2018年人教版选修3-4同步讲义:第十八章 4 玻尔的原子模型
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4 玻尔的原子模型

[学习目标] 1.知道玻尔原子理论的基本假设的主要内容.2.了解能级、跃迁、能量量子化以及基态、激发态等概念,会计算原子跃迁时吸收或辐射光子的能量.3.能用玻尔原子理论简单解释氢原子光谱.

一、玻尔原子理论的基本假设

[导学探究] 1.按照经典理论,核外电子在库仑引力作用下绕原子核做圆周运动.我们知道,库仑引力和万有引力形式上有相似之处,电子绕原子核的运动与卫星绕地球的运动也一定有某些相似之处,那么若将卫星-地球模型缩小是否就可以变为电子-原子核模型呢?

答案 不可以.在玻尔理论中,电子的轨道半径只可能是某些分立的数值,而卫星的轨道半径可按需要任意取值.

2.氢原子吸收或辐射光子的频率条件是什么?它和氢原子核外的电子的跃迁有什么关系?

答案 电子从能量较高的定态轨道(其能量记为Em)跃迁到能量较低的定态轨道(其能量记为En)时,会放出能量为hν的光子(h是普朗克常量),这个光子的能量由前后两个能级的能量差决定,即hν=Em-En(m>n).这个式子称为频率条件,又称辐射条件.

当电子从较低的能量态跃迁到较高的能量态,吸收的光子的能量同样由频率条件决定.

[知识梳理] 玻尔原子理论的基本假设

1.轨道量子化

(1)原子中的电子在库仑引力的作用下,绕原子核做圆周运动.

(2)电子运行轨道的半径不是任意的,也就是说电子的轨道是量子化的(填"连续变化"或"量子化").

(3)电子在这些轨道上绕核的转动是稳定的,不产生电磁辐射.

2.定态

(1)当电子在不同轨道上运动时,原子处于不同的状态,原子在不同的状态中具有不同的能量,即原子的能量是量子化的,这些量子化的能量值叫做能级.

(2)原子中这些具有确定能量的稳定状态,称为定态.

(3)基态:原子能量最低的状态称为基态,对应的电子在离核最近的轨道上运动,氢原子基态能量E1=-13.6 eV.

(4)激发态:较高的能量状态称为激发态,对应的电子在离核较远的轨道上运动.

氢原子各能级的关系为:En=E1.(E1=-13.6 eV,n=1,2,3,...)