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玻尔的原子模型问题一

2、局限之处: 过多地引用了经典的物理理论 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
量子化条件的引进没有适当的理论解释。
电子在某处单位体积内出现的概
率——电子云(演示1.演示2)
玻尔理论只能解释氢原子光谱,而对外层电子较多的原子,理论与 实际相差很多,玻尔理论不再成立。取而代之的是量子力学。量子 力学是一种彻底的量子理论。它不但成功地解释了玻尔理论所能解 释的现象,而且能够解释大量玻尔理论所不能解释的现象。玻尔理 论中的三点假设,在量子力学中也变成理论上推导出来的直接结果。 建立在量子力学基础上的原子理论认为,核外电子的运动服从统计 规律,而没有固定的轨道,我们只能知道他们在核外某处出现的概 率大小。结果发现电子在某些地方出现的率概较大,在另一些地方 出现的概率较小,电子频繁地出现在这些率大的地方,我们可以想 像在那里有一团“电子云”包围着原子核,这些电子云形成许多层, 在不同层中运动的电子具有不同的能量,因而形成了原子的定态和 能级。这样量子力学就根本抛弃了从经典物理引用来的电子运动轨 道的概念,所谓玻尔理论中的电子轨道,只不过是电子云中电子出 现概率最大的地方。
练习:
1、下面关于玻尔理论的解释中,不正确的说法
是( C

A、原子只能处于一系列不连续的状态中, 每个状态都对应一定的能量
B、原子中,虽然核外电子不断做加速运动, 但只要能量状态不改变,就不会向外辐射能量
C、原子从一种定态跃迁到另一种定态时, 一定要辐射一定频率的光子
D、原子的每一个能量状态都对应一个电子
卢瑟福原子的核式结构模型的建立过程

汤 姆 孙 发 现 电 子
汤 姆
α粒子散射实验





瑟 福 原 子 核 式 模 型
枣糕式
行星式
§2.3.玻尔的原子模型
问题一: 玻尔原子结构假说的内容是什么?
问题二: 玻尔原子结构假说是如何解释卢瑟福
原子模型的困难?
问题: 玻尔原子模型存在 哪些局限性?
一、玻尔原子结构模型
-13.6 E1 13.6eV
氢原子能级图
三、玻尔理论对氢光谱的解释
1、向低轨道跃迁
发射光子
n 量子数
跃迁时发射光子的

能量:
5
hv Em En
4 3
光子的能量必须等于能级差
2
处于激发态的原子
是不稳定的可自发
地经过一次或几次
跃迁达基态
1
E /eV 0 -0.54 -0.85 -1.51 -3.4
A、电子的动能变大,电势能变大,总能量变大
B、电子的动能变小,电势能变小,总能量变小
C、电子的动能变小,电势能变大,总能量不变
D、电子的动能变小,电势能变大,总能量变大
Hale Waihona Puke 轨道,并且这些轨道是不连续的
2、根据玻尔的原子理论,原子中电子绕核运动的半
径( D

A、可以取任意值
B、可以在某一范围内取任意值
C、可以取一系列不连续的任意值
D、是一系列不连续的特定值
3 、按照波尔理论,氢原子核外电子从半径较 小的轨道跃迁到半径较大的轨道上,有关能量变 化的说法中,正确的是: D
-13.6
思考与讨论:
1 要使处于基态的氢原子从基态跃迁到n=4激发态, 2则照分别射能光量光为的1频1e率V、必1须5e为V的多光少子?照射处于基态的氢原子,
结果如何?
n 量子数 ∞
5 4 3 2
E /eV
0
-0.54 -0.85 -1.51
-3.4
1
-13.6
三、玻尔理论对氢光谱的解释
2、向高轨道跃迁
2、电子处于什么轨道时原子最稳定呢?
1、基态: 能量值最低的状态
轨道半径最小原子 最稳定
2、激发态:除基态外的状态
三、玻尔理论对氢光谱的解释
n 量子数
n∞:电子脱 ∞
离核束缚
5
4
3
rn n2r1
2
E /eV
0
-0.54 -0.85 -1.51 -3.4
E 0
En

E1 n2
r1 0.053nm 1
吸收光子
跃迁时吸收光子的 能量:
跃迁: hv Em En
光子的能量必须等于能级差
n 量子数 ∞
5
4
电离: hv E En 即: hv En
3 2
使原子电离
E /eV
0
-0.54 -0.85 -1.51
-3.4
1
-13.6
四、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
1、轨道量子化 假设
电子绕核旋转的轨道半径只能 取某些分立的值,电子在这些 轨道上绕核旋转是稳定的,不 向外辐射能量.
本假设是针对原子核式模型提出的
一、玻尔原子结构模型
2、能量量子 化假设
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, 原子只能处于一系列不连
续的能量状态中,这些量子化的能量 值叫做能级.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。
本假设是针对原子稳定性提出的
一、玻尔原子结构模型
3、轨道跃迁 假设
原子从一种定态(设能量为E初) 跃迁到另一种定态(设能量为E终) 时,它辐射(或吸收)一定频率的 光子,光子的能量由这两种定态的 能量差决定,即
h v= E初 -E终.
本假设针对线状谱提出
二、能级的研究
思考与讨论:
1、电子处于什么轨道时原子所具有的能量较小?是内 层轨道还是外层轨道?
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