18.4-波尔的原子模型课件

18.4玻尔的原子模型汤姆孙发现电子汤姆孙的西瓜模型α粒子散射实验卢瑟福的核式结构模型回顾科学家对原子结构的探究过程原子不可割汤姆孙的西瓜模型否定建立否定建立出现矛盾卢瑟福模型的困难原子核式结构模型与经典电磁理论的矛盾核外电子绕核运动辐射电磁波电子轨道半径连续变小原子不稳定辐射电磁波频率连续变化事实上：原子是稳定的原子光谱是线状谱卢瑟福核式模型无法解释原子的稳定性和氢原子光谱的分立特征否定卢瑟福的核式结构模型建立?围绕原子核运动的电子轨道半径只能是某些不连续（分立）的数值。一、玻尔的原子模型1、轨道量子化假设:3142（1）如氢原子电子的可能轨道r半经：rn＝n2r1(n＝1,2,3)r1＝0.053nmr2＝0.212nmn叫量子数n=1表示电子轨道1n越大,表示半径越大，离核越远电子在这些轨道上绕核的转动是稳定的，不产生电磁辐射电子在不同的轨道运动对应着不同的状态，原子在不同的状态中具有不同的能量，即能量是量子化的２、能量量子化假设:(1)能级：这些量子化的能量值叫做能级．(2)定态：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。包括基态和激发态。12345∞n量子数E/eVＥ3Ｅ2Ｅ１Ｅ4Ｅ5Ｅ∞能级图(3)基态：能量值最低的状态轨道半径最小(离核最近)n=1-----与卫星绕地球运动类比(4)激发态：除基态外的状态n=2,3,4…..+1432氢原子能级图12345∞n量子数=-13.6=-3.4=-1.51=-0.85=-0.54=0E/eVＥ４Ｅ１Ｅ３Ｅ２Ｅ５Ｅ∞)6.13(1112eVEEnEn原子的能量包括核外电子动能和核与电子间的势能取时的能量为0,其他的能级能量均为负n=8n越大，r越大，动能越小，电势能越大，能级的能量越大当电子从能量较高的定态轨道（设能量为Em）跃迁到能量较低的定态轨道（设能量为En）时，会放出能量为hv的光子.（线状光谱）３、跃迁假设Em－Enhv=12345∞n量子数-13.6-3.4-1.51-0.85-0.540E/eV能级图反之电子吸收光子时会从能量较低的轨道跃迁到能量较高的轨道，同样满足上式关系。（吸收光谱）？(mn)光子放出或吸收的能量必须等于两个能级的能极差，所以放出光子或吸收光子的频率是定值波尔理论对氢原子光谱的解释1、向低轨道跃迁：发射光子发射光子的能量：Em－Enhv=光子的能量必须等于能极差Em－En处于激发态的原子是不稳定的，可自发的经过一次或几次跃迁到达基态由于能级是分立的，所以放出光子的能量也是分立的，因此原子发出的光谱只有一些分立的亮线12345∞n量子数-13.6-3.4-1.51-0.85-0.540E/eV波尔理论对氢原子光谱的解释2、向高轨道跃迁：吸收光子吸收光子的能量：Em－Enhv=吸收光子的能量必须等于能极差Em－En因此吸收光谱也是一些分立的暗线12345∞n量子数-13.6-3.4-1.51-0.85-0.540E/eV电离：电子吸收能量克服核的引力，脱离原子变成自由电子的现象电离条件：与跃迁的区别：入射光能量大于等于电离能都被吸收原因：使离子电离，破坏了原子结构，不再满足跃迁条件E－Enhv≥∞|En|hv≥玻尔理论成功解释了氢原子光谱的不连续原子从较高能级跃迁到较低能级，放出光子的能量等于前后两能级差，（）由于能级是分立的，所以发射的光子能量也是分立的，因此原子光谱只有一些分立的亮线。nmEEhv波尔理论对氢原子光谱的解释3、向高轨道跃迁：用实物粒子（如电子)撞击满足碰撞规律：光子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两能极间的能量差，就能使电子跃迁12345∞n量子数-13.6-3.4-1.51-0.85-0.540E/eV对于基态氢原子，下列说法中正确的是（）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12345∞n量子数-13.6-3.4-1.51-0.85-0.540E/eV要使处于基态的氢原子从基态跃迁到n=3的激发态，则照射光的频率必须是多少？跃迁后能发出几种不同频率的光？小结一、玻尔原子结构模型内容1、轨道量子化假设２、能量量子化假设３、跃迁假设二、玻尔理论对氢光谱的解释1、向低能级跃迁发射光子2、向高能级跃迁吸收光子nmEEhv跃迁：三、玻尔理论的成功与局限之处1、成功之处：引入了“量子”的观念成功解释了氢原子的线状光谱2、局限之处：（1）对于外层电子较多元素的原子光谱，其理论与事实相差很大（2）过多地引用了经典的物理理论