高中化學 第1章 原子結構 第1節(jié) 原子結構模型 第1課時課件 魯科版選修3

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1、第1課時氫原子光譜和玻爾的原子結構模型第1章第1節(jié)原子結構模型學習目標定位1.了解原子結構模型的演變歷程和玻爾的原子結構模型的內容。2.知道基態(tài)、激發(fā)態(tài)和原子光譜等概念，認識原子光譜分析的應用。新知導學達標檢測內容索引新知導學1.不同時期的原子結構模型不同時期的原子結構模型一、原子結構模型的演變時間或年代1803年1903年1911年1913年20世紀20年代中期原子結構模型模型名稱實心球原子模型_模型 模型_模型 模型相關科學家_薛定諤道爾頓葡萄干布丁湯姆遜核式盧瑟福電子分層排布玻爾量子力學2.盧瑟福原子結構模型的理論要點盧瑟福原子結構模型的理論要點原子的質量主要集中在 上， 在原子核外空間

2、做高速運動。原子核電子(1)道爾頓原子模型(1803年)：原子是組成物質的基本粒子，它們是堅實的、不可再分的實心球。(2)湯姆遜原子模型(1903年)：原子是一個平均分布著正電荷的粒子，其中鑲嵌著許多電子，中和了正電荷，從而形成了中性原子。(3)盧瑟福原子模型(1911年)：在原子的中心有一個帶正電荷的核，它的質量幾乎等于原子的全部質量，電子在它的周圍沿著不同的軌道運轉，就像行星環(huán)繞太陽運轉一樣。(4)玻爾原子模型(1913年)：電子在原子核外空間的一定軌道上繞核做高速的圓周運動。(5)原子結構的量子力學模型(20世紀20年代中期)：現(xiàn)代物質結構學說。歸納總結歸納總結例例1如圖原子結構模型中依

3、次符合盧瑟福、道爾頓、湯姆遜的觀點的是 A. B.C. D.解析解析盧瑟福提出了原子的核式模型，道爾頓認為原子是一個實心的球體，湯姆遜發(fā)現(xiàn)了電子，并提出了原子的“葡萄干布丁”模型。答案解析例例2下列關于原子結構模型的說法中，正確的是 A.道爾頓的原子結構模型將原子看作實心球，故不能解釋任何問題B.湯姆遜“葡萄干布丁”原子結構模型成功地解釋了原子中的正、負粒 子是可以穩(wěn)定共存的C.盧瑟福核式原子結構模型指出了原子核和核外電子的質量關系、電性 關系及占有體積的關系D.玻爾電子分層排布原子結構模型引入了量子化的概念，能夠成功解釋 所有的原子光譜答案解析解析解析道爾頓的原子理論成功地解釋了質量守恒定律

4、等規(guī)律，A項不正確；湯姆遜“葡萄干布丁”原子結構模型提出了正、負電荷的共存問題，但同時認為在這樣微小的距離上有著極大的作用力，電子會被拉進去并會碰撞在帶正電的核心上，B項不正確；盧瑟福通過粒子散射實驗提出了核式原子結構模型，散射實驗的結果能夠分析出原子核和核外電子的質量關系、電性關系及占有體積的關系，C項正確；玻爾電子分層排布原子結構模型只引入了一個量子數，只能夠解釋氫原子光譜，而不能解釋比較復雜的原子光譜，D項不正確。1.光譜及其分類光譜及其分類(1)含義：利用儀器將物質吸收的光或發(fā)射的光的 和 分布記錄下來，就得到所謂的光譜。(2)分類連續(xù)光譜：若光譜是由各種波長的光所組成，且相近的波長差

5、別極小而 ，則這種光譜為連續(xù)光譜。例如，陽光形成的光譜即為連續(xù)光譜。線狀光譜：若光譜是由具有 的、彼此分立的譜線組成，則所得光譜為線狀光譜。(3) 氫原子光譜特點氫原子光譜是 光譜。二、氫原子光譜和玻爾的原子結構模型波長強度不能分辨特定波長線狀2.玻爾的原子結構模型玻爾的原子結構模型(1)玻爾原子結構模型的基本觀點運動軌跡原子中的電子在具有確定半徑的 軌道上繞 運動，并且不輻射能量能量分布在不同軌道上運動的電子具有 的能量(E)，而且能量是 的。軌道能量與 的取值有關。對氫原子而言，電子處于n1的軌道時能量最低，這種狀態(tài)稱為 態(tài)；能量高于 態(tài)的狀態(tài)，稱為 態(tài)電子躍遷只有當電子從一個軌道(Ei)

6、 到另一個軌道(Ej)時，才會輻射或吸收能量。如果輻射或吸收的能量以光的形式表現(xiàn)出來并被記錄下來，就形成了_圓周原子核不同量子化量子數n基基激發(fā)躍遷光譜玻爾的核外電子分層排布的原子結構模型成功地解釋了氫原子光譜是 光譜的實驗事實。線狀(2)吸收光譜與發(fā)射光譜吸收光譜發(fā)射光譜(3)譜學分析：在現(xiàn)代化學中，常利用原子光譜上的 來鑒定元素，稱為譜學分析。特征譜線歸納總結歸納總結(1)玻爾原子結構模型原子光譜源自核外電子在能量不同的軌道之間的躍遷；電子所處的軌道的能量是量子化的；電子躍遷吸收(或放出)的能量也是量子化的。(2)光譜的分類例例3玻爾理論不能解釋 A.氫原子光譜為線狀光譜B.氫原子的可見光

