高中化學(xué)《玻爾的原子模型》說(shuō)課與評(píng)課

高中化學(xué)《玻爾的原子模型》說(shuō)課與評(píng)課

一、教材分析

本節(jié)內(nèi)容是本章的重點(diǎn)，也是難點(diǎn)，本節(jié)內(nèi)容容量大、不容

易理解，建議用2課時(shí)。

盡管玻爾模型后來(lái)被證明很不完善，但仍是人們認(rèn)識(shí)原子結(jié)

構(gòu)的一個(gè)重要里程碑，玻爾理論解決了原子的穩(wěn)定性和光譜分立

性問(wèn)題，引入的量子觀念、定態(tài)和躍遷概念對(duì)人類在認(rèn)識(shí)微觀領(lǐng)

域上觀念的轉(zhuǎn)變作出了重大貢獻(xiàn)！它進(jìn)一步說(shuō)明微觀世界中原

子范圍內(nèi)的現(xiàn)象要用量子理論才能更好地解決。

難點(diǎn)一：為什么會(huì)想到“軌道假設(shè)、能級(jí)假設(shè)、躍遷假設(shè)”

三個(gè)假設(shè)為基本內(nèi)容的玻爾理論？

二、難點(diǎn)突破

通過(guò)回顧科學(xué)家對(duì)原子結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)歷史，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到玻爾

理論的提出是一種歷史召喚

湯姆孫發(fā)現(xiàn)電子

湯姆孫的棗糕模型

a粒子散射實(shí)驗(yàn)

盧瑟福的核式結(jié)構(gòu)模型

回顧科學(xué)家對(duì)原子結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)史

原子不可割

湯姆孫的西瓜模型

原子穩(wěn)定性事實(shí)

氫光譜實(shí)驗(yàn)

否定

建立

否定

建立

否定

盧瑟福的核式結(jié)構(gòu)模型

建立

出現(xiàn)矛盾

出現(xiàn)矛盾

?

1913年2月4日前后的某一天，玻爾的同事漢森拜訪他，

提到了1885年瑞士數(shù)學(xué)教師巴耳末的工作以及巴耳末公式，玻

爾頓時(shí)受到啟發(fā)。后來(lái)他回憶到“就在我看到巴耳末公式的那一

瞬間，突然一切都清楚了，”“就像是七巧板游戲中的最后一塊。”

這件事被稱為玻爾的“二月轉(zhuǎn)變

玻爾把量子觀念引入到原子理論中去，提出了區(qū)別于經(jīng)典觀

念的假設(shè)，是一個(gè)創(chuàng)舉。

介紹一段有趣的歷史，讓學(xué)生進(jìn)一步理解玻爾理論的提出是

一種歷史必然

難點(diǎn)二：如何理解“電子的軌道是量子化的”？

電子的“軌道”可以類比為樓梯的“臺(tái)階”或棋盤上棋子的

“位置”，是“不連續(xù)”的。

用“類比”的方法方便學(xué)生理解

難點(diǎn)三：氫原子的能級(jí)圖中的能量究竟是什么能？為什么是

負(fù)值？

嚴(yán)格講，在氫原子中，電子和核在庫(kù)侖力作用下繞公開(kāi)質(zhì)心

運(yùn)動(dòng)，

于是，可以近似認(rèn)為原子核是固定不動(dòng)的，原子的能量就可

以認(rèn)為是電子的動(dòng)能與電子和核的電勢(shì)能之和，即（取無(wú)限遠(yuǎn)出

的電勢(shì)能為0）

通過(guò)講透原子的能量，讓學(xué)生真正理解氫原子的能級(jí)圖中的

能量究竟是什么能？為什么是負(fù)值？

難點(diǎn)四：巴爾末公式有正整數(shù)n出現(xiàn)，氫原子的能級(jí)圖也用

正整數(shù)n來(lái)標(biāo)志氫原子的能級(jí)。它們之間是否有某種關(guān)系？

對(duì)照課本P55圖18.3-5"氫原子的光譜”，通過(guò)玻爾的理

論算出從能級(jí)3、4、5等向能級(jí)2躍迂時(shí)發(fā)出的光的波長(zhǎng)，而實(shí)

驗(yàn)結(jié)論巴爾末公式也給出了氫原子發(fā)光波長(zhǎng)的公式，結(jié)果玻爾理

論算出的發(fā)光波長(zhǎng)與巴爾末公式里的波長(zhǎng)相等。

n=6

n=5

n=4

n二1

n二3

n=2

根據(jù)：E二hv,入二c/v

又Eb二1.89eV=3.03X10-19J

所以，入8=hc/E5

二6.63X10-34X3.0X10-8/3.03X10-19J

=6.57X10-7(m)

(巴爾末系)

H5

HY

H3

Ha

三、幾點(diǎn)看法

1、使氫原子中的電子發(fā)生向外躍迂有兩種途徑，一是用光

照射；二是通過(guò)具有一定動(dòng)能的實(shí)物粒子的碰撞.用光照射使氫

原子躍遷時(shí)，入射光的頻率要滿足選擇性原則(光子能量超過(guò)電

離能時(shí)除外)，對(duì)于用實(shí)物粒子通過(guò)碰撞實(shí)現(xiàn)氫原子的躍迂，不

能認(rèn)為：“實(shí)物粒子與光子不同，其能量不是一份一份的，只要

入射粒子的能量大于或等于氫原子

兩能級(jí)的能量差值，其動(dòng)能的全部分或部分為原子吸收，可

使原子發(fā)生能級(jí)躍遷”

(I)電子入射.如果用電子作實(shí)物粒子與氫原子碰撞，則

因其質(zhì)量me?mH,根據(jù)動(dòng)量守恒定律和能量守恒可得：只要入

射電子的初動(dòng)能大于或等于氫原子兩能級(jí)的能量差值，氫原子將

發(fā)生躍遷，反之躍遷則不發(fā)生。

(2)質(zhì)子、中子或氫原子入射.用質(zhì)子、中子或氫原子

作實(shí)物粒子碰撞處于靜止?fàn)顟B(tài)的另一氫原子，則因其質(zhì)量m=mH,

根據(jù)動(dòng)量守恒和能量守恒可知：只有在氫原子兩能級(jí)的能量差值

等于或小于入射氫原子動(dòng)能的1/2時(shí)，躍遷才發(fā)生；反之躍遷

不發(fā)生.

(3)a粒子入射，只有在氫原子兩能級(jí)的能量差值等于或

小于入射a粒子動(dòng)能的1/5時(shí)，躍遷才發(fā)生；反之躍迂不發(fā)生.