《第04节 原子的能级结构》教学设计

第四节原子的能级结构知识脉络学习目标鱼态、激发态原L了解能级、基态和激发态的概念.能级结构猜想1能级跃迁1子氢的.理解原子发射和吸收光子的能量原2能玻尔理论能子级与能级差的关系.（重点）能量的量子化结级氢原子能级与原子跃迁与巴耳末构,能用玻尔原子理论简单解释氢原一3氢原子光谱系子光谱.（难点）.知道氢原子的能级图.（重点）4导入新课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a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，很好地解释了粒.a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、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1子虽然绕核运动，但并不向外辐射能量这些状态叫定态、原子从一种定态（设能量为初）跃迁到另一种定态（设能量为终）2E E、原子的不同能量状态跟电子沿不同的形轨道绕核运动相对应原子的3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（）相同点1

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.（）不同点2卢瑟福模型库仑力提供向心力，的取值是连续的.r玻尔模型轨道，是分立的、量子化的，原子能量也是量子化的

三、氢原子的能级能级

1.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0,均为负值.原子各能级的关系为:=§〃=1,2,3….E=-

3.4eV E=-

1.51eV23对氢原子而言，基态能量其他各激发态的能级为:Ex=-

13.6eV,这里耳、是指原子的总能量，即电子动能与电势能的和.4….能级图2氢原子的能级图如图所示.跃迁规律

3.⑴由高能级向低能级跃迁原子在基态时是稳定的，在激发态时是不稳定的.处于激发态的原子会自发地向低能级跃迁，并以光子的形式放出能量，原子在始、末两个能级胆和£〃加E＞必间跃迁时，放出光子的频率以=当三叁氢原子核外只有一个电子，这个电子在某个时刻只能处在某一个可能的轨道上，在某段时间内，由某一轨道跃迁到另一个轨道时，可能的情况只有一种,但是如果容器中盛有大量的氢原子，这些原子的核外电子跃迁时就会有各种情况出现，其可能的值为与=的产种可能情况..C由低能级向高能级跃迁2原子吸收光子后会从较低能级向高能级跃迁而被激发，光子的能量必须等于两能级的能量差，否则光子将不被吸收.但当处于〃能级的电子电离时，只要光子的能量初四，就可被吸收.2|I能级跃迁时的能量变化3当轨道半径减小时，库仑引力做正功，原子的电势能减小，电子动能增大,原子能量减小.反之，轨道半径增大时，原子电势能增大，电子动能减小，原子能量增大.、波尔模型的成败玻尔理论不但回答了氢原子稳定存在的原因，而且还成功地解释了氢原子和类氢原子的光谱现象但是，玻尔的原子模型却无法说明多电子原子的光谱,甚至不能说明氢原子光谱的精细结构也就是说，玻尔理论虽然引用了普朗克的量子化概念，却没有跳出经典力学的范围而电子的运动并不遵循经典物理学的力学定律，而是具有微观粒子所特有的规律性——波粒二象性，这种特殊的规律性是玻尔在当时迳没有认到的

五、课堂小结与作业粒子散射的实验―卢瑟福核式结构一氢原子光谱一玻尔假设一能级结构《课时1,a2,跟踪训练》选择题部分P95-P96。