《第04节原子的能级结构》优质课教案下载

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α粒子散射的实验使我们知道原子具有核式结构，但电子在核的周围怎样运动？它的能量如何变化？

一、卢瑟福核式结构的连续性与氢原子光谱的分立特征的矛盾

1．核式结构模型的成就：正确地指出了原子核的存在，很好地解释了α粒子散射的实验

2．困难：经典物理学既无法解释原子的稳定性，又无法解释原子光谱的分立特征

二、波尔原子理论的基本假设

1、原子只能处于一系列不连续的能量状态中，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。

2、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hν＝E初-E终

3、原子的不同能量状态跟电子沿不同的圆形轨道绕核运动相对应。原子的定态是不连续的，因此电子的可能轨道的分布也是不连续的。

卢瑟福原子模型与玻尔原子模型的相同点与不同点

(1)相同点

①原子有带正电的核，原子质量几乎全部集中在核上．

②带负电的电子在核外运转．

(2)不同点

卢瑟福模型：库仑力提供向心力，r的取值是连续的．

玻尔模型：轨道r是分立的、量子化的，原子能量也是量子化的

三、氢原子的能级

1．能级

对氢原子而言，核外的一个电子绕核运行时，若半径不同，则对应着的原子能量也不同，若使原子电离，外界必须对原子做功，使电子摆脱它与原子核之间库仑力的束缚，所以原子电离后的能量比原子其他状态的能量都高．我们把原子电离后的能量记为0，即选取电子离核无穷远处时氢原子的能量为零，则其他状态下的能量值均为负值．

原子各能级的关系为：En＝ eq ﹨f(E1,n2) (n＝1,2,3…)．

对氢原子而言，基态能量：E1＝－13.6 eV，其他各激发态的能级为：

E2＝－3.4 eV E3＝－1.51 eV ……

这里E1、E2…En是指原子的总能量，即电子动能与电势能的和．

2．能级图

氢原子的能级图如图所示．