《山東膠州市第二中學(xué)高二物理學(xué)案人教版184玻爾的原子模型》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《山東膠州市第二中學(xué)高二物理學(xué)案人教版184玻爾的原子模型(7頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、
課題
玻爾的原子模型
課型
新授課
課時
1
學(xué)習(xí)目標(biāo)
1.知道玻爾原子理論基本假設(shè)的主要內(nèi)容.
2.了解能級、躍遷、能量量子化以及基態(tài)、激發(fā)態(tài)等概念.
3.能用玻爾原子理論簡單解釋氫原子模型.
4.德育目標(biāo):了解近代物理學(xué)的發(fā)展,提高學(xué)習(xí)的興趣。
2017年高考考綱要求
Ⅰ
重點、難點
能級、躍遷、能量量子化以及基態(tài)、激發(fā)態(tài)等概念
合 作 探 究
隨堂手記
一、自主學(xué)習(xí)區(qū)
一、玻爾原子理論的基本假設(shè)
1.玻爾原子模型
(1)原子中的電子在 的作用下,繞 做圓周運(yùn)動.
(2)電子繞核運(yùn)動的軌道是 的.
(3
2、)電子在這些軌道上繞核的轉(zhuǎn)動是穩(wěn)定的,不產(chǎn)生 .
2.定態(tài):當(dāng)電子在不同軌道上運(yùn)動時,原子處于不同的狀態(tài)中,具有不同的能量,即原子的能量是 的,這些量子化的能量值叫做 .原子中這些具有確定能量的穩(wěn)定狀態(tài),稱為 .能量最低的狀態(tài)叫做 ,其他的狀態(tài)叫做 .
3.躍遷:當(dāng)電子從能量較高的定態(tài)軌道(其能量記為Em)躍遷到能量較低的定態(tài)軌道(能量記為En,m>n)時,會放出能量為hν的光子,該光子的能量hν= ,該式稱為頻率條件,又稱輻射條件.
想一想 氫原子從高能級向低能級躍遷時,是不是氫原子所處的能級越高,釋放的光子能量越大?
3、
二、玻爾理論對氫光譜的解釋
1.解釋巴耳末公式
按照玻爾理論,從高能級躍遷到低能級時輻射的光子的能量為hν=Em-En;巴耳末公式中的正整數(shù)n和2正好代表能級躍遷之前和之后的 的量子數(shù)n和2.
2.解釋氫原子光譜的不連續(xù)性
原子從較高能級向低能級躍遷時放出光子的能量等于前后 ,由于原子的能級是 的,所以放出的光子的能量也是 的,因此原子的發(fā)射光譜只有一些分立的亮線.
三、玻爾理論的局限性
1.玻爾理論的成功之處:玻爾理論第一次將 引入原子領(lǐng)域.提出了定態(tài)和躍遷的概念,成功地解釋了 光譜的實驗規(guī)律.
2.玻爾理論的局限性:過多
4、地保留了 理論,對更復(fù)雜的原子發(fā)光無法解釋
小試身手部分
1.根據(jù)玻爾理論,以下說法正確的是( )
A.電子繞核運(yùn)動有加速度,就要向外輻射電磁波
B.處于定態(tài)的原子,其電子做變速運(yùn)動,但它并不向外輻射能量
C.原子內(nèi)電子的可能軌道是不連續(xù)的
D.原子能級躍遷時,輻射或吸收光子的能量取決于兩個軌道的能量差
2.玻爾在他提出的原子模型中所作的假設(shè)有( )
A.原子處在具有一定能量的定態(tài)中,雖然電子做加速運(yùn)動,但不向外輻射能量
B.原子的不同能量狀態(tài)與電子沿不同的圓軌道繞核運(yùn)動相對應(yīng),而電子的可能軌道的分布是不連續(xù)的
C.電子從一個軌道躍遷到另一個軌道時,輻射(或吸收)
5、一定頻率的光子
D.電子躍遷時輻射的光子的頻率等于電子繞核做圓周運(yùn)動的頻率
3.光子的發(fā)射和吸收過程是( )
A.原子從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)要放出光子,放出光子的能量等于原子在始、末兩個能級的能量差
B.原子不能從低能級向高能級躍遷
C.原子吸收光子后從低能級躍遷到高能級,放出光子后從較高能級躍遷到較低能級
D.原子無論是吸收光子還是放出光子,吸收的光子或放出的光子的能量恒等于始、末兩個能級的能量差值
4.一群氫原子處于同一較高的激發(fā)態(tài),它們向較低激發(fā)態(tài)或基態(tài)躍遷的過程中( )
A.可能吸收一系列頻率不同的光子,形成光譜中的若干條暗線
B.可能發(fā)出一系列頻率不同的光子,形成光
6、譜中的若干條亮線
C.只吸收頻率一定的光子,形成光譜中的一條暗線
D.只發(fā)出頻率一定的光子,形成光譜中的一條亮線
5.欲使處于基態(tài)的氫原子激發(fā),下列措施可行的是( )
A.用10.2 eV 的光子照射
B.用11 eV 的光子照射
C.用14 eV 的光子照射
D.用11 eV的電子碰撞
★6.(2015梅州一模)一群氫原子處于同一較高的激發(fā)態(tài),它們向較低激發(fā)態(tài)或基態(tài)躍遷的過程中( )
A.可能吸收一系列頻率不同的光子,形成光譜中的若干條暗線
B.可能發(fā)出一系列頻率不同的光子,形成光譜中的若干條亮線
C.只吸收頻率一定的光子,形成光譜中的一條暗線
D.只發(fā)出
7、頻率一定的光子,形成光譜中的一條亮線
二、課堂互動區(qū)
[目標(biāo)分解一] 對玻爾理論的理解
1.軌道量子化
(1)軌道半徑只能夠是一些 的、某些 的數(shù)值.
