18.4玻爾的原子模型第一頁，共16頁。湯姆孫發(fā)現(xiàn)(fāxiàn)電子湯姆孫的西瓜(xīguā)模型α粒子(lìzǐ)散射實驗盧瑟福的核式結(jié)構(gòu)模型回顧科學(xué)家對原子結(jié)構(gòu)的探究過程原子不可割湯姆孫的西瓜模型否定建立否定建立出現(xiàn)矛盾第二頁，共16頁。盧瑟福模型(móxíng)的困難原子核式結(jié)構(gòu)模型與經(jīng)典電磁理論(lǐlùn)的矛盾核外電子(héwàidiànzǐ)繞核運動輻射電磁波電子軌道半徑連續(xù)變小原子不穩(wěn)定輻射電磁波頻率連續(xù)變化事實上：原子是穩(wěn)定的原子光譜是線狀譜盧瑟福核式模型無法解釋原子的穩(wěn)定性和氫原子光譜的分立特征否定盧瑟福的核式結(jié)構(gòu)模型建立?第三頁，共16頁。圍繞原子核運動的電子(diànzǐ)軌道半徑只能是某些不連續(xù)（分立）的數(shù)值。一、玻爾的原子(yuánzǐ)模型1、軌道(guǐdào)量子化假設(shè):+分立軌道3142（1）如氫原子電子的可能軌道r半經(jīng)：…rn＝n2r1(n＝1,2,3

)r1＝0.053nmr2＝0.212nmn叫量子數(shù)n=1表示電子軌道1n越大,表示半徑越大，離核越遠電子在這些軌道上繞核的轉(zhuǎn)動是穩(wěn)定的，不產(chǎn)生電磁輻射第四頁，共16頁。電子在不同的軌道運動(yùndòng)對應(yīng)著不同的狀態(tài)，原子在不同的狀態(tài)中具有不同的能量，即能量是量子化的２、能量(néngliàng)量子化假設(shè):(1)能級：這些(zhèxiē)量子化的能量值叫做能級．(2)定態(tài)：在這些狀態(tài)中原子是穩(wěn)定的,電子雖然繞核運動，但并不向外輻射能量。這些狀態(tài)叫定態(tài)。包括基態(tài)和激發(fā)態(tài)。12345∞n量子數(shù)E/eVＥ3Ｅ2Ｅ１Ｅ4Ｅ5Ｅ∞能級圖(3)

基態(tài)：能量值最低的狀態(tài)軌道半徑最小(離核最近)n=1-----與衛(wèi)星繞地球運動類比(4)

激發(fā)態(tài)：除基態(tài)外的狀態(tài)n=2,3,4…..+1432第五頁，共16頁。氫原子能級(néngjí)圖12345∞n量子數(shù)=-13.6=-3.4=-1.51=-0.85=-0.54=0E/eVＥ４Ｅ１Ｅ３Ｅ２Ｅ５Ｅ∞原子的能量(néngliàng)包括核外電子動能和核與電子間的勢能取時的能量(néngliàng)為0,其他的能級能量(néngliàng)均為負n=8n越大，r越大，動能越小，電勢能越大，能級的能量越大第六頁，共16頁。當電子從能量較高的定態(tài)軌道(guǐdào)（設(shè)能量為Em）躍遷到能量較低的定態(tài)軌道(guǐdào)（設(shè)能量為En）時，會放出能量為hv的光子.（線狀光譜）３、躍遷(yuèqiān)假設(shè)Em－En

hv=12345∞n量子數(shù)-13.6-3.4-1.51-0.85-0.540E/eV能級(néngjí)圖

反之電子吸收光子時會從能量較低的軌道躍遷到能量較高的軌道，同樣滿足上式關(guān)系。（吸收光譜）？(m>n)光子放出或吸收的能量必須等于兩個能級的能極差，所以放出光子或吸收光子的頻率是定值第七頁，共16頁。波爾理論對氫原子光譜(guāngpǔ)的解釋1向低軌道躍遷：發(fā)射(fāshè)光子發(fā)射(fāshè)光子的能量：Em－En

hv=光子(guāngzǐ)的能量必須等于能極差Em－En

處于激發(fā)態(tài)的原子是不穩(wěn)定的，可自發(fā)的經(jīng)過一次或幾次躍遷到達基態(tài)

