做功和电势能的关系可知：电子绕核的轨道半径减小时，电且2．55eV>2．22eV即hv>．场力做正功，电势能减小；电子绕核的轨道半径增大时，电场力据发生光电效应的条件可判断出能使金属钾发生光电做负功，电势能增大；若选无穷远电势能为零，则原子的电势能效应应为负值，E=一ke／r，因此，氢原子的总能量E=+

8、Ep=据光电效应方程有E=hv—Wo：2．55eV一2．22eV：一e／2r．·14·。瀚罄彝一■陈江萍摘要：晶体管是电器中常用的电学元件，尽管中学物理中++没有过多的介绍，但了解一些晶体管最