3　氢原子光谱PPT及专用教学设计内容

18.3 氢原子光谱

教学设计

课题

教师姓名

陈英良

课型

18.3 氢原子光谱

新授课

课时

1课时

本节教材是在了解光谱、连续谱、线状谱的概念后（可以补充光谱的分类），进一步介绍原子的特征光谱和光谱分析，重点讲述氢原子光谱的实验规律。教科书给出了巴耳末公式。应该明确，该公式的出现不是为了让学生练习计算，而是与前面学习教材分析

碰撞时的意图一样，目的是从公式看出物理量之间的关系、看出物理量变化的趋势。即巴耳末公式以简洁的形式反映了氢原子辐射波长的分立特征。同时它也为下一节氢原子能量的分立性作了铺垫。而源自光谱的事实不能用经典物理学理论解释，必须建立新的原子模型。

要实现对氢原子光谱的深入理解，不能过于扩展相关应用，应紧扣教学大纲的基本思想，基本要求。

学情分析

本节课在高考当中的地位较轻、新课标的要求也只是停留在理解的程度。并且结合博白县王力中学1513班学生的学习状况及接受能力的限制，教学应紧扣大纲要求，无需过于扩展。

（一）知识与技能

（1）了解光谱、连续谱和线状谱等概念。

（2）知道氢原子光谱的实验规律。

（3）知道经典物理学的困难在于无法解释原子的稳定性和光谱分立特征。

（二）过程与方法

教学目标

遵循基本思路“观察（探究）→思维（研究）→迁移（运用）”，从而认识和感受科学发展与进步的坎坷。

（三）情感态度与价值观

1．让学生进一步体会物理规律是在接受实践检验的过程中不断地发展和完善的。

2．在师生共同创设的丰富多彩的教学情境下，在行为上“动手做、动眼看、动耳听、动笔写、动脑思”，全身心地投入学习过程，最终完成体验性课程。

重

点

难

点

教学重点：氢原子光谱的实验规律。

教学难点：经典物理学无法解释原子的稳定性和光谱分立特征。

以教师引导，学生积极参与为教学理念，体现学生为主，教师为引路、开窍者的教学方法

思想。所设计的教学目标，体现了物理新课程的三维教学目标，结合氢原子光谱的具体内容，避免了空洞的、千篇一律的目标。

教具学具

气体放电管，多媒体辅助教学设备

教学过程

设计意图

一、引入新课

【教师讲解】：α粒子散射的实验使我们知道，原子具学生听讲，思考回答

吸引学生兴趣，引有核式结构。

1、2两个问题。

出课题。

【提出问题】： 1、电子在原子周围怎样运动？

2、电子运动过程中是否有电磁波发射出去？它的能量怎样变化？

【教师指引】：今天我们将学习氢原子的光谱，来进一步揭示原子内部的秘密……

教师活动

学生活动

设计意图

（一）、光谱

【提出问题】：什么是光谱？

学生思考，回答。

培养学生 [自主学习]：P54页“光谱”内容：

的阅读能17世纪，牛顿发现了太阳光通过三棱镜后的色散现力。

象。也就是说，用光栅或棱镜可以把各种颜色的光展开。

（如图所示）

学生阅读相应内容，

回答问题：

线状谱：由一些不连

续的亮线组成的光

谱。

【提出问题】：

1、光谱的准确定义。

2、什么是线状谱？

3、什么是连续谱？

连续谱：由连续分布4、什么是特征谱线？

培养学生的一切波长的光组5、认识特征谱线有什么作用？

的阅读能成的光谱

力。

6、什么是光谱分析？

【归纳总结】：用光栅或棱镜可以把各种颜色的光按波

长展开，得到光的波长（频率）和强度分布的记录，叫

光谱。

教师活动

学生活动

引

入

课

题

新

课

讲

授

原子的亮线位置不同，这些亮线称为原子的特征谱线。

学生记录，整理笔

教师讲述：炽热的固体、液体和高压气体的发射光记。

谱是连续光谱。例如白炽灯丝发出的光、烛焰、炽热的

钢水发出的光都形成连续光谱。如图所示。

培养学生稀薄气体或金属的蒸气的发射光谱是明线光谱。明

的归纳总线光谱是由游离状态的原子发射的，所以也叫原子的光

结能力

谱。

学生思考，回答问

实践证明，原子不同，发射的明线光谱也不同，每

题。

种原子只能发出具有本身特征的某些波长的光，因此明

线光谱的谱线也叫原子的特征谱线。如图所示。

学生阅读相应文章。

（2）吸收光谱

【教师讲解】：

高温物体发出的白光（其中包含连续分布的一切波

培样学生对的观察长的光）通过物质时，某些波长的光被物质吸收后产生

能力。

的光谱，叫做吸收光谱。

各种原子的吸收光谱中的每一条暗线都跟该种原子

的原子的发射光谱中的一条明线相对应。这表明，低温

气体原子吸收的光，恰好就是这种原子在高温时发出的学生听讲，观察。

光。因此吸收光谱中的暗谱线，也是原子的特征谱线。

太阳的光谱是吸收光谱。如图所示。

课件展示，氢、钠的光谱、太阳光谱

（1）发射光谱

【教师补充】：各种原子的发射光谱都是线状谱，不同

投影各种光谱的特点及成因知识结构图：

【教师总结】：

（3）光谱分析

由于每种原子都有自己的特征谱线，因此可以根据光谱来鉴别物质和确定的化学组成。这种方法叫做光谱分析。

原子光谱的不连续性反映出原子结构的不连续性，所以光谱分析也可以用于探索原子的结构。

培养学生分析概括

能力

学生记录，整理笔

记。

学生听讲，讨论，回

答。

学生自主阅读文章，

讨论，回答问题。

培养独立思考能力

学生动手完成作业。

[迁移应用]

