第四節玻爾的原子模型一、玻爾原子理論的基本假設假說1:軌道量子化+分立軌道針對原子核式結構模型提出電子繞原子核運動的軌道半徑只能是某些分立的數值。且電子在這些軌道上運動是穩定的，不產生電磁輻射+m

rv電子在不同的軌道上運動時，原子處于不同的狀態．玻爾指出，原子在不同的狀態中具有不同的能量，所以原子的能量也是量子化的假說2:能量量子化針對原子的穩定性提出+m

rv能級：量子化的能量值定態：原子中具有確定能量的穩定狀態Ｅ４１２３４５Ｅ１Ｅ３Ｅ２Ｅ５量子數基態：能量最低的狀態（離核最近）——基態激發態：其他的狀態激發態能級圖軌道圖123+n

EmEn假說3:頻率條件（躍遷假說）針對原子光譜是線狀譜提出當電子從能量較高的定態軌道（其能量記為Ｅm）躍遷到能量較低的定態軌道（能量記為Ｅn，m>n）時，會放出能量為hν的光子（h是普朗克常量），這個光子的能量由前后兩個能級的能量差決定，即hν＝Ｅm-Ｅn稱為頻率條件，又稱輻射條件基態激發態躍遷吸收光子輻射光子光子的發射和吸收玻爾從上述假設出發，利用庫侖定律和牛頓運動定律，計算出了氫原子中電子的可能軌道半徑和對應的能量．氫原子能級二、玻爾理論對氫光譜的解釋氫原子的能級圖（演示）－－－－－－－－－－－－－－－－－１２３４５-13.6-3.4-1.51-0.85-0.540eVnE/eV∞基態激發態賴曼系巴耳末系帕邢系布喇開系普豐德系

氫原子能級躍遷與光譜圖巴耳末系-13.6eV-3.40eV-1.51eV-0.85eV-0.54eV0n=1n=2n=3n=4n=5n=

問題1：巴爾末公式有正整數n出現，這里我們也用正整數n來標志氫原子的能級。它們之間是否有某種關系？巴爾末公式：n=6n=5n=4n=1n=3n=2根據：E=hv，λ=c/v又Eδ=1.89eV=3.03×10-19J所以，λ

δ=hc/Eδ=6.63×10-34×3.0×10-8

/

3.03×10-19J=6.57×10-7(m)（巴爾末系）HδHγHβHαHδHγHβHαn=6n=5n=4n=1n=3n=2巴爾末系氫吸收光譜問題1：巴爾末公式有正整數n出現，這里我們也用正整數n來標志氫原子的能級。它們之間是否有某種關系？問題2：氣體導電發光機理是什么？問題3：試解釋原子光譜為什么是線狀光譜？問題4：不同元素的原子為什么具有不同的特征譜線？閱讀教材P58-P59，小組討論回答以下幾個問題

玻爾理論成功的解釋并預言了氫原子輻射電磁波的問題，但是也有它的局限性．在解決核外電子的運動時成功引入了量子化的觀念同時又應用了“粒子、軌道”等經典概念和有關牛頓力學規律除了氫原子光譜外，在解決其他原子的光譜時遇到了很大的困難．三、玻爾模型的局限性氦原子光譜量子化條件的引進沒有適當的理論解釋。湯姆孫發現電子湯姆孫的西瓜模型α粒子散射實驗盧瑟福的核式結構模型原子不可割湯姆孫的西瓜模型原子穩定性事實氫光譜實驗否定建立否定建立否定盧瑟福的核式結構模型建立出現矛盾出現矛盾?玻爾模型復雜（氦）原子光譜量子力學理論

玻爾模型否定建立觀察與實驗所獲得的事實出現矛盾建立科學模型提出科學假說拓展與提高怎樣修改玻爾模型？思想：必須徹底放棄經典概念？關鍵：用電子云概念取代經典的軌道概念電子在某處單位體積內出現的概率——電子云原子結構的認識史重點一：能熟練畫出氫原子能級圖EnE2E1-13.6E3E4E5基態電離態第一激發態主量子數能量巴耳末系末態賴曼系末態第二激發態第三激發態8654321(eV)E113.6eVEnE1n2記住關鍵數據和公式((vhE初E末學以致用重點二：掌握能級躍遷概念及譜線計算方法h10346.63Js10191.60JEnE1n2n2eV13.613.6n2((vhE初E末優點：突出能級概念?？煽闯衫碚摴健1主量子數電離態n123485EE2-13.6E3E4E5能量(eV)第三激發態第二激發態第一激發態基態-3.39-1.15-0.85-0.54若大量氫原子處于量子數的激發態,會輻射幾種頻率的光；在哪兩個能級之間躍遷？最短波長光的頻率是多少？n5其中波長最短的光是巴耳末系末態[例1]練習：對玻爾理論的下列說法中，正確的是（）A、繼承了盧瑟福的原子模型，但對原子能量和電子軌道引入了量子化假設B、對經典電磁理論中關于“做勻速圓周運動的電荷要輻射電磁波”的觀點表示贊同C、用能量轉化與守恒建立了原子發光頻率與原子能量變化之間的定量關系D、玻爾的兩個公式是在他的理論基礎上利用經典電磁理論和牛頓力學計算出來的ACD注意夫蘭克一赫茲實驗①方法和原理：使加速的電子通過低壓汞蒸氣，與汞原子發生碰撞。測量電子損失的能量和汞原子獲得的能量。②實驗的結果，表現在接收極電流隨K—G間電壓的變化關系圖，會分析此圖，是做出結論的關鍵。夫蘭克—赫茲管的IA～UG2K曲線OIAacbdeU1U2U3U4U5U6(uA)UG2Ko證明了汞原子能量量子化。該實驗卓越的設計思想和實驗技巧，以及它在建立原子量子學說方面做出的貢獻，受到人們的贊譽。盧瑟福的核式結構學說與經典電磁理論的矛盾(一)原子是穩定的電子繞核運動將不斷向外輻射電磁波，電子損失了能量，其軌道半徑不斷縮小，最終落在原子核上,而使原子變得不穩定．