Transcript 《玻尔的原子模型》说课和评课PPT

玻尔的原子模型
说课与评课
南京市金陵中学
吴兴国
一、教材分析
本节内容是本章的重点，也是难点，本节内
容容量大、不容易理解，建议用2课时。
尽管玻尔模型后来被证明很不完善，但仍是
人们认识原子结构的一个重要里程碑，玻尔理论
解决了原子的稳定性和光谱分立性问题，引入的
量子观念、定态和跃迁概念对人类在认识微观领
域上观念的转变作出了重大贡献!它进一步说明
微观世界中原子范围内的现象要用量子理论才能
更好地解决。
二、难点突破
难点一：为什么会想到“轨道假设、能级假
设、跃迁假设”三个假设为基本内容的玻尔理论？
通过回顾科学家对原子结构的认识历史，让
学生认识到玻尔理论的提出是一种历史召唤
回顾科学家对原子结构的认识史
汤姆孙发现电子
否定
原子不可割
建立
汤姆孙的枣
糕模型
出现矛盾
α粒子散射实验
否定
汤姆孙的西
瓜模型
建立
卢瑟福的核
式结构模型
出现矛盾
原子稳定性事实
氢光谱实验
否定
卢瑟福的核
式结构模型
建立
?
介绍一段有趣的历史，让学生进一步理解玻
尔理论的提出是一种历史必然
1913年2月4日前后的某一天，玻尔的同事汉
森拜访他，提到了1885年瑞士数学教师巴耳末的
工作以及巴耳末公式，玻尔顿时受到启发。后来
他回忆到“就在我看到巴耳末公式的那一瞬间，
突然一切都清楚了，”“就像是七巧板游戏中的
最后一块。”这件事被称为玻尔的“二月转变”。
玻尔把量子观念引入到原子理论中去，提出
了区别于经典观念的假设，是一个创举。
难点二：如何理解“电子的轨道是量子化
的” ？
电子的“轨道”可以类比为楼梯的“台阶”或棋
盘上棋子的“位置”，是“不连续”的。
用“类比”的方法方便学生理解
难点三：氢原子的能级图中的能量究竟是什么
能？为什么是负值？
严格讲，在氢原子中，电子和核在库仑力
作用下绕公开质心运动，
m核 m
折合 质量 
m核  m
m核 m
 m核  m   
m
m核  m
于是，可以近似认为原子核是固定不动的，
原子的能量就可以认为是电子的动能与电子和
核的电势能之和，即（取无限远出的电势能为0）
2
1
e
2
E  mv  k
2
r
2
2
e
v
又k 2  m
r
r
e2
得 ：E   k
2r
通过讲透原子的能量，让学生真正理解氢
原子的能级图中的能量究竟是什么能？为什么
是负值？
难点四：巴尔末公式有正整数n出现，氢原子的
能级图也用正整数n来标志氢原子的能级。它们
之间是否有某种关系？
对照课本P55图18.3-5 “氢原子的光谱”，通
过玻尔的理论算出从能级3、4、5等向能级2跃迁
时发出的光的波长，而实验结论巴尔末公式也给
出了氢原子发光波长的公式，结果玻尔理论算出
的发光波长与巴尔末公式里的波长相等。
（巴尔末系）
Hδ
Hγ
Hβ
Hα
1
1 1
 R( 2  2 ) n  3, 4,5,...

2 n
巴耳末公式 R=1. 10 107m1　里德伯常量
根据：E=hv，λ=c/v
n=1
n=2
n=3
n=4
n=5
n=6
又Eδ =1.89eV= 3.03 ×10-19J
所以， λ δ=hc/ Eδ
= 6.63×10-34 ×3.0 ×10-8 /
3.03 ×10-19J
= 6.57 ×10-7(m)
三、几点看法
1、使氢原子中的电子发生向外跃迁有两种途径，
一是用光照射；二是通过具有一定动能的实物粒
子的碰撞．用光照射使氢原子跃迁时，入射光的
频率要满足选择性原则（光子能量超过电离能时
除外），对于用实物粒子通过碰撞实现氢原子的
跃迁，不能认为：“实物粒子与光子不同，其能
量不是一份一份的，只要入射粒子的能量大于或
等于氢原子
两能级的能量差值，其动能的全部分或部分
为原子吸收，可使原子发生能级跃迁”
（l）电子入射．如果用电子作实物粒子与氢
原子碰撞，则因其质量me<<mH
，根据动
量守恒定律和能量守恒可得：只要入射电子
的初动能大于或等于氢原子两能级的能量差
值，氢原子将发生跃迁，反之跃迁则不发生。
（2）质子、中子或氢原子入射．用质子、中
子或氢原子作实物粒子碰撞处于静止状态的另一
氢原子，则因其质量m=mH，根据动量守恒和能
量守恒可知：只有在氢原子两能级的能量差值等
于或小于入射氢原子动能的1／2时，跃迁才发生；
反之跃迁不发生．
（3）α粒子入射，只有在氢原子两能级的能量
差值等于或小于入射α粒子动能的1／5时，跃迁
才发生；反之跃迁不发生．
2、本节在介绍玻尔原子理论的内容之后，
用它来成功地解释了氢光谱的实验规律。玻
尔理论的一个重要假设是原子能量的量子化，
“科学足迹”中介绍的弗兰克—赫兹实验从
另一个角度证明了能量子化的正确性。所以
本节的“科学足迹”我们是作为必须掌握去
要求学生的。
谢谢！