由于能級是分立的，所以放出光子的能量也是分立的，因此原子發(fā)出的光譜只有一些分立的亮線12345∞n量子數(shù)-13.6-3.4-1.51-0.85-0.540E/eV第八頁，共16頁。波爾理論對氫原子光譜(guāngpǔ)的解釋2向高軌道(guǐdào)躍遷：吸收光子吸收光子的能量：Em－En

hv=吸收光子(guāngzǐ)的能量必須等于能極差Em－En

因此吸收光譜也是一些分立的暗線12345∞n量子數(shù)-13.6-3.4-1.51-0.85-0.540E/eV電離：電子吸收能量克服核的引力，脫離原子變成自由電子的現(xiàn)象電離條件：與躍遷的區(qū)別：入射光能量大于等于電離能都被吸收原因：使離子電離，破壞了原子結(jié)構(gòu)，不再滿足躍遷條件E－En

hv>/∞|En|

hv>/第九頁，共16頁。玻爾理論成功解釋了氫原子光譜(guāngpǔ)的不連續(xù)原子從較高能級躍遷到較低能級，放出光子的能量(néngliàng)等于前后兩能級差，（）由于能級是分立的，所以發(fā)射的光子能量(néngliàng)也是分立的，因此原子光譜只有一些分立的亮線。第十頁，共16頁。波爾理論(lǐlùn)對氫原子光譜的解釋2向高軌道躍遷：用實物粒子（如電子)撞擊滿足碰撞規(guī)律：光子(guāngzǐ)吸收粒子的全部或部分能量，只要入射粒子的能量大于或等于兩能極間的能量差，就能使電子躍遷

12345∞n量子數(shù)-13.6-3.4-1.51-0.85-0.540E/eV第十一頁，共16頁。對于基態(tài)氫原子，下列說法中正確的是（）A.它能吸收10.2eV的光子

B.它能吸收11eV的光子C.它能吸收12.75eV的光子D它能吸收13.6eV的光子

E.它能吸收14eV的光子F它能吸收具有11eV動能(dòngnéng)的電子的部分動能(dòngnéng)12345∞n量子數(shù)-13.6-3.4-1.51-0.85-0.540E/eV第十二頁，共16頁。要使處于基態(tài)的氫原子從基態(tài)躍遷到n=3的激發(fā)態(tài)，則照射光的頻率必須是多少？躍遷后能發(fā)出(fāchū)幾種不同頻率的光？求輻射光的最大頻率和最小頻率?各種光能量之間的關(guān)系?12345∞n量子數(shù)-13.6-3.4-1.51-0.85-0.540E/eV第十三頁，共16頁。小結(jié)(xiǎojié)一、玻爾原子結(jié)構(gòu)模型(móxíng)內(nèi)容1、軌道(guǐdào)量子化假設(shè)２、能量量子化假設(shè)３、躍遷假設(shè)二、玻爾理論對氫光譜的解釋1、向低能級躍遷發(fā)射光子2、向高能級躍遷吸收光子躍遷：三、玻爾理論的成功與局限之處1、成功之處：引入了“量子”的觀念成功解釋了氫原子的線狀光譜2、局限之處：（1）對于外層電子較多元素的原子光譜，其理論與事實相差很大（2）過多地引用了經(jīng)典的物理理論第十四頁，共16頁。根據(jù)玻爾的原子理論，原子中電子繞核運動的半徑（）A、可以取任意值B、可以在某一范圍(fànwéi)內(nèi)取任意值C、可以取一系列不連續(xù)的任意值D、是一系列不連續(xù)的特定值D思考(sīkǎo)第十五頁，共16頁。