2.3 玻爾的原子模型 教案一、教學(xué)目標1了解原子的玻爾模型2了解原子能級概念和氫原子的能級圖3了解玻爾理論的重要意義及其局限性二、重點、難點1原子的玻爾模型是本節(jié)課的重點內(nèi)容。2對原子發(fā)光現(xiàn)象的解釋是學(xué)習(xí)的難點。三、教學(xué)過程（一）新課引入前一節(jié)提到盧瑟福的原子核式結(jié)構(gòu)學(xué)說跟經(jīng)典的電磁理論產(chǎn)生了矛盾，這說明了經(jīng)典的電磁理論不適用于原子結(jié)構(gòu)那么怎么解釋原子是穩(wěn)定的？又怎么解釋原子發(fā)光的光譜不是連續(xù)光譜呢？（二）教學(xué)過程設(shè)計1玻爾的原子模型（1）原子的穩(wěn)定性經(jīng)典的電磁理論認為電子繞原子核旋轉(zhuǎn)，由于電子輻射能量，因此隨著它的能量減少，電子運行的軌道半徑也減小，最終要落入原子核中玻爾在1913年結(jié)合普朗克的量子理論針對這一問題提出新的觀點玻爾假設(shè)一：原子只能處于一系列不連續(xù)的能量狀態(tài)中，在這些狀態(tài)中原子是穩(wěn)定的，電子雖然繞核運動，但并不向外輻射能量這些狀態(tài)叫做定態(tài)說明：這一說法和事實是符合得很好的，電子并沒有被庫侖力吸引到核上，就像行星繞著太陽運動一樣這里所說的定態(tài)是指原子可能的一種能量狀態(tài)，有某一數(shù)值的能量，這些能量包含了電子的動能和電勢能的總和（2）原子發(fā)光的光譜經(jīng)典的電磁理論認為電子繞核運行的軌道不斷的變化，它向外輻射電磁波的頻率應(yīng)該等于繞核旋轉(zhuǎn)的頻率因此原子輻射一切頻率的電磁波，大量原子的發(fā)光光譜應(yīng)該是連續(xù)光譜玻爾針對這一問題提出新的觀點玻爾假設(shè)二：原子從一種定態(tài)（e初）躍遷到另一種定態(tài)（e終）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)的能量差決定，即h =e初-e終說明：這一說法也和事實符合得很好，原子發(fā)光的光譜是由一些不連續(xù)的亮線組成的明線光譜（3）原子能量狀態(tài)和電子軌道玻爾假設(shè)三：原子的不同能量狀態(tài)跟電子沿不同的圓形軌道繞核運動相對應(yīng)原子的定態(tài)是不連續(xù)的，因此電子的可能軌道的分布也是不連續(xù)的2氫原子的軌道半徑和能量（本部分內(nèi)容中半徑公式和能量公式實驗教材不講）玻爾從上述假設(shè)出發(fā)，利用庫侖定律和量子論初步，計算出了氫的電子可能的軌道半徑和對應(yīng)的能量根據(jù)計算結(jié)果概括為公式：說明公式中r1、e1和rn、en的意義，并說明n是正整數(shù)，叫做量子數(shù)，r1=0.5310-10m，e1=-13.6ev n=2，3，4時，相應(yīng)的能量為e2=-3.4ev、e3=-1.51ev、e4=-0.85eve=03氫原子的能級氫原子在各種定態(tài)時的能量值叫做能極，根據(jù)以上的計算，可畫出示意的能級圖原子最低能級所對應(yīng)的狀態(tài)叫做基態(tài)，比基態(tài)能量高的狀態(tài)叫激發(fā)態(tài)原子從基態(tài)向激發(fā)態(tài)躍遷，電子克服庫侖引力做功增大電勢能，原子的能量增加要吸收能量原子也可以從激發(fā)態(tài)向基態(tài)躍遷，電子所受庫侖力做正功減小電勢能，原子的能量減少要輻射出能量，這一能量以光子的形式放出明確：原子的能量增加是因為電子增加的電勢能大于電子減少的動能；反之原子的能量減少是因為電子減少的電勢能大于電子增加的動能原子無論吸收能量還是輻射能量，這個能量不是任意的，而是等于原子發(fā)生躍遷的兩個能級間的能量差明確：一個原子可以有許多不同的能量狀態(tài)和相應(yīng)的能級，但在某一時刻，一個原子不可能既處于這一狀態(tài)也處于那一狀態(tài)如果有大量的原子，它們之中有的處于這一狀態(tài)，有的處于那一狀態(tài)氫光譜的觀測就說明了這一事實，它的光譜線不是一個氫原子發(fā)出的，而是不同的氫原子從不同的能級躍遷到另一些不同能級的結(jié)果例有大量的氫原子，吸收某種頻率的光子后從基態(tài)躍遷到n=3的激發(fā)態(tài)，已知氫原子處于基態(tài)時的能量為e1，則吸收光子的頻率 =_，當這些處于激發(fā)態(tài)的氫原子向低能態(tài)躍遷發(fā)光時，可發(fā)出_條譜線，輻射光子的能量為_分析：根據(jù)玻爾的第二條假設(shè)，當原子從基態(tài)躍遷到n=3的激發(fā)態(tài)當原子從n=3的激發(fā)態(tài)向低能態(tài)躍遷時，由于是大量的原子，可能的躍遷有多種，如從n=3到n=1，從n=3到n=2，再從n=2到n=1，因此應(yīng)該發(fā)出三條譜線，三條譜線光子的能量分別為學(xué)說和量子理論結(jié)合，以原子的穩(wěn)定性和原子的明線光譜作為實驗基礎(chǔ)而提出的認識玻爾理論的關(guān)鍵是從“不連