1、任丘一中物理新授课导学案 班级： 小组： 姓名： 使用时间：（ ）励志笃学，荣校报国（ ）- 1 -课题：18. 4 玻尔的原子模型编者：崔延锋学习目标：1指导玻尔原子理论基本假设的主要内容；2了解能级、跃迁、能量量子化以及基态、激发态等概念；3能用玻尔原子理论简单解释氢原子模型；4了解玻尔模型的不足之处及其原因学习重点：玻尔理论基本假设；能级、跃迁、氢原子能级图及计算。学习难点：用玻尔理论解释氢原子光谱导学案：使用说明：用严谨认真的态度完成导学案中要求的内容，明确简洁的记录自己遇到问题。导学案分四个板块：预习部分（20 分钟）：一、玻尔原子理论的基本假设1.玻尔原子模型：(1)原子中的电子在
2、_的作用下，绕_做圆周运动。(2)电子只能绕 的轨道运动，不是任意的。(3)电子在这些轨道上绕核的运动是_的，不产生_。2.定态：(1)当电子在不同轨道上运动时，原子处于不同的状态中，具有不同的能量，即原子的能量是_的，这些量子化的能量值叫做_。(2)原子中这些具有确定能量的稳定状态，称为_。能量最低的状态叫做 _，其他的能量状态叫做_。3.跃迁：当电子从能量较高的定态轨道(其能量记为 Em)跃迁到能量较低的定态轨道( 能量记为 En,mn)时，会放出能量为 h 的光子，该光子的能量 h=_,该式被称为频率条件，又称辐射条件。 二、玻尔理论对氢光谱的解释1.解释巴耳末公式:(1)按照玻尔理论,
3、从高能级跃迁到低能级时辐射的光子的能量为 h=_。(2)巴耳末公式中的正整数 n 和 2 正好代表能级跃迁之前和之后所处的 _的量子数 n 和 2。并且理论上的计算和实验测量的_符合得很好。2.解释氢原子光谱的不连续性:原子从较高能级向低能级跃迁时放出光子的能量等于前后_,由于原子的能级是_的,所以放出的光子的能量也是_的,因此原子的发射光谱只有一些分立的亮线。三、玻尔理论的局限性组长评价：教师评价：任丘一中物理新授课导学案 班级： 小组： 姓名： 使用时间：（ ）励志笃学，荣校报国（ ）- 2 -1.玻尔理论的成功之处:玻尔理论第一次将 _引入原子领域,提出了定态和跃迁的概念,成功地解释了_
4、光谱的实验规律。2.玻尔理论的局限性:保留了_ 的观念,把电子的运动仍然看作经典力学描述下的轨道运动。3.电子云:原子中的电子没有确定的坐标值 ,我们只能描述电子在某个位置出现_的大小,把电子这种概率分布用疏密不同的点表示时,这种图像就像_一样分布在原子核周围,故称_。探究部分（30 分钟）：探究点一 轨道量子化和能量量子化玻尔认为原子中的电子只能在特定的轨道上做圆周运动,在这些特定轨道上电子虽然做圆周运动,但不辐射电磁波,所以电子在这些特定轨道上的状态叫定态.问题 1 玻尔认为电子绕原子核做圆周运动靠什么力提供向心力?问题 2 若电子绕原子核做圆周运动的半径为 r，试确定电子所具有的动能为多
5、少?问题 3 若电子绕原子核做圆周运动的半径变大，则电子的动能，电势能和总能量怎么变化？(类比卫星轨道)电子在不同的轨道具有不同的能量,所以电子的能量也不是连续的,只能是一些分离的值,所以能量是量子化的探究点二 能级和能级跃迁问题 1 什么是能级?什么是基态?什么是激发态?问题 2 阅读课本 P58 自己画出氢原子的能级图 ,并总结相邻能级差随量子数的增大如何变化?问题 3 什么是跃迁?跃迁的种类有哪些?问题 4 电子从高能级向较低能级跃迁,是自发进行的,并向外辐射光子,辐射光子的能量与能级差有什么关系?若氢原子从 n=5 的氢原子跃迁到 n=2 辐射光子的频率为多少?问题 5 电子从低能级向
