普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)科書—物（選修－）[教版]第十八章

原子結(jié)構(gòu)新標(biāo)求1內(nèi)容準(zhǔn)（1了解類探索原子結(jié)構(gòu)的歷史及有關(guān)經(jīng)實(shí)驗(yàn)。例1用錄像或計(jì)算機(jī)擬，演示粒子散射實(shí)驗(yàn)。（2通過氫原子光譜的分析，了原子的能結(jié)構(gòu)。例2了解光分析在科技術(shù)中的用。2活動(dòng)議觀看有關(guān)原結(jié)構(gòu)的科影片。新程習(xí)18．玻爾的原子模型★

新標(biāo)求（）識技1了解爾原子理論主要內(nèi)容2了解級、能量量化以及基、激發(fā)態(tài)概念。（）程方通過玻爾理的學(xué)習(xí)，一步了解光譜的產(chǎn)生。（）感態(tài)與值培養(yǎng)我們對學(xué)的探究神，養(yǎng)成立自主、勇于創(chuàng)新的精神?！飳W(xué)點(diǎn)玻爾原子理的基本假。★學(xué)點(diǎn)玻爾理論對光譜的解?！飳W(xué)法

教師啟發(fā)、導(dǎo)，學(xué)生論、交流★學(xué)具投影片，多體輔助教設(shè)備★時(shí)排1課時(shí)★學(xué)程（）入課復(fù)習(xí)提問：1子散射實(shí)的現(xiàn)象是么？2原子式結(jié)構(gòu)學(xué)說內(nèi)容是什？3盧瑟原子核式結(jié)學(xué)說與經(jīng)電磁理論矛盾教

師：為了解決盾家玻爾，1913年

電子繞核運(yùn)（有加速）輻射電磁波能量減少、道半徑減電子沿螺旋軌道落入子核

頻率等于繞運(yùn)行的頻頻率變化原子光譜應(yīng)連續(xù)光譜（矛盾：實(shí)際上是連續(xù)的亮）

上述矛物理學(xué)在提出了自己的構(gòu)假說。

原子是不穩(wěn)的（矛盾：實(shí)際原子是穩(wěn)的）

原子結(jié)（）行課1玻爾原子理論（）能級（態(tài)）假設(shè)：原子只能處于一系列不續(xù)的能量態(tài)中，在些狀態(tài)中原子是穩(wěn)定的，電雖然繞核動(dòng)，但并向外輻射能量。這些狀態(tài)叫定態(tài)本假設(shè)是針原子穩(wěn)定性提出的）2）躍遷設(shè)：原子從一種定態(tài)（設(shè)能量為E）躍遷到一種定態(tài)設(shè)能量為）nm時(shí)，它輻射或吸收）定頻率的子，光子的能量由這兩種定態(tài)的能差決定，h

Emn

（為朗克恒量（本假設(shè)針線狀譜提）（）軌道量化假設(shè)：原子的不同能量狀態(tài)跟電沿不同的形軌道繞運(yùn)動(dòng)相對應(yīng)。原子的定態(tài)是連續(xù)的，此電子的能軌道的分布也是不連續(xù)的針對原核式模型出是能級假設(shè)的充玻爾據(jù)經(jīng)典電理論和牛頓力學(xué)計(jì)算出氫原子的電的各條可軌道半徑和電子在各軌道上運(yùn)時(shí)的能量包括動(dòng)能和勢能）公式：軌道半徑

rn

2

r1

n=1，2

3……能

量：

E

1n2

E

n=1……中r分別代表第一（即離核最的）11可能軌道的徑和電子這條軌道運(yùn)動(dòng)時(shí)的能量，r、E分別代第n條可能道的半徑和n電子在第n條軌道運(yùn)動(dòng)時(shí)的量，是整數(shù)，叫子數(shù)。．氫原的能級圖從玻爾的基假設(shè)出發(fā)運(yùn)用經(jīng)典電磁學(xué)和經(jīng)典力學(xué)的理論可以計(jì)氫原子中子的可能軌道半徑和應(yīng)的能量（）氫原子大小：氫原子的電子的各條可能軌的半徑r：rnr，nn1r代表一條（離核最近的一條）可能軌道半徑1r×-10m1例：，

r×102

m（）氫原子能級：①原子在各個(gè)定態(tài)時(shí)的能量稱為原的能級。對應(yīng)電子在各條n可能軌道上動(dòng)時(shí)的能（包括動(dòng)和勢能）n

