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第三节 能级 【教学要求】 了解玻尔原子理论的主要内容 １、了解经典电磁理论在解释原子时出现的困难，明确玻尔理论提出的历史背景。 ２、知道玻尔理论的主要内容。 ３、知道能级的概念，原子能级的跃迁。 ４、知道原子的能量、原子跃迁与能量变化的关系。 ５、会用玻尔理论及经典电磁理论解决一些常见问题。 ６、了解电子云的概念 【教学重点】 玻尔的原子模型 能级 【教学难点】 理解和掌握原子的能级和能级跃迁的概念和基本规律。 【教学方法】 利用学生有目的性的阅读课文，加上适当的多媒体课件演示，配以适当的教师解说和课堂联系，充分调动和发挥学生的主体性和积极性。 【教学过程】 （一）组织教学 （二）课题引入：卢瑟福原子核式结构学说与经典电磁理论的矛盾 （三）新授： 先让学生带着问题去阅读课文。在这段时间内，用多媒体将设计的问题展示在屏幕上。 （１）卢瑟福的核式原子模型与经典电磁理论是相互矛盾的，表现在哪几个方面？ （２）玻尔提出了哪三点假设？其核心内容是什么？由玻尔理论得到的原子能级、轨道半径和量子数之间的关系如何？ （３）什么叫能级？什么叫基态、激发态？电子的可能轨道与氢原子的能级图如何呼应？能级跃迁与原子发光之间有什么关系？ （４）怎样理解原子能量？原子各定态能级为什么是负值？ 在学生明确矛盾并急切地盼望解释矛盾的基础上，着重介绍“玻尔理论”的三点假设。 （采用开门见山的方法直接向学生提出定态的概念，再运用多媒体模拟，显示不同轨道对应不同能量状态，以及电子从内轨道跃迁到外轨道必须吸收一定的光子，从外轨道跃迁到内轨道将放出一定的光子（见图２）。光子的能量大小由公式h＝Em－En（mn）求得。然后再通过学生讨论教师引导得出玻尔理论的核心为原子能量的量子化。这样处理使得学生对玻尔理论的认识比较深刻。　） （1）玻尔的原子理论（1913年 丹麦玻尔） ①定态假设：原子只能处于一系列不连续的能量状态之中，在这些状态中能量是稳定的，电子虽然做加速运动，但并不向外辐射能量。这些状态叫定态。 跃迁假设：原子从一种定态（设能量为E2）跃迁到另一种假定态（设能量为E1）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，即 hν=E2-E1 （2）氢原子能级 a、原子在各个定态时的能量值En称为原子的能级。它对应电子在各条可能轨道上运动时的能量En（包括动能和势能） En=E1/n2 n=1,2,3,······ E1代表电子在第一条可能轨道上运动时的能量 E1=-13.6eV 注意：计算能量时取离核无限远处的电势能为零，电子带负电，在正电荷的场中为负值，电子的动能为电势能绝对值的一半，总能量为负值。 例：n=2,E2=-3.4eV, n=3,E3=-1.51eV, n=4,E4=-0.85eV,…… b、基态和激发态 基态：在正常状态下，原子处于最低能级，这时电子在离核最近的轨道上运动，这种定态，叫基态 激发态：原子处于较高能级时，电子在离核较远的轨道上运动，这种定态，叫激发态 c、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等于发生跃迁的两能级之差。当光子能量大于或等于13.6eV 时，可以被氢原子吸收，使其电离。入射光子能量越大，原子电离后产生的自由电子的动能越大。 3、电子云 原子中电子在各个位置出现的概率可以用云雾状的来形象地描述，这样的概率分布图叫电子云。 （四）小结 １、玻尔的原子理论 ２、氢原子的大小和能级 （五）课堂练习： １、根据玻尔理论，氢原子的电子由外层轨道跃迁到内层轨道后- - - ----（　　） 　　Ａ）、原子的能量增加，电子的动能减小； 　　Ｂ）、原子的能量增加，电子的动能增加； 　　Ｃ）、原子的能量减小，电子的动能减小； 　　Ｄ）、原子的能量减小，电子的动能增加； 　　２、按玻尔理论，一个氢原子中的电子从半径为ra的圆轨道跃迁到半径为rb的圆轨道上，rarb，在此过程中 - - - -----------------------------------------------------( ) 　　Ａ）、原子要发出一系列频率的光子； 　　Ｂ）、原子要吸收一系列频率的光子； 　　Ｃ）、原子要发出某一频率的光子； 　　Ｄ）、原子要吸收某一频率的光子； ３、如果氢原子处于ｎ＝２的激发态，要使其电离，需用多长频率的电磁波照射氢原子？ 　　４、氢原子处于ｎ＝４的激发态，使它跃迁到基态，辐射出光子的频率可能有几种？其中最小的频率为多少？ 　　 （六）作业：Ｐ１８７　练习二（2）