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文档之家› 第十八章第四节玻尔的原子模型
第十八章第四节玻尔的原子模型
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第 十 八 章 原 子 结 构
(2)实物粒子和原子作用而使原子激发的情况 当实物粒子和原子相碰时,由于实物粒子的动能可全 部或部分地被原子吸收,所以只要入射粒子的动能大 于或等于原子某两定态能量之差,均可以使原子受激 发而向较高能级跃迁,但原子所吸收的能量仍不是任 意的,一定等于原子发生跃迁的两个能级间的能量差 . 3.直接跃迁与间接跃迁 原子从一种能量状态跃迁到另一种能量状态时,有时 可能是直接跃迁,有时可能是间接跃迁.两种情况下 辐射(或吸收)光子的频率可能不同.
处于某激发态的氢原子,发射的光的谱线在可见光范围 内仅有2条,其颜色分别为( ) A.红、蓝-靛 B.黄、绿 C.红、紫 D.蓝-靛、紫
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图18-4-4
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解析:选A.由题表可知处于可见光范围的光子的能 量范围为1.61 eV~3.10 eV,处于某激发态的氢原子 能级跃迁时:E3-E2=(3.40-1.51) eV=1.89 eV,此 范围为红光.E4-E2=(3.40-0.85) eV=2.55 eV,此
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第 十 八 章 原 子 结 构
【点评】
在处理氢原子的辐射(或吸收)问题时,切
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记辐射(或吸收)的光子能量必须等于两个能级差,不
可能辐射(或吸收)两个能级差之外能量的光子;处于 高能量状态的氢原子可能向各个低能量状态跃迁而辐 射出若干可能频率的光子,因此画辐射跃迁图时要注 意各种可能的辐射.
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范围为蓝靛光,故本题正确选项为A.
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第 十 八 章 原 子 结 构
2.原子跃迁条件与规律 原子的跃迁条件hν=E初-E终适用于光子和原子作用 而使原子在各定态之间跃迁的情况,以下两种情况则 不受此条件限制. (1)光子和原子作用而使原子电离的情况 原子一旦电离,原子结构即被破坏,因而不再遵守有 关原子结构的理论.如基态氢原子的电离能为13.6 eV ,只要大于或等于13.6 eV的光子都能被基态的氢原子 吸收而发生电离,只不过入射光子的能量越大,原子 电离后产生的自由电子的动能越大.
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第 十 八 章 原 子 结 构
【解析】
玻尔假设的核心是原子定态概念的引入
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与能量跃迁学说的提出,也就是“量子化”的概念. 原子的不同能量状态与电子绕核运动时不同的圆轨
道相对应,是经典理论与量子化概念的结合,故正
确的选项是A、B、C. 【答案】 ABC
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图18-4-1
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第 十 八 章 原 子 结 构
例如: 1=-13.6 eV, 2=-3.4 eV, 3=-1.51 eV…, E E E E1 即 En= 2 ,n=1,2,3…. n 3.原子的能级跃迁 原子从一个定态跃迁到另一个定态,它辐射或吸收一 定频率的光子,即 hν=Em-En,从高能级向低能级 跃迁时辐射能量,反之吸收能量,辐射或吸收的能量 为两能级的能级差. 二、原子跃迁注意的几个问题 1.跃迁与电离 跃迁是指原子从一个定态到另一个定态的变化过程, 而电离则是指原子核外的电子获得一定能量挣脱原 子核的束缚成为自由电子的过程.
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图18-4-2
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第 十 八 章 原 子 结 构
【解析】 氢原子从n>2的某一能级跃迁到n=2的能 级, 满足:hν=En-E2=2.55 eV, En=hν+E2=-0.85 eV. 所以n=4. 基态氢原子要跃迁到n=4的 能级,应提供: ΔE=E4-E1=12.75 eV. 跃迁图如图18-4-3所示. 【答案】 见解析 图18-4-3
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第 十 八 章 原 子 结 构
一、玻尔原子理论的基本假设 1.轨道量子化 不连续 围绕原子核运动的电子轨道半径只能是某些_______、 分立的 _______数值,这种现象叫做轨道量子化. 2.能量量子化 状态 (1)定态:电子在不同的轨道对应不同的____,在这些 辐射能量 状态中尽管电子在做变速运动,却不向外________, 定态 在这些状态中原子是_____. (2)能量量子化:电子在不同轨道对应不同的状态,原 能量 子在不同的状态中具有不同的____,因轨道是量子化 量子化的 弗兰克—赫兹 的,所以原子的能量也是_________,____________实 验充分说明了这一点.