6、较高能级跃迁,不能自发进行的,需吸收能量,吸收的能量与能级差有什么关系?思考:1.电子吸收光子跃迁条件任丘一中物理新授课导学案 班级： 小组： 姓名： 使用时间：（ ）励志笃学，荣校报国（ ）- 3 -2.电子受其他粒子碰撞跃迁条件问题 5 大量处于 n=5 的氢原子自发向基态跃迁,试确定可以发出几种频率的光子? 发光的频率是连续的吗?当堂检测（15 分钟）1.玻尔提出的原子结构模型中，所做的假设有（ ） 。A.原子处于定态时，电子虽然做变速运动，但并不辐射能量B.原子的不同电子绕核沿不同轨道运动相对应C.电子从核外某一轨道跃迁到另一轨道时，辐射（或吸收）一定频率的光子D.电子跃迁时辐射光子的
7、频率等于电子绕核运动的频率2.在氢原子中，电子在各个可能轨道上运动的能量包括电势和动能两部分，当电子从离核较近轨道向较远轨道跃迁时（ ） 。A.电势能增大，动能减小，原子总能量减小B.电势能增大，动能减小，原子总能量增大C.电势能增大，动能增大，原子总能量增大D.电势能增大，动能减小，原子总能量不变3.根据玻尔氢原子模型，第 n 条轨道半径 rn=n2r1,r1 为第一条轨道半径氢原子核外电子分别处在第一第二条轨道上时，它运动的情况是（ ） 。A.轨道半径之比等于 1:4 B.周期之比等于 1:8C.速度之比等于 4:1 D.动能之比等于 4:14.按照玻尔理论，当氢原子中电子由半径为 ra的
8、圆轨道跃迁到半径为 rb的圆轨道上，rbra则在跃迁过程中（ ） 。A.氢原子要吸收一系列频率的光子 B.氢原子要辐射一系列频率的光子C.氢原子要吸收某一频率的光子 D.氢原子要辐射某一频率的光子5.一群处于基态的氢原子被一束单色光照射后，共发出三种频率，分别为 v1、v 2、v 3的光子，且 v1v2v3,则入射光子的能量应为（ ） 。A.hv1 B.hv2 C.hv3 D.h(v1+v2+v3)6.氢原子从能级 A 跃迁到能级 B 吸收频率为 v1 的光子，从能级 A 跃迁到能级 C，释放频率为 v2 的光子。若 v2v1，则当它从能级 C 跃迁到能级 B 时，将 （“辐射”或“吸收 ”）
9、频率为 的光子。7.氢原子基态能量 E1=-13.6eV，要使处于量子数 n=2 的定态的氢原子电离至少需要能量 eV.用能量为 10eV 的光子使 n=3 定态的氢原子电离，电子脱离原子后能量为 eV。任丘一中物理新授课导学案 班级： 小组： 姓名： 使用时间：（ ）励志笃学，荣校报国（ ）- 4 -课后巩固（30 分钟）1氢原子辐射出一个光子后，则（ ）A电子的动能增大 B氢原子的电势能增大C电子绕核旋转半径增大 D原子的能级增大2氢原子的核外电子由离原子核较远的轨道跃迁到离核较近的轨道上时，下列说法中正确的是（ ）A氢原子的能量增加 B氢原子的能量保持不变C氢原子要放出一定频率的光子 D
10、氢原子要吸收一定频率的光子3如图为氢原子能级示意图的一部分，则氢原子（ ）A 从 n=4 能级跃迁到 n=3 能级比从 n=3 能级跃迁到 n=2 能级辐射出电磁波的波长长B 从 n=5 能级跃迁到 n=1 能级比从 n=5 能级跃迁到 n=4 能级辐射出电磁波的速度大C 处于不同能级时，核外电子在各处出现的概率是一样的D 从高能级向低能级跃迁时，氢原子核一定向外放出能4一个氢旅子从 n=3 能级跃迁到 n=2 能级，该氢原子（ ）A放出光子，能量增加B放出光子，能量减少C吸收光子，能量增加C吸收光子，能量减少5（2009 四川）氢原子能级的示意图如图所示，大量氢原子从 n=4 的能级向 n=