(2)氫原子的電子最小軌道半徑為r1=0.053 nm,其余軌道半徑滿足rn=n2r1,式中n稱為量子數(shù),對應(yīng)不同的 ,只能取 .
2.能量量子化
(1)不同軌道對應(yīng)不同的狀態(tài),在這些狀態(tài)中,盡管電子做變速運(yùn)動,卻不輻射能量,因此這些狀態(tài)是 的,原子在不同狀態(tài)有不同的能量,所以原子的能量也是 的.
(2)基態(tài):原子 的能量狀態(tài)稱為基態(tài),對應(yīng)的電子在離核 的軌道上運(yùn)動
8、,氫原子基態(tài)能量E1=-13.6 eV.
(3)激發(fā)態(tài):較高的能量狀態(tài)稱為 ,對應(yīng)的電子在離核較遠(yuǎn)的軌道上運(yùn)動.
氫原子各能級的關(guān)系為:En= (E1=-13.6 eV,n=1,2,3,…)
3.躍遷
原子從一種定態(tài)躍遷到另一種定態(tài)時,它輻射或吸收一定頻率的光子,光子的能量由這兩種定態(tài)的 決定,即高能級Em低能級En
例題1(2014廣州高二檢測)按照玻爾原子理論,下列表述正確的是( )
A.核外電子運(yùn)動軌道半徑可取任意值
B.氫原子中的電子離原子核越遠(yuǎn),氫原子的能量越大
C.電子躍遷時,輻射或吸收光子的能量由能級的能量差決定,即hν=|Em-En
9、|
D.氫原子從激發(fā)態(tài)向基態(tài)躍遷的過程,可能輻射能量,也可能吸收能量
針對訓(xùn)練1氫原子的核外電子從距核較近的軌道躍遷到距核較遠(yuǎn)的軌道的過程中( )
A.原子要吸收光子,電子的動能增大,原子的電勢能增大
B.原子要放出光子,電子的動能減小,原子的電勢能減小
C.原子要吸收光子,電子的動能增大,原子的電勢能減小
D.原子要吸收光子,電子的動能減小,原子的電勢能增大
★針對訓(xùn)練2.對氫原子能級公式En=的理解,下列說法中正確的是( )
A.原子定態(tài)能量En是指核外電子動能與核之間的靜電勢能的總和
B.En是負(fù)值
C.En是指核外電子的動能,只能取正值
D.從式中可以看出,隨
10、著電子運(yùn)動半徑的增大,原子總能量減少
[目標(biāo)分解二] 原子能級和能級躍遷的理解
1.氫原子能級圖
2.根據(jù)氫原子的能級圖可以推知,一群量子數(shù)為n的氫原子最后躍遷到基態(tài)時,可能發(fā)出的不同頻率的光子數(shù)可用N=C= 計算.
3.原子從低能級向高能級躍遷:吸收一定能量的光子,當(dāng)一個光子的能量滿足 時,才能被某一個原子吸收,而當(dāng)光子能量hν大于或小于E末-E初時都 被原子吸收;原子從高能級向低能級躍遷,以光子的形式向外輻射能量,所輻射的光子能量恰等于發(fā)生躍遷時的兩能級間的
例題2如圖18-4-2所示,氫原子從n>2的某一能級躍遷到n=2的能級,輻射出能量
11、為2.55 eV的光子,問最少要給基態(tài)的氫原子提供多少電子伏特的能量,才能使它輻射上述能量的光子?請在圖中畫出獲得該能量后的氫原子可能的輻射躍遷圖.