/n2n1

1，，3，······代表電在第一條可能軌道上運(yùn)時(shí)的能量1=1注意：計(jì)算量時(shí)取離無限遠(yuǎn)處電勢能為零電帶負(fù)電在正電荷的中為負(fù)值電子的動(dòng)能為勢能絕對的一半，能量為負(fù)值。例：，，2

3，3

4，……4氫原子的能圖如圖所。4玻爾論對氫光譜解釋（）基態(tài)和發(fā)態(tài)基態(tài)：在正狀態(tài)下，子處于最能級，這時(shí)電子在離核最近的軌道運(yùn)動(dòng)，這定態(tài)，叫基態(tài)。激發(fā)態(tài)：原處于較高級時(shí)，電在離核較遠(yuǎn)的軌道上運(yùn)動(dòng)，這種定，叫激發(fā)。（）原子發(fā)：原子從基態(tài)向激發(fā)態(tài)躍遷的過程吸收能量過程。原從較高的激發(fā)態(tài)向較低的激態(tài)或基態(tài)遷的過程是輻射量的過程這個(gè)能以光子的形輻射出去吸收或輻射的能恰等于發(fā)躍遷的兩級之差。說明：氫原中只有一核外電子這個(gè)電子在某個(gè)時(shí)刻只能某個(gè)可能道上，或說在某個(gè)時(shí)間內(nèi)，由某軌道躍到另一軌——可能況只有一種可，通常容器盛的氫氣，是千千萬個(gè)原子在一起，這些原子核外子躍遷時(shí)就會(huì)有各情況出現(xiàn)了。但是這些躍遷不乎是能級中表示出的那些情況。5．夫克赫實(shí)（1）實(shí)驗(yàn)的歷史背景意義1911年，盧福根據(jù)α粒散射實(shí)驗(yàn)提出了原核式結(jié)構(gòu)模。年，玻將普朗克子假說運(yùn)到原子核結(jié)構(gòu)模型，建立了與經(jīng)典理論

相違背的兩重要概念原子定態(tài)能級和能級躍遷概念電在能級之間遷時(shí)伴隨磁波的吸收和發(fā)射電波頻率的小取決于子所處兩定態(tài)能級間的能量差隨著英國理學(xué)家埃斯對光譜的研玻理論被立是任重要的物理規(guī)律都必須得到至少兩獨(dú)立的實(shí)方法的驗(yàn)證。隨，在年，國科學(xué)家夫克和他的手赫茲采電子與稀薄氣體中原子碰撞的方法（與譜研究相立），簡而巧妙地直接證實(shí)了原子能級的存，從而為爾原子理提供了有力證據(jù)。1925年，由他二人的卓貢獻(xiàn)，他獲得了當(dāng)?shù)闹Z貝爾理學(xué)獎(jiǎng)（年于國洛丁根補(bǔ)發(fā)）。蘭克-赫實(shí)驗(yàn)至今仍是探索原子部結(jié)構(gòu)的要手段之。所以，在近代物理實(shí)驗(yàn)中，仍把作為傳統(tǒng)經(jīng)典實(shí)驗(yàn)（）夫蘭克赫茲實(shí)驗(yàn)的論基礎(chǔ)根據(jù)爾的原子論，原子只能處一系列不續(xù)的穩(wěn)定態(tài)之中，其中每一種狀態(tài)相應(yīng)于一的能量值E（n=2n3），些能量值稱能級。最能級所對的狀態(tài)稱為基態(tài)，其它高能級所對應(yīng)的態(tài)稱為發(fā)態(tài)。當(dāng)原子從一穩(wěn)定狀態(tài)渡到另一穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)就會(huì)吸收或輻射一定頻的電磁波率大小決定于原所處兩定能級間的量差。

h

EEmn

（h為普朗恒量）本驗(yàn)中是利用一定能量電子與原碰撞交換量而實(shí)現(xiàn)，并滿足能量選擇定則：

Em

n

（為激發(fā)電位夫蘭赫茲實(shí)驗(yàn)璃容器充需測量的氣體本實(shí)驗(yàn)用的是電子陰級K發(fā)，K與柵極G之間有速電場G與接收A之間有速電場。當(dāng)子在空間經(jīng)加速、碰撞后，進(jìn)入KG空間時(shí)能量足以過減速電，就成為流計(jì)的電流。（）實(shí)驗(yàn)原：改進(jìn)的夫蘭赫茲管的本結(jié)構(gòu)如圖所示。電子由陰極K發(fā)出陰極K和第一柵極G

