184玻尔的原子模型导学案.doc

课题：18.4玻尔的原子模型（导学案）
三维教学目标
1、知识与技能
（1）了解玻尔原子理论的主要内容；
（2）了解能级、能量量子化以及基态、激发态的概念。
2、过程与方法：通过玻尔理论的学习，进一步了解氢光谱的产生。
3、情感、态度与价值观：培养我们对科学的探究精神，养成独立自主、勇于创新的精神。
教学重点：玻尔原子理论的基本假设。
教学难点：玻尔理论对氢光谱的解释。
教学方法：教师启发、引导，学生讨论、交流。
教学过程：
（一）引入新课
提问：
1．原子核式结构学说的内容是什么？
2.卢瑟福原子核式结构学说与经典电磁理论的矛盾？
为了解决上述矛盾，丹麦物理学家玻尔，在1913年提出了自己的原子结构假说。
（二）自主求知
一、玻尔的原子理论的基本假设
1、轨道量子化与定态
（1）能级（定态）假设：原子只能处于一系列的能量状态中，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。
（本假设是针对原子稳定性提出的）
（2）跃迁假设：原子从一种定态（设能量为En）到另一种定态（设能量为Em）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决定，即（h为普朗克恒量）（本假设针对线状谱提出）
（3）轨道量子化假设：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。原子的定态是的，因此电子的可能轨道的分布也是不连续的。（针对原子核式模型提出，是能级假设的补充）
原子的能量是，这些的能量值叫做能级。原子中这些具有确定能量的稳定状态，称为。能量的状态叫做基态。其他状态叫做

轨道半径：（n=1，2，3）……
能量：(n=1，2，3)……
式中r1、E1、分别代表第一条（即离核最近的）可能轨道的半径和电子在这条轨道上运动时的能量，rn、En分别代表第n条可能轨道的半径和电子在第n条轨道上运动时的能量，n是正整数，叫量子数。

2、频率条件(原子光谱形成的原因)
波尔假定：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，m>n）时，会放出能量为的光子。（h为普朗克常量），这个光子的能量由前后两个能级的能量差决定。即

二、玻尔理论对氢光谱的解释

原子发光：原子从基态向激发态跃迁的过程是吸收能量的过程。原子从较高的激发态向较低的激发态或基态跃迁的过程，是辐射能量的过程，这个能量以光子的形式辐射出去，吸收或辐射的能量恰发生跃迁的两能级之差。

说明：氢原子中只有一个核外电子，这个电子在某个时刻只能在某个可能轨道上，或者说在某个时间内，由某轨道跃迁到另一轨道——可能情况只有一种。可是，通常容器盛有的氢气，总是千千万万个原子在一起，这些原子核外电子跃迁时，就会有各种情况出现了。但是这些跃迁不外乎是能级图中表示出来的那些情况。
三、玻尔理论的局限性
玻尔理论虽然把量子理论引入原子领域，提出定态和跃迁概念，成功解释了氢原子光谱，但对多电子原子光谱无法解释，因为玻尔理论仍然以经典理论为基础。如粒子的观念和轨道。量子化条件的引进没有适当的理论解释。
电子在某处单位体积内出现的概率——电子云
四、弗兰克—赫兹实验结论
夫兰克—赫兹实验证明了原子被激发到不同的状态时，吸收的能量是不连续的，进而说明原子能量是量子化的

（三）合作探究，展示交流
1.玻尔原子模型是在什么历史背景下提出来的？
（1）谁的结构模型已经建立，并且得到公认？（画示意图）

（2）但是经典物理依据它无法解释哪两种现象？

（3）玻尔在此基础上，吸取了什么思想，成功的提出了玻尔原子理论。

2.玻尔理论的简要描述（画图说明）
提示：（1）原子结构中原子核是中心，电子绕核做什么运动？

（2）核周围的轨道是如何分布的？

（3）光子是如何吸收和发射的？

（4）原子的特征谱线是怎样形成的？

3.玻尔理论为什么不能解释多电子原子光谱？
（1）观念无法突破：把微观电子仍然视为__________
（2）思维与方法突破不够，仍然保留了经典_________运动模式。
（3）电子的实际运动在核外是随机的，满足__________规律，可以描绘为_____________.

(四)实战演练，巩固提高
1．对玻尔理论的下列说法中，正确的是（）
A．继承了卢瑟福的原子模型，但对原子能量和电子轨道引入了量子化假设
B．对经典电磁理论中关于“做加速运动（圆周运动）的电荷要辐射电磁波”的观点表示赞同
C．用能量转化与守恒建立了原子发光频率与原子能量变化之间的定量关系
D．玻尔理论只能解释氢原子的光谱，对多电子原子则无能为力。
2．下面关于玻尔理论的解释中，不正确的说法是（）
A．原子只能处于一系列不连续的状态中，每个状态都对应一定的能量
B．原子中，虽然核外电子不断做加速运动，但只要能量状态不改变，就不会向外辐射能量