11、2 的能级跃迁时辐射出可见光 a，从 n=3 的能级向 n=2 的能级跃迁时辐射出可见光 b，则（ ）A氢原子从高能级向低能级跃迁时可能会辐射出 射线B氢原子从 n=4 的能级向 n=3 的能级跃迁时会辐射出紫外线C在水中传播时，a 光较 b 光的速度小D氢原子在 n=2 的能级时可吸收任意频率的光而发生电离6（2007 广东）如图所示为氢原子的四个能级，其中为基态，若氢原子 A 处于激发态E2，氢原子 B 处于激发态 E3，则下列说法正确的是（ ）A原子 A 可能辐射出 3 种频率的光子B原子 B 可能辐射出 3 种频率的光子C原子 A 能够吸收原子 B 发出的光子并跃迁道能级 E D原子
12、B 能够吸收原子 A 发出的光子并跃迁道能级 E47（2006 江苏）氢原子的能级如图所示，已知可见的光的光子能量范围约为 1.62eV-3.11eV，下列说法错误的是（ ）任丘一中物理新授课导学案 班级： 小组： 姓名： 使用时间：（ ）励志笃学，荣校报国（ ）- 5 -A处于 n=3 能级的氢原子可以吸收任意频率的紫外线，并发生电离B大量氢原子从高能级向 n=3 能级跃迁时，发出的光具有显著的热效应C大量处于 n=4 能级的氢原子向低能级跃迁时，可能发出 6 种不同频率的光D大量处于 n=4 是能级的氢原子向低能级跃迁时，可能发出 3 种不同频率的可见光8（2004 北京）氦原子被电离一个
13、核外电子，形成类氢结构的氦离子已知基态的氦离子能量为 E1=-54.4eV，氦离子能级的示意图如图所示在具有下列能量的光子中，不能被基态氦离子吸收而发生跃迁的是（ ）A40.8eV B43.2eV C51.0eV D54.4eV9（2011 四川）氢原子从能级 m 跃迁到能级 n 时辐射红光的频率为 v1，从能级 n 跃迁到能级 k 时吸收紫光的频率为 v2，已知普朗克常量为 h，若氢原子从能级 k 跃迁到能级m，则（ ）A吸收光子的能量为 hv1+hv2 B辐射光子的能量为 hv1+hv2 C吸收光子的能量为 hv1-hv2 D辐射光子的能量为 hv2-hv110（2013 昌平区二模）图为
14、氢原子的能级图当氢原子从 n=3 的能级跃迁到 n=2 的能级时，辐射出光子 a；当氢原子从 n=3 的能级跃迁到 n=1 的能级时，辐射出光子b则下列说法中正确的是（ ）A光子 a 的能量大于光子 b 的能量 B光子 a 的波长小于光子 b 的波长Cb 光比 a 光更容易发生衍射现象 D在同种介质中，a 光子的传播速度大于 b 光子的传播速 度11用光子能量为 13.07eV 的光照射一群处于基态的氢原 子，可能观测到氢原子发射的不同波长有多少种？（ ）A15 B10 C4 D112（2003 江苏）原子从一个能级跃迁到一个较低的能级时，有可能不发射光子，例如在某种条件下，铬原子的 n=2 能级上的电子跃迁到 n=1 能级上时并不发射光子，而是将相应的能量转交给 n=4 能级上的电子，使之能脱离原子，这一现象叫做俄歇效应，以这种方式脱离了原子的电子叫做俄歇电子，已知铬原子的能级公式可简化表示为 En=-，式中 n=1，2，3表示不同能级，A 是正的已知常数，求上述俄歇电子的动能是2多少？任丘一中物理新授课导学案 班级： 小组： 姓名： 使用时间：（ ）励志笃学，荣校报国（ ）- 6 -