答。

[自主学习]：P54页“科学足迹”内容：

培养学生的阅读能

力。

（二）、氢原子光谱

【教师讲解】：要进行光谱分析，就要知道各种原子的

特征谱线，如何获得不同原子的特征谱线？

[演示实验]：仅以气体放电管做出说明。玻璃管中稀薄

气体的分子在强电场的作用下会电离，成为自由移动的

正负电荷，于是气体变成导体，导电时会发光。这样的

装置叫做气体放电管。教师演示气体放电管导电的情况。

介绍巴耳末公式：

1885年，巴耳末对当时已知的，在可见光区的4条学生自主阅读文章，

谱线作了分析，发现这些谱线的波长可以用一个公式表讨论，回答问题。

示：

111

R,n3,4,5,...

22

n2

7-1

其中R=1.10×10m叫里德伯常量

特点：a、每一个n值分别对应一条谱线

b、n只能取正整数，不能取连续值，巴耳末公式

以简洁的形式反映了氢原子的线状光谱，即辐射波长的学生自主阅读文章，培养学生分离特征。

讨论，回答问题。

的阅读能

除了巴耳末系，后来发现的氢光谱在红外和紫外光力。

区的其它谱线也都满足与巴耳末公式类似的关系式。

关于光谱和光谱分析，下列说法中正确的是( )

A．太阳光谱和白炽灯光谱都是连续谱

B．霓虹灯产生的是线状谱

C．进行光谱分析时，只能用明线光谱

D．同一元素吸收光谱的暗线与线状谱的位置是一一

对应的

学生听讲，讨论，回

【教师讲解】：氢原子光谱实验规律让人们意识到，经

典理论可以很好的应用于宏观物体，但是却不能解释原

子世界的现象，因为它产生了困难。

【提出问题】：经典理论的困难是什么？

[自主学习]：P56页“经典理论的困难”内容 学生动手完成作业。

（三）、经典理论的困难

【教师讲解】：针对学生讨论作出评讲：

①困难1：e→受原子核的库仑引力→绕核转动→周期性变化的电磁场→辐射电磁波→辐射能量→电子能量耗尽→栽到原子核上。但事实：原子是很稳定的系统。

②困难2：e→辐射电磁波→失去能量→慢慢靠近原子核→连续的变化→发出连续的原子光谱。但事实：原子的发射光谱是线状谱。

（四）迁移应用

[自主学习]：P56页“练习题”内容

。

教师就学生完成作业情况进行评讲。

学生通过思考，回

例题：如图所示，图甲是a、b、c、d四种元素的线答：

状谱，图乙是某矿物的线状谱，通过光谱分析可以了解将图甲中的a、b、c、

该矿物中缺乏的是________。

d与图乙对比可以

看出，a、c中的亮

条纹在图乙中已出讲练结合，巩固现，而b、d中的亮学生基条纹在图乙中未出础。

现，故该矿物质中缺

乏b、d两种元素。

答案：b元素和d元素

课

堂

反

馈

练

习

课堂小结

教师活动

学生活动

设计意图

小

结

认真总结概括

总结课堂本节内容，并把自己内容，培让学生概括总结本节的内容。请一个同学到黑板上这节课的体会写下养学生概比较黑板上的小括总结能总结，其他同学在笔记本上总结，然后请同学评价黑板来、力。

结和自己的小结，看上的小结内容。

谁的更好，好在什么地方。

板书设计

§18.3氢原子光谱

一、光谱

用光栅或棱镜把各种颜色的光按波长展开，获得光的波长（频率）、和强度分布的记录。线状谱——一条条亮线组成；连续谱——连在一起的光带组成。

特征谱线：原子只发射几种特定频率的光，不同原子的亮线位置不同，叫做特征谱线。

光谱分析：利用原子的特征谱线进行分析，鉴别和确定物质组成成分的方法。

二、氢原子光谱的实验规律

11,n3,R4,5,...22n2 

1其中R=1.10×107m-1叫里德伯常量

三、经典理论的困难

无法解释原子的稳定性；无法解释原子光谱的分立特征。

课后反思

本节课采用教师引导，学生积极讨论教学方式，体现学生为主，教师为引路的思想。教学中学生讨论积极，扩大了单位时间内学生主动学习的空间，而且释放了每个学生的精神活动，充分体现了新课程倡导的“重视对学生进行自主探究和合作学习能力的培养”的理念，改变学生被动学习的方式。