3　氢原子光谱特级教师教学实录

2018年西安市第七十中学

“一师一优课

、一课一名师”课件

授课年级：高中二年级（选修3-5）

教材版本：人教版

课题名称：《氢原子光谱》

授课教师：王喜鹏

工作单位：西安市第七十中学

18．3 氢原子光谱

【教学目标】

（一）知识与技能

1．知道利用光谱可以让我们发现原子内部的秘密。 2. 了解光谱的定义和分类。

3．了解氢原子光谱的实验规律，知道巴耳末系。

4．了解经典原子理论的困难。

（二）过程与方法

通过本节的学习，经历科学规律发现的过程，感受科学发展之不易。

（三）情感、态度与价值观

培养我们科学探究的能力，提高自主学习的意识。

【教学重点】氢原子光谱的实验规律

【教学难点】经典理论的困难

【教学方法】教师启发、引导，学生讨论、交流。

【教学用具】多媒体辅助教学设备

【教学过程】

（一）情景导入

教师：人们总是对未知的事物充满好奇，而好奇心是我们探索未知世界的动力源泉。现在老师手里有一个黑盒子，在不打开盒子的情况下，你有什么办法知道盒子里有什么东西吗？

学生活动：采取各种方法探索黑盒子里的神秘物体。

教师：原子就像一个神秘的打不开的黑盒子，探索原子内部的秘密是摆在人们面前的一道难题。

汤姆孙在研究阴极射线时发现原子是由电子和正电荷构成，并提出了简单的原子模型“枣糕模型”；后来卢瑟福利用粒子散射实验进一步使人们认识到原子具有核式结构。但是这种核式模型同样遇到了前所未有的挑战，挑战之一就是对光谱规律的解释，那么什么是光谱呢？今天我们就来了解相关的事实。

（二）新课学习

(展示一张条形码)这张小小的纸片有什么用呢？ 条形码包含了不同物品的丰富信息

。

其实原子也有自己的条形码。

1．光谱 早在17世纪，牛顿就发现了日光通过三棱镜后的色散现象，并把实验中得到的彩色光带叫做光谱。

描述：

光谱是电磁辐射（不论是在可见光区域还是在不可见光区域）的波长成分和强度分布的记录。有时只是波长成分的记录。

教师：光谱和原子结构有什么关系呢？因为光是由原子内部发出，光谱会不会携带者原子内部的信息呢？

事实上答案是肯定的，既然光是发自原子内部，光谱就相当于携带原子内部信息的条形码，所以可以通过研究光谱来发现原子内部的秘密。

（1）发射光谱

物体发光直接产生的光谱叫做发射光谱。

发射光谱可分为两类：连续光谱和明线光谱。

引导学生阅读教材，回答什么是连续光谱和明线光谱？

学生：连续分布的包含有从红光到紫光各种色光的光谱叫做连续光谱。只含有一些不连续的亮线的光谱叫做明线光谱。明线光谱中的

亮线叫谱线，各条谱线对应不同波长的光。

教师：炽热的固体、液体和高压气体的发射光谱是连续光谱。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。

稀薄气体或金属的蒸气的发射光谱是明线光谱。明线光谱是由游离状态的原子发射的，所以也叫原子的光谱。实践证明，原子不同，发射的明线光谱也不同，每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。

提问：哪种谱线更适合做“原子的条码”？

（2）吸收光谱

教师：高温物体发出的白光（其中包含连续分布的一切波长的光）通过物质时，某些波长的光被物质吸收后产生的光谱，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

投影各种光谱的特点及成因知识结构图：

（3）光谱分析

由于每种原子都有自己的特征谱线，如同每种物品都有自己的条形信息码，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。

2．氢原子光谱的实验规律

教师讲述：氢原子是最简单的原子，其光谱也最简单。

引导学生阅读教材61页有关内容。

（课件展示）

3．卢瑟福原子核式模型的困难

教师：（讲述）卢瑟福原子核式模型无法解释氢原子光谱的规律。

引导学生阅读教材62页有关内容。

教师总结：按经典理论电子绕核旋转，作加速运动，电子将不断向四周辐射电磁波，它的能量不断减小，从而将逐渐靠近原子核，最后落入原子核中。

轨道及转动频率不断变化，辐射电磁波频率也是连续的，

原子光谱应是连续的光谱。实验表明原子相当稳定，这一结论与实验不符。实验测得原子光谱是不连续的谱线。

（三）小结

教师活动：邀请学生帮老师完善板书内容，

然后请同学补充、评价。

学生活动：认真总结概括，积极参与，热心帮老师完成板书，并互相评价。

（让学生完成板书，并和其他同学一起补充完善，共同构建知识框架。）

结束语：原子的核式模型无法解释原子的稳定性和原子光谱的分立特征，这说明核式结构并不完美。这激发了科学家们的探究热情，于是更加完善的原子结构模型和新的理论呼之欲出。科学的发展迎来了前所未有的机遇。 这正是科学的魅力所在! （四）作业：课本P56第1、2、3题

【板书设计】（学生完成）