3　氢原子光谱优秀教学设计范文

18．3

氢原子光谱

一、教学内容分析

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。

二、教学目标

（一）知识与技能

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。

（二）过程与方法

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．培养我们探究科学、认识科学的能力，提高自主学习的意识。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。

三、学生特征分析

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。

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。并且结合高二九班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。

四、教学重点及难点

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

五、教学方法

教师启发、引导，学生讨论、交流。

六、教学用具

PPt，气体放电管、多媒体辅助教学设备

七、教学过程

（一）引入新课

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讲述：

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？通过这节课的学习我们就来进一步了解有关的实验事实。

（二）进行新课

1．光谱（结合课件展示）

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。（如图所示）

讲述：

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。

（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？

学生回答：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。

教师讲述：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。

（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。

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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，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。

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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。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。

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。经典理论的困难是什么？

引导学生阅读教材62页有关内容。

教师总结：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。

（三）课堂小结

教师活动：让学生概括总结本节的内容。请一个同学到黑板上总结，其他同学在笔记本上总结，然后请同学评价黑板上的小结内容。

学生活动：认真总结概括本节内容，并把自己这节课的体会写下来、比较黑板上的小结和自己的小结，看谁的更好，好在什么地方。

课堂小结：

一、光谱

二、氢原子光谱的实验规律

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。

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（四）作业：课本P62第1、3、4题

八、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

111,n3,R4,5,...222n

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。

九、教学体会 思维方法是解决问题的灵魂，是物理教学的根本；亲自实践参与知识的发现过程是培养学生能力的关键，离开了思维方法和实践活动，物理教学就成了无源之水、无本之木。学生素质的培养就成了镜中花，水中月。

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