3　氢原子光谱课程导入及其完整教案

江苏省怀仁中学高二物理选修教学案

第十八章

原子结构

第3张

第3讲 氢原子光谱

编写：曹东

【教学目标】

1．了解光谱的定义和分类。

2．了解氢原子光谱的实验规律，知道巴耳末系。

3．了解经典原子理论的困难

【重点与难点】

1．氢原子光谱的实验规律

2．经典理论的困难

【教学过程】

问题驱动

主体活动

立体互动

复习引入新课

粒子散射实验结果是什么？

粒子散射实验使人们认识到原子具有核式结构，但电子在核外如何运动呢？它的能量怎样变化呢？

一．光谱

问题驱动

主体活动

立体互动

问题1．演示日光通过三棱镜后的色散现象，说明什么是光谱？

问题2．物体发光直接产生的光谱叫做发射光谱，发射光谱的分成两类：连续光谱和明线光谱，什么是连续光谱和明线光谱？

问题3．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，可以利用明线光谱干什么呢？

问题4．阅读科学足迹，了解吸收光谱

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第十八章

原子结构

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二．氢光谱的规律

问题驱动

主体活动

立体互动

问题5．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。氢原子是最简单的原子，其光谱也最简单通过实验发现氢光谱特点如何？

问题6．巴耳末研究了氢光谱在可见光区的四条光谱，得出了什么结论？氢光谱在红外区与紫外区的光谱线也满足相似的关系式。

三．经典理论的困难

问题驱动

主体活动

立体互动

问题7．巴耳末公式以简洁的方式反1）原子的稳定性

映了氢光谱的分立特征，经典物理学

能解释吗？阅读P56页，哪些方面不2）原子光谱的分立性

能解释？

【跟踪练习】

1．关于光谱和光谱分析，下列说法中正确的是（

）

A．光谱包括连续谱和线状谱

B．太阳光谱是连续谱，氢光谱是线状谱

C．线状谱和吸收光谱都可用作光谱分析

D．光谱分析帮助人们发现了许多新元素

2．有关原子光谱，下列说法正确的是（ ）

A．原子光谱不能反映原子结构特征

B．氢原子光谱跟氧原子光谱是不同的

C．太阳光谱是连续谱

D．鉴别物质的成分可以采用光谱分析

1113．巴耳末通过对氢光谱的研究总结出巴耳末公式＝R22－n2n＝3，4，5…，对此，下列λ说法正确的是（ ）

A．巴耳末依据核式结构理论总结出巴耳末公式

B．巴耳末公式反映了氢原子发光的连续性

C．巴耳末依据氢光谱的分析总结出巴耳末公式

D．巴耳末公式准确反映了氢原子发光的实际，其波长的分立值并不是人为规定的

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原子结构

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第3讲 氢原子光谱（学生作业）

班级：_______________________ 姓名：____________________ 1．下列物质产生的光谱是线状谱的是（

）

A．炽热的钢水

B．发亮的白炽灯

C．炽热的高压气体

D．固体或液体汽化成稀薄气体后发光

2．对于原子光谱，下列说法正确的是（

）

A．原子光谱是不连续的

B．由于原子都是由原子核和电子组成的，所以各种原子的原子光谱是相同的

C．各种原子的原子结构不同，所以各种原子的原子光谱也不相同

D．分析物质发光的光谱，可以鉴别物质中含哪些元素

3．关于光谱，下面的说法中正确的是（

）

A．大量原子发生的光谱是连续谱，少量原子发光的光谱是线状谱

B．线状谱是由不连续的若干波长的光所组成

C．太阳光谱是连续谱

D．太阳光谱是线状谱

4．如图甲所示是a、b、c、d四种元素的线状谱，图乙是某矿物的线状谱，通过光谱分析可以了解该矿物中缺乏的是（

）

A．a元素

B．b元素

C．c元素

D．d元素

5．如图所示是使用光电管的原理图。当频率为v的可见光照射到阴极K上时，电流表中有电流通过．

（1）当变阻器的滑动端P向 滑动时(填“左”或“右”)，通过电流表的电流将会减小。

（2）当电流表电流刚减小到零时，电压表的读数为U，则光电子的最大初动能为

(已知电子电荷量为e)．

（3）如果不改变入射光的频率，而增加入射光的强度，则光电子的最大初动能将__________ (填“增加”、“减小”或“不变”)．

（4）光照射到金属上时，一个光子只能将其全部能量传递给一个电子，一个电子一次只能获取一个光子的能量，成为光电子，因此极限频率是由 （金属/照射光）决定的。如图所示，若将图中的电源正负极对调，当用光照射光电管时，毫安表的指针发生偏转，若再将滑动变阻器的滑片P向右移动，毫安表的读数不可能 （变大/变小/不变）。

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6．从某金属表面逸出光电子的最大初动能EK与入射光的频率的图像如下图所示，则这种金属的截止频率是 HZ；普朗克常量是

Js。

7．如图所示，质量均为m的小车与木箱紧挨着静止在光滑的水平冰面上，质量为2m的小明站在小车上用力向右迅速推出木箱，木箱相对于冰面的速度为v，接着木箱与右侧竖直墙壁发生弹性碰撞，反弹后被小明接住，求小明接住木箱后三者共同速度的大小．

8．波长为6.010m的单色光，问：（1）这一单色光的频率是多大？（2）此单色光的1个光子的能量是多少J？合多少eV?（普朗克常量h

= 6.6310-34 J.s）

9．已知金属铷的极限频率为5.151014Hz，现用波长为5.010-7m的一束光照射金属铷，能否使金属铷发生光电效应？若能，请算出逸出光电子的最大初动能。（结果保留2位有效数字）

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