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第一节　原子结构模型
第1课时 氢原子光谱和玻尔的原子结构模型
1. 了解原子结构模型的演变历程和玻尔的原子结构模型的内容。
2. 知道基态、激发态和原子光谱等概念，认识原子光谱分析的应用。
原子是最小的、不可分割的物质粒子。原子之间存在着虚空，无数原子从古以来就存在于虚空之中，既不能创生，也不能毁灭，它们在无限的虚空中运动着构成万物。
原子
原子结构模型的发展历史
古希腊哲学家把构成物质的最小单位叫原子
道尔顿原子模型(1803年)
原子结构模型的发展历史
19世纪初英国科学家道尔顿提出近代原子论：
原子是微小的不可分割的实心球体。
汤姆生原子模型(1904年)
原子是一个平均分布着正电荷的粒子，其中镶嵌着许多电子，中和了正电荷，从而形成了中性原子。
英国物理学家汤姆生
（J.J.Thomson ,1856～1940）
原子并不是构成物质的最小微粒 ——汤姆生发现了电子(1897年)
原子结构模型的发展历史
现象：
大部分α粒子穿过薄金箔；
极少数α粒子完全反弹回来；
少数α粒子发生了偏转。
卢瑟福实验推断结论：
1、原子大部分是空的。
2、中间有一个几乎集中了所有原子的质量且体积很小的粒子—原子核；全部正电荷在核内。
3、带负电的电子在空间进行绕核运动。
卢瑟福原子模型(1911年)
原子中心有一个带正电荷的核，它的质量几乎等于原子的全部质量，电子在它的周围沿着不同的轨道运转，就象行星环绕太阳运转一样。
(“行星系式”原子模型)
原子结构模型的发展历史
——发现了原子核
“光”
光是一种电磁波，
不同波长的光具有不同能量E＝hυ υ＝c/λ
光谱
复色光经过色散系统（如棱镜）分光后，被色散开的单色光按波长（或频率）大小而依次排列的图案。
连续光谱——由各种波长的光所组成，且相近的波长差别极小而不能分辨所得的光谱。如阳光
线状光谱——具有特定波长、彼此分离的谱线所组成的光谱。如氢原子光谱
氢原子的线状光谱
太阳光的连续光谱
各种波长差别极小而不能分辨
特定波长、彼此分离
卢瑟福核式结构模型 经典的电动力学
问题探究
围绕原子核高速运动的电子一定会自动且连续地辐射能量，最终坍塌到原子核上。
原子是不稳定的，原子的光谱应当是连续光谱。
事实：氢原子稳定；氢原子光谱是线状光谱。
玻尔原子模型(1913年)
(电子分层排布模型)
丹麦物理学家玻尔
（N.Bohr,1885～1962)
原子结构模型的发展历史
原子中的电子在具有确定半径的圆周轨道上绕原子核运动，并且不辐射能量。
在不同轨道上运动的电子具有不同的能量（E），而且能量值是不连续的，这称为能量"量子化"。轨道能量依n值（1、2、3、…）的增大而升高，n称为量子数。对氢原子而言，电子处在n=1的轨道时能量最低，这种状态称为基态;能量高于基态能量的状态，称为激发态。
原子稳定
量子化假设
E＝hυ υ＝c/λ
吸收能量
释放能量
激发态
基态
原子线状光谱的产生是原子核外的电子在不同的、能量量子化的轨道之间跃迁导致的。
电子所处的轨道的能量是量子化的；电子跃迁吸收(或辐射)的能量也是量子化的（E2—E1=hυ υ＝c/λ 波长是不连续的）。
氢原子的电子在不同的电子层间跃迁会辐射出不同的能量，从而形成多条谱线。
E1
E2
E3
E4
原子
激发态原子
基态原子
吸收能量
释放能量
处于最低能量
处于较高能量
原子在正常或稳定状态时，电子尽可能处于能量最低的轨道，这种状态称为_____（一个）；电子受激发处于能量高于_____的状态称为_______（多个）。
原子核外电子在不同轨道间_______时，会辐射或吸收能量。如果辐射或吸收的能量以光的形式表现并被记录下来，就形成了光谱。
基态
基态
激发态
吸收光谱
发射光谱
跃迁
锂、氦、汞的吸收光谱
锂、氦、汞的发射光谱
暗背景, 亮线,
线状光谱（不连续）
亮背景, 暗线,
线状光谱（不连续）
节日燃放的焰火
五颜六色的霓虹灯
焰色试验
_______变化
物理
原子结构模型的发展历史
阴极射线偏转实验：发现电子
α粒子散射实验：发现原子核
实验：氢原子光谱是线性光谱
核外电子分层排布
(1)光是电子跃迁释放能量的重要形式之一(　　)
(2)氢原子外围只有一个电子，故氢原子光谱只有一条谱线(　　)
(3)氢原子光谱属于线状光谱(　　)
(4)基态氢原子转变成激发态氢原子时释放能量(　　)
(5)焰色试验与电子跃迁有关，属于化学变化(　　)
√
×
×
√
×
例1 下列现象和应用与电子跃迁无关的是 (　　)
A.激光 B.焰色试验 C.缓慢氧化放热 D.霓虹灯
C　　
例2 对充有氖气的霓虹灯管通电,灯管发出红色光。产生这一现象主要原因是(　　)
A.电子由激发态向基态跃迁时以光的形式释放能量
B.电子由基态向激发态跃迁时吸收除红光以外的光线
C.氖原子获得电子后转变成发出红光的物质
D.在电流的作用下,氖原子与构成灯管的物质发生反应
A　　　　

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