2017-2018学年物理人教版选修3-5教学案:第十八章 第4节 玻尔的原子模型
2017-2018学年物理人教版选修3-5教学案:第十八章 第4节    玻尔的原子模型第3页

  (1)电子由高能量状态跃迁到低能量状态时,释放出的光子的频率可以是任意值吗?

  提示:不可以。因各定态轨道的能量是固定的,由hν=Em-En可知,跃迁时释放出的光子的频率也是一系列固定值。

  (2)根据巴耳末公式=R计算出的氢原子光谱线是玻尔模型中电子怎样跃迁发出的?

  提示:巴耳末公式代表的是电子从量子数n=3,4,5,...的能级向量子数为2的能级跃迁时发出的光谱线。

  (3)电子在核外的运动真的有固定轨道吗?玻尔理论中的轨道量子化又如何解释?

  提示:在原子内部,电子绕核运动并没有固定的轨道,只不过当原子处于不同的定态时,电子出现在rn=n2r1处的概率大。

  

对玻尔原子模型的理解   

  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是离核最近的可能轨道的半径,r1=0.53×10-10 m。其余可能的轨道半径还有0.212 nm、0.477 nm...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。

  2.能量量子化

  (1)电子在可能轨道上运动时,尽管是变速运动,但它并不释放能量,原子是稳定的,这样的状态称之为定态。

  (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,其他的状态叫做激发态,对氢原子,以无穷远处为势能零点时,其能级公式En=E1(n=1,2,3,...)

  其中E1代表氢原子的基态的能级,即电子在离核最近的可能轨道上运动时原子的能量值,E1=-13.6 eV。n是正整数,称为量子数。量子数n越大,表示能级越高。

(3)原子的能量包括:原子的原子核与电子所具有的电势能和电子运动的动能。