針對訓(xùn)練1如圖所示,1、2、3、4為玻爾理論中氫原子最低的四個能級.處在n=4能級的一群氫原子向低能級躍遷時,能發(fā)出若干種頻率不同的光子,在這些光中,波長最長的是( )
A.n=4躍遷到n=1時輻射的光子
B.n=4躍遷到n=3時輻射的光子
C.n=2躍遷到n=1時輻射的光子
D.n=3躍遷到n=2時輻射的光子
★針對訓(xùn)練2(山東卷)氫原子能級如圖18-4-4所示,當(dāng)氫原子從n=3躍遷到n=2的能級時,輻射光的波長為656
12、 nm.以下判斷正確的是( )
圖18-4-4
A.氫原子從n=2躍遷到n=1的能級時,輻射光的波長大于656 nm
B.用波長為325 nm的光照射,可使氫原子從n=1躍遷到n=2的能級
C.一群處于n=3能級上的氫原子向低能級躍遷時最多產(chǎn)生3種譜線
D.用波長為633 nm的光照射,不能使氫原子從n=2躍遷到n=3的能級
三、當(dāng)堂檢測區(qū)
1.關(guān)于玻爾理論,下列說法正確的是( )
A.玻爾理論的成功,說明經(jīng)典電磁理論不適用于原子系統(tǒng),也說明了電磁理論不適用于電子運(yùn)動
B.玻爾理論成功地解釋了氫原子光譜的規(guī)律,為量子力學(xué)的建立奠定了基礎(chǔ)
C.玻爾理論的成功之處是引入
13、了量子觀念
D.玻爾理論的成功之處,是它保留了經(jīng)典理論中的一些觀點,如電子軌道的概念
2.用頻率為ν0的光照射大量處于基態(tài)的氫原子,在所發(fā)射的光譜中僅能觀測到頻率分別為ν1、ν2、ν3的三條譜線,且ν3>ν2>ν1,則( )
A.ν0<ν1 B.ν3=ν2+ν1
C.ν0=ν1+ν2+ν3 D.=+
3.在氫原子能級圖中,橫線間的距離越大,代表氫原子能級差越大,下列能級圖中,能形象表示氫原子最低的四個能級是( )
★4.如圖18-4-7所示為氫原子最低的四個能級,當(dāng)氫原子在這些能級間躍遷時,
圖18-4-7
(1)有可能放出幾種能量的光子?
(
14、2)在哪兩個能級間躍遷時,所發(fā)出的光子波長最長?波長是多少?
四、課后鞏固區(qū)
1.關(guān)于玻爾的原子模型,下列說法中正確的是( )
A.它徹底否定了盧瑟福的核式結(jié)構(gòu)學(xué)說
B.它發(fā)展了盧瑟福的核式結(jié)構(gòu)學(xué)說
C.它完全拋棄了經(jīng)典的電磁理論
D.它引入了普朗克的量子理論
2.根據(jù)玻爾理論,下列關(guān)于氫原子的論述正確的是( )
A.若氫原子由能量為En的定態(tài)向低能級躍遷,則氫原子要輻射的光子能量為hν=En
B.電子沿某一軌道繞核運(yùn)動,若圓周運(yùn)動的頻率為ν,則其發(fā)光的頻率也是ν
C.一個氫原子中的電子從一個半徑為ra的軌道自發(fā)地直接躍遷到另一半徑為rb的軌道,已知ra>r
15、b,則此過程原子要輻射某一頻率的光子
D.氫原子吸收光子后,將從高能級向低能級躍遷
3.大量氫原子從n=5的激發(fā)態(tài),向低能級躍遷時,產(chǎn)生的光譜線條數(shù)是( )
A.4條 B.6條 C.8條 D.10條
4.μ子與氫原子核(質(zhì)子)構(gòu)成的原子稱為μ氫原子,它在原子核物理的研究中有重要作用.如圖18-4-5為μ氫原子的能級示意圖,假定光子能量為E的一束光照射容器中大量處于n=2能級的μ氫原子,μ氫原子吸收光子后,發(fā)出頻率為ν1、ν2、ν3、ν4、ν5和ν6的光子,且頻率依次增大,則E等于( )
A.h(ν3-ν1) B.h(ν3+ν1)
C.hν3 D.hν4
★5.氫
16、原子在基態(tài)時軌道半徑r1=0.5310-10 m,能量E1=-13.6 eV.求氫原子處于基態(tài)時:
(1)電子的動能;
(2)原子的電勢能;
(3)用波長是多少的光照射可使其電離?(已知電子質(zhì)量m=9.110-31 kg,普朗克常量h=6.6310-34 Js)
★★6.(多選)(2016汕頭一模)氫原子的能級如圖1336所示。氫原子從n=4能級直接向n=1能級躍遷所放出的光子,恰能使某金屬產(chǎn)生光電效應(yīng),下列判斷正確的是( )
圖1336
A.氫原子輻射出光子后,氫原子能量變大
B.該金屬的逸出功W0=12.75 eV
C.用一群處于n=3能級的氫原子向低能級躍遷時所發(fā)出的光照射該金屬,該金屬仍有光電子逸出
D.氫原子處于n=1能級時,其核外電子在最靠近原子核的軌道上運(yùn)動
我的反思: