量是量子化的,不能连续取值。
(3)×。当电子从能量较高的定态轨道跃迁到能量较低
的定态轨道时,会放出符合辐射条件的光子。
二、玻尔理论对氢光谱的解释 1.氢原子的能级图:
2.解释巴耳末公式: (1)按照玻尔理论,原子从高能级(如从E3)跃迁到低能 E3-E2 。 级(如到E )时辐射的光子的能量为hν =_____
2.能量量子化: (1)电子在可能轨道上运动时,虽然是变速运动,但它并 不释放能量,原子是稳定的,这样的状态也称之为定态。 (2)由于原子的可能状态(定态)是不连续的,具有的能 量也是不连续的。这样的能量值,称为能级,能量最低 的状态称为基态,基态最稳定,其他的状态叫作激发 态,对氢原子,以无穷远处为势能零点时,其能级公式 En= 12 E1(n=1,行轨道半径是任意的,就像人造地 球卫星,能量大一些,轨道半径就会大点。 ( )
(2)玻尔认为原子的能量是量子化的,不能连续取值。
(
)
(3)当电子从能量较高的定态轨道跃迁到能量较低的定
态轨道时,会放出任意能量的光子。
(
)
提示：(1)×。玻尔认为电子运行轨道是量子化的,轨 道半径不是任意的,只有半径大小符合一定条件时,轨 道才是有可能的。 (2)√。玻尔认为电子运行轨道是量子化的,原子的能
会吸收光子。
【归纳总结】 1.轨道量子化:轨道半径只能够是一些不连续的、某些 分立的数值。 氢原子各条可能轨道上的半径rn=n2r1(n=1,2,3…) 其中n是正整数,r1是离核最近的可能的轨道半 径,r1=0.53×10-10m。其余可能的轨道半径还有 0.212nm、0.477nm…不可能出现介于这些轨道半径之 间的其他值。这样的轨道形式称为轨道量子化。
【判一判】 (1)玻尔理论能很好地解释氢原子的巴耳末线系。 ( )
(2)处于基态的原子是不稳定的,会自发地向其他能
级跃迁,放出光子。
(
)
(3)不同的原子具有相同的能级,原子跃迁时辐射的
光子频率是相同的。
(
)
提示：(1)√。玻尔理论能很好地解释氢原子的巴耳末 线系,甚至预言氢原子的其他谱线。 (2)×。处于基态的原子是最稳定的。 (3)×。不同的原子具有不同的能级,原子跃迁时辐射
知识点一
对玻尔理论的理解
思考探究:
如图所示为分立轨道示意图。
(1)电子的轨道有什么特点? (2)氢原子只有一个电子,电子在这些轨道间跃迁时会 伴随什么现象发生?
提示：(1)电子的轨道不是连续的,是量子化的,即只有 半径的大小符合一定条件时,这样的半径才是有可能的。 (2)电子从高能量的轨道跃迁到低能量的轨道时 ,会放 出光子,当电子从低能量的轨道跃迁到高能量的轨道时,
4.解释氢原子光谱的不连续性:原子从较高能级向低 两能级差 由于 能级跃迁时放出光子的能量等于前后_________, 分立 的,所以放出的光子的能量也是___ 分 原子的能级是_____ 立 的,因此原子的发射光谱只有一些分立的亮线。 ___
5.解释不同原子具有不同的特征谱线:不同的原子具
能级 各不相同,因此辐射(或吸收)的 有不同的结构,_____ 光子频率 也不相同。 _________
3.电子云:原子中电子的坐标没有确定的值,我们只能 说某时刻电子在某点附近单位体积内出现的概率是多 少,如果用疏密不同的点表示电子在各个位置出现的 电子云 。 概率,画出图来就像云雾一样,故称_______
【判一判】 (1)玻尔第一次提出了量子化的观念。 ( )
(2)玻尔的原子理论模型可以很好地解释氦原子的光谱 现象。 ( )
(3)电子的实际运动并不是具有确定坐标的质点的轨道
运动。 ( )
提示：(1)×。玻尔第一次将量子观念引入原子的领域。 (2)×。玻尔的原子理论模型成功地解释了氢原子的光 谱规律,但对于稍微复杂的氦原子,玻尔理论则无法解 释它的光谱现象。
(3)√。原子中电子的坐标没有确定的值,电子的实际
运动并不是具有确定坐标的质点的轨道运动。
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作_____ 能级 。 _______ 定态 。 (2)原子中这些具有确定能量的稳定状态,称为_____ 基态 其他的状态叫作_______ 激发态 。 能量最低的状态叫作_____,
2
(2)巴耳末公式中的正整数n和2正好代表能级跃迁之 定态轨道 的量子数n和2。并且理论上 前和之后所处的_________ 里德伯常量 符合得很好。 的计算和实验测量的___________
3.解释气体导电发光:通常情况下,原子处于基态,基 态是最稳定的,原子受到电子的撞击,有可能向上跃 激发态 处于激发态的原子是_______ 不稳定 的,会自发 迁到_______, 光子 最终回到基态。 地向能量较低的能级跃迁,放出_____,
的光子频率也不相同。
三、玻尔理论的局限性 量子观念 1.玻尔理论的成功之处:玻尔理论第一次将_________ 定态 和_____ 跃迁 的概念,成功地解释 引入原子领域,提出了_____ 了氢原子光谱的实验规律。 经典粒子 的观念,仍然把 2.玻尔理论的局限性:保留了_________ 轨道运动 。 电子的运动看作经典力学描述下的_________
4
玻尔的原子模型
一、玻尔原子理论的基本假设 1.轨道量子化: 库仑引力 的作用下,绕原子核做 (1)原子中的电子在_________ 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 B 的轨道是__(A. 连续变化 B.量子化)的。
稳定 的,不产生 (3)电子在这些轨道上绕核的转动是_____ 电磁辐射 。 _________
3.跃迁: (1)当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(能量记为En,m>n)时,会放 出能量为hν 的光子,这个光子的能量由前后两个能级 Em-En 该式被称为频率条件,又 的能量差决定,即hν =_____, 称辐射条件。
(2)反之,当电子吸收光子时会从较低的能量态跃迁到 较高的能量态,吸收的光子能量同样由频率条件决定。