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第 十 八 章 原 子 结 构
1.(2010年深圳模拟)氢原子的核外电子由离原子核较 远的轨道跃迁到离核较近的轨道上时,下列说法中正 确的是( ) A.氢原子的能量增加 B.氢原子的能量减少 C.氢原子要吸收一定频率的光子 D.氢原子要放出一定频率的光子 解析:选BD.氢原子的能级越高,核外电子离核越远, 故此过程是从高能级向低能级跃迁,要放出光子,从 而使原子的总能量减少.
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第 十 八 章 原 子 结 构
4.几个基本概念 (1)量子数:现代物理学认为原子的可能状态是 量子化的 量子数 ________,各状态的标号1,2,3,4,……,叫做______ ,一般用n表示. 最低 (2)基态:原子能量_____的状态. 高 (3)激发态:原子能量较____的状态(相对于基态). (4)电离:原子丢失____的过程. 电子 二、玻尔理论对氢光谱的解释 原子从较高的能态向低能态跃迁时,放出光子的能 量等于前后两个能级之差,由于原子的能级是分立的 ,所以放出的光子的能量也是分立的,因此原子的发 射光谱只有一些分立的亮线.
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第 十 八 章 原 子 结 构
类型一
玻尔理论的理解
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例1 玻尔在他提出的原子模型中所作的假设有( ) A.原子处在具有一定能量的定态中,虽然电子做变 速运动,但不向外辐射能量 B.原子的不同能量状态与电子沿不同的圆轨道绕核 运动相对应,而电子的可能轨道的分布是不连续的 C.电子从一个轨道跃迁到另一个轨道时,辐射(或吸 收)一定频率的光子 D.电子跃迁时辐射的光子的频率等于电子绕核做圆 周运动的频率
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第 十 八 章 原 子 结 构
三、玻尔模型的局限性 1.玻尔理论的成功之处 量子 玻尔理论第一次将_____观念引入原子领域. 跃迁 提出了定态和____的概念,成功解释了氢原子光谱的 实验规律. 2.玻尔理论的局限性 过多地保留了经典理论,即保留经典粒子的观念,把 电子的运动看做经典力学描述下的轨道运动. 3.电子云 坐标 原子中的电子没有确定的____值,我们只能描述电子 概率 在某个位置出现_____的多少,把电子这种概率分布用 疏密不同的点表示时,这种图像就像云雾一样分布在 原子核周围,故称电子云.
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第 十 八 章 原 子 结 构
能量值 (3)能级:把量子化的_______称为能级,其中能量最 激发态 低的状态叫做基态,其他的状态叫做_______.处于 基态 ____的原子最稳定. 3.跃迁条件 (1)跃迁:当电子由能量较高(较低)的定态轨道跳到能 量较低(较高)的定态轨道的过程. (2)电磁辐射:当电子在不同的定态轨道间跃迁时就会 光子 放出或吸收一定频率的______,光子的能量值为:hν Em-En =________ (其中h是普朗克常量,ν是光子的频率, Em是高能级能量,En是低能级能量).
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类型二
第 十 八 章 原 子 结 构 例2
氢原子跃迁规律的应用
如图18-4-2所示,氢原子从n>2的某一能级
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跃迁到n=2的能级,辐射出能量为2.55 eV的光子.问
最少要给基态的氢原子提供多少
电子伏特的能量,才能使它辐射 上述能量的光子?请在图中画出 获得该能量后的氢原子可能的辐 射跃迁图.