人教2003课标版《4玻尔的原子模型》新课标优质课教案设计

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一、对玻尔理论的理解

[问题设计]

按照经典理论，核外电子在库仑引力作用下绕原子核做圆周运动．我们知道，库仑引力和万有引力形式上有相似之处，电子绕原子核的运动与卫星绕地球的运动也一定有某些相似之处，那么若将卫星—地球模型缩小是否就可以变为电子—原子核模型呢？

答案　不是．在玻尔理论中，电子的轨道半径只可能是某些分立的值，而卫星的轨道半径可按需要任意取值．

[要点提炼]

玻尔原子模型的三点假设

1．轨道量子化

(1)轨道半径只能够是某些分立的数值．

(2)氢原子的电子最小轨道半径r1＝0.053nm，其余轨道半径满足rn＝n2r1，n为量子数，n＝1,2,3，….

2．能量量子化

(1)不同轨道对应不同的状态，在这些状态中，尽管电子做变速运动，却不辐射能量，因此这些状态是稳定的，原子在不同状态有不同的能量，所以原子的能量也是量子化的．

(2)基态

原子最低的能量状态称为基态，对应的电子在离核最近的轨道上运动，氢原子基态能量E1＝－13.6_eV.

(3)激发态

较高的能量状态称为激发态，对应的电子在离核较远的轨道上运动．

氢原子各能级的关系为：En＝ eq ﹨f(1,n2) E1.(E1＝－13.6eV，n＝1,2,3，…)

3．能级跃迁与光子的发射和吸收

原子从一种定态跃迁到另一种定态时，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：高能级Em eq ﹨o(鸠舣舣,﹨s﹨up7(发射光子hν＝Em－En),﹨s﹨do5(吸收光子hν＝Em－En)) 低能级En.

二、玻尔理论对氢光谱的解释

[问题设计]

根据氢原子的能级图，说明：

(1)氢原子从高能级向低能级跃迁时，放出的光子的频率如何计算？

(2)如图1所示，是氢原子的能级图，若有一群处于n＝4的激发态的氢原子向低能级跃迁，此时能辐射出多少种频率不同的光子？

答案　(1)氢原子辐射光子的能量取决于两个能级的能量差hν＝Em－En(n