1之間的加速壓V及與第柵極G之的加速電壓V使子加速。在極A第二柵極G1K2G2K之可設(shè)置減速電壓V。2G2A設(shè)汞原子的態(tài)能量為，第一發(fā)態(tài)的能為，初速為零的電子在電差為V加速0電場作用下獲得能為eV具有種能量的電子與汞原子發(fā)生碰撞當(dāng)電子量<-E時(shí)，10電子能量幾不損失。果≥EΔ，汞原子從電子中取得能量Δ，而由基態(tài)躍遷到10第一激發(fā)態(tài)ΔE=eV。應(yīng)的電位差VC即為汞子的第一發(fā)電位。在實(shí)驗(yàn)中，漸增加V，由流計(jì)讀出極電流I，得到下圖所示的變化曲線G2KA實(shí)驗(yàn)結(jié)論

（）夫蘭克赫茲實(shí)驗(yàn)證了原子被激發(fā)到不同的狀態(tài)時(shí)吸收能量是不續(xù)的進(jìn)說明原子能量是量化的。6．玻理論局性玻理論雖把量子理論引入原子領(lǐng)域，提出定和躍遷概，成功解釋了氫原光譜對多電原子光譜無法解釋因?yàn)闋柪碚撊匀唤?jīng)典理論基礎(chǔ)如粒子的觀念和道。

量子化條件引進(jìn)沒有當(dāng)?shù)睦碚撫尅?電子某處單位體內(nèi)出現(xiàn)的率—電子云（課件演示（）堂習(xí)1對玻理論的下列法中，正的是（

ACD

）A繼承了瑟福的原子模型，但對子能量和子軌道引了量子化設(shè)B．對典電磁理論中關(guān)于做加運(yùn)動(dòng)的電荷要輻射電磁波”的觀點(diǎn)示贊同C用能量轉(zhuǎn)與守恒建立了原子發(fā)光頻率與原子量變化之的定量關(guān)D．玻的兩個(gè)公是在他的論基礎(chǔ)上利用經(jīng)典電磁理論和牛頓力學(xué)計(jì)算出的2下面于玻爾理論解釋中，正確的說是（

C）A原子只處于一系列不連續(xù)的狀中，每個(gè)態(tài)都對應(yīng)定的能量B．原中，雖然核外電子不斷做加速運(yùn)動(dòng)但只要能狀態(tài)不改，就不會(huì)向外輻射能量C原子從一定態(tài)躍遷到另一種定態(tài)時(shí)，一定要射一定頻的光子D．原的每一個(gè)量狀態(tài)都應(yīng)一個(gè)電子軌道，并且這些軌道是不連續(xù)的3根據(jù)爾理論，氫子中，量數(shù)N越大，則下列說法中正確的是（A電子軌半徑越大B．核外子的速率越大C氫原子能的能量越大D．核外子的電勢越大

ACD

）4根據(jù)爾的原子理，原子中子繞核運(yùn)的半徑（A可以取意值B．可以某一范圍內(nèi)取任意值

D

）C可以取一列不連續(xù)的任意值D．是系列不連的特定值5按照爾理論，一氫原子中電子從一徑為r的圓軌自發(fā)地直躍遷到一徑為ar的圓道上，已知r>r，則在此過程（）baA原子要出一系列頻率的光子B．原要吸收一系列頻率的光子C原子要發(fā)某一頻率的光子D．原要吸收某頻率的光（）堂結(jié)玻爾的原子型是把盧福的學(xué)說量子理論結(jié)合原子的穩(wěn)定性和原子的線光譜作