7、區(qū)譜線C.在有外加磁場時氫原子光譜有多條譜線D.在一給定的穩(wěn)定軌道上，運動的核外電子不輻射能量答案解析解析解析玻爾理論是針對原子的穩(wěn)定存在和氫原子光譜為線狀光譜的事實提出的。有外加磁場時氫原子有多條譜線，玻爾的原子結構模型已無法解釋這一現(xiàn)象，必須借助量子力學加以解釋。玻爾理論中只引入一個量子數n，只能解釋氫原子光譜是線狀光譜。若要解釋更復雜的原子光譜，需引入更多的量子數。特別提醒例例4對充有氖氣的霓虹燈管通電，燈管發(fā)出紅色光。產生這一現(xiàn)象的主要原因是 A.電子由激發(fā)態(tài)向基態(tài)躍遷時以光的形式釋放能量B.電子由基態(tài)向激發(fā)態(tài)躍遷時吸收除紅光以外的光線C.氖原子獲得電子后轉變成發(fā)出紅光的物質D.在電流

8、的作用下，氖原子與構成燈管的物質發(fā)生反應解析解析在電流作用下，基態(tài)氖原子的電子吸收能量躍遷到較高的軌道，變?yōu)榧ぐl(fā)態(tài)原子，這一過程要吸收能量，不會發(fā)出紅光；而電子從較高能量的激發(fā)態(tài)躍遷到較低能量的激發(fā)態(tài)或基態(tài)時，將釋放能量，從而產生紅光，故A項正確。答案解析焰色反應、物質燃燒或高溫下發(fā)光等都與原子核外電子的躍遷有關，而化學反應中的顏色變化與原子核外電子的躍遷無關。易錯警示學習小結達標檢測1.最早成功解釋了氫原子光譜為線狀光譜的原子結構模型是 A.盧瑟福原子結構模型B.玻爾原子結構模型C.量子力學模型D.湯姆遜原子結構模型12345答案解析解析解析玻爾的原子結構模型最早成功解釋了氫原子光譜是線狀光

9、譜；湯姆遜“葡萄干布丁”原子結構模型只解釋了原子中存在電子的問題；盧瑟福原子結構模型是根據粒子散射實驗提出來的，解決了原子核的問題(帶正電的部分集中在一個核上)；量子力學模型是在量子力學理論的基礎上提出的，能解釋復雜的原子光譜現(xiàn)象。62.首次將量子化概念應用到原子結構，并解釋了原子的穩(wěn)定性的科學家是 A.道爾頓 B.門捷列夫C.玻爾 D.盧瑟福答案解析12345解析解析道爾頓、門捷列夫、玻爾和盧瑟福的主要貢獻分別是原子學說、元素周期律、原子軌道理論和原子的核式模型。丹麥科學家玻爾引入量子化觀點，提出電子在一定軌道上運動的原子結構模型。63.下列說法正確的是 A.氫原子光譜是元素的所有光譜中最簡

10、單的光譜B.“量子化”就是不連續(xù)的意思，微觀粒子運動均有此特點C.玻爾理論不但成功解釋了氫原子光譜，而且還推廣到其他原子光譜D.原子中電子在具有確定半徑的圓周軌道上像火車一樣高速運動著解析解析氫原子光譜是元素的所有光譜中最簡單的光譜；原子光譜源自核外電子在能量不同的軌道之間的躍遷，而電子所處的軌道的能量是“量子化”的，其他微粒如分子、離子等無此特點；玻爾理論成功地解釋了氫原子光譜，但對多電子原子的光譜卻難以解釋；原子中電子沒有確定的半徑，原子半徑是電子運動的“區(qū)域”。答案解析1234564.為揭示氫原子光譜是線狀光譜這一事實，玻爾提出了核外電子的分層排布理論，下列說法中，不符合這一理論的是 A

11、.電子繞核運動具有特定的半徑和能量B.在一給定的穩(wěn)定軌道上，運動的核外電子不輻射能量C.電子躍遷時，會吸收或放出特定的能量D.揭示氫原子光譜存在多條譜線答案解析12345解析解析玻爾的原子結構模型只能解釋氫原子光譜是線狀光譜，要解釋氫原子光譜的多重譜線，需用量子力學理論來解釋。65.元素K的焰色反應呈紫色，其中紫色對應的輻射波長為 A.404.4 nm B.553.5 nmC.589.2 nm D.670.8 nm12345答案解析解析解析紫色波長介于400435 nm之間，只有A符合。66.用鎂粉、堿金屬鹽及堿土金屬鹽等可以做成焰火。燃放時，焰火發(fā)出五顏六色的光，請用原子結構的知識解釋發(fā)光的原因：_。12345 燃燒時，電子獲得能量，從能量較低的軌道向能量較高的軌道躍遷，躍遷到能量較高的軌道的電子處于一種不穩(wěn)定的狀態(tài)，它隨即就會躍達到能量較低的軌道，并向外界以光能的形式釋放能量解析解析焰火在燃燒時產生五顏六色的光，是因為金屬原子的核外電子發(fā)生了從能量較低的軌道向能量較高的軌道躍遷，然后電子再從能量較高的軌道回到能量較低的軌道，此過程中釋放能量，放出的能量以光能的形式釋放，所以看到了不同顏色的光(電子躍遷時產生了發(fā)射光譜)。答案解析6