玻尔的原子模型
[探新知·基础练]
1．玻尔原子模型
(1)原子中的电子在库仑引力的作用下，绕原子核做圆周运动。
(2)电子绕核运动的轨道是量子化的。
(3)电子在这些轨道上绕核的转动是稳定的，不产生电磁辐射。
2．定态
当电子在不同轨道上运动时，原子处于不同的状态中，具有不同的能量，即原子的能量是量子化的，这些量子化的能量值叫做能级。原子中这些具有确定能量的稳定状态，称为定态。能量最低的状态叫做基态，其他的能量状态叫做激发态。
3．跃迁
当电子从能量较高的定态轨道(其能量记为Em)跃迁到能量较低的定态轨道(能量记为En，m>n)时，会放出能量为hν的光子，该光子的能量hν＝Em－En，该式被称为频率条件，又称辐射条件。
[辨是非](对的划“√”，错的划“×”)
1．氢原子吸收光子可从低能级跃迁到高能级。(√)
2．玻尔认为原子的能量是量子化的，不能连续取值。(√)
3．电子在不同轨道上运动时，会辐射电磁波。(×)
[释疑难·对点练]
1．轨道量子化
(1)轨道半径只能够是一些不连续的、某些分立的数值。
(2)氢原子的电子最小轨道半径为r1＝0.053 nm，其余可能的轨道半径还有0.212 nm、0.477 nm…，不可能出现介于这些轨道之间的其他值。
(3)轨道半径公式：rn＝n2r1，式中n称为量子数，对应不同的轨道，只能取正整数。
2．能量量子化
(1)由于轨道的量子化，对应的原子内部能量也是量子化的。
(2)电子在不同的轨道上运动时，尽管是变速运动，但它并不释放能量，原子是稳定的，这样的状态也称之为定态。
由于原子的不同状态(定态)是不连续的，具有的能量也是不连续的，这样的能量值，称为能级，能量最低的状态称为基态，其他的状态叫做激发态。对氢原子，以无穷远处为势能零点时，基态能量E1＝－13.6 eV。
(3)能级公式：En＝，式中n称为量子数，对应不同的轨道，n取值不同，基态取n＝1，激发态n＝2,3,4，…；量子数n越大，表示能级越高。
3．跃迁
原子从一种定态跃迁到另一种定态时，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
高能级Em辐射光子hν＝Em－En吸收光子hν＝Em－En低能级En。
可见，电子如果从一个轨道到另一个轨道，不是以螺旋线的形式改变半径大小的，而是从一个轨道上“跳跃”到另一个轨道上。玻尔将这种现象叫做电子的跃迁。
[特别提醒]
(1)处于基态的原子是稳定的，而处于激发态的原子是不稳定的。
(2)原子的能量与电子的轨道半径相对应，轨道半径大，原子的能量大，轨道半径小，原子的能量小。
[试身手]
1．(多选)关于玻尔的原子模型，下面说法正确的是( )
A．原子可以处于连续的能量状态中
B．原子的能量状态不可能是连续的
C．原子的核外电子在轨道上运动时，要向外辐射能量
D．原子的核外电子在轨道上运动时，不向外辐射能量
解析：选BD 原子的轨道是量子化的，其能量值也是量子化的；原子在某一状态时，电子的轨道是确定的。电子在定态轨道上运动时，不向外辐射能量。故B、D正确。
[探新知·基础练]
1．解释巴耳末公式
按照玻尔理论，从高能级跃迁到低能级时辐射的光子的能量为hν＝Em－En；巴耳末公式中的正整数n和2正好代表能级跃迁之前和之后的定态轨道的量子数n和2。并且理论上的计算和实验测量的里德伯常量符合得很好。同样，玻尔理论也很好地解释甚至预言了氢原子的其他谱线系。
2．解释氢原子光谱的不连续性
原子从较高能级向低能级跃迁时放出光子的能量等于前后两能级差，由于原子的能级是分立的，所以放出的光子的能量也是分立的，因此原子的发射光谱只有一些分立的亮线。
[辨是非](对的划“√”，错的划“×”)
1．基态氢原子具有－13.6 eV能量，它能吸收能量为14.0 eV的光子。(√)
2．一群氢原子从n＝4轨道跃迁到n＝1轨道可以辐射8种频率的光子。(×)
