3　氢原子光谱ppt配套的教学设计及说课稿

《18.3 氢原子光谱》教案

新课标要求

【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。

【过程与方法】通过本节的学习，感受科学发展与进步的坎坷。

【情感、态度与价值观】培养学生探究科学、认识科学的能力，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。

教具：多媒体辅助教学设备

课时安排：1课时

【引入新课】

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。

探究一、光谱(用4分钟的时间阅读课本P54第2-4段及“科学漫步”部分，回答下列问题) 1、什么是光谱？

2、什么是线状谱、连续谱？二者的区别是什么？

3、什么是原子的特征谱线？它有什么作用？

4、什么是光谱分析？它的优点是什么？

5、阅读课本中科学足迹，吸收谱是怎样产生的？

6、各种原子发射的光谱属于以上了哪种光谱，同原子发出的谱线一样吗？

总结：一、光谱

用光栅或棱镜可以把光按波长展开，获得光的波长（频率）成分和强度分布的记录，即光谱。

1、发射光谱

（1）定义：物体发光直接产生的光谱叫做发射光谱。

（2）分类：发射光谱可分为为连续光谱和明线光谱。

①连续光谱

A 由波长连续分布的光组成的连在一起的光带叫连续光谱。

特点：光谱看起来不是一条条分立的谱线，而是连在一起的光带, 即连续分布的包含有从红光到紫光各种色光的光谱。

B 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。

②

明线光谱

A 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。

B 稀薄气体或金属的蒸气的发射光谱是明线光谱。

C 各种原子的发射光谱都是线状谱，说明原子只能发出几种特定频率的光。不同原子的亮线位置不同，说明不同原子的发光频率是不一样的，因此这些亮线称为原子的特征谱线。

2、吸收光谱

定义：高温物体发出的白光（其中包含连续分布的一切波长的光）通过温度较低的物质时，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。

3、小结

：各种光谱的特点及成因

4、光谱分析

（1）光谱分析：由于每一种元素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它的化学组成。这种方法叫做光谱分析。

（2）光谱分析的的原理：利用线状谱和吸收光谱。

（3）光谱分析的优点：非常灵敏而且迅速。

（4）光谱分析的应用：发现新元素和研究天体的化学组成。

【例1】下列说法正确的是：（

） A、通过光栅或棱镜可以把光按波长展开，从而获得光的波长成分的记录，这就是光谱。

即光谱与光强度无关。

B、通过光栅或棱镜可以把光按波长展开，从而获得光的波长成分和强度分布记录，这就是光谱。

即光谱不仅记录了光的波长分布，还记录了强度分布。

C、在研究太阳光谱时发现太阳光谱中有许多暗线，这说明了太阳内部缺少对应的元素。

D、在研究太阳光谱时发现太阳光谱中有许多暗线，这些暗线与某些元素的特征谱线相对应，

这说明了太阳大气层内存在对应的元素。

【例2】在实际生活中，我们可以通过光谱分析来鉴别物质和物质的组成成分。例如某样本中一种元素的含量达到10-10g时就可以被检测到，那么我们是通过分析下列哪种谱线来鉴别物质和物质的组成成分的？（

）

A 连续谱 B 线状谱 C 特征谱线 D 任意一种光谱

探究二、氢原子光谱的实验规律

(用3分钟的时间阅读课本P55“氢原子光谱的实验规律”部分，思考回答) 1、气体放电管的工作原理是怎样的？

2、巴耳末系的公式是怎样的？如何理解公式中的n，说明了氢原子光谱有什么特点？

总结：二、氢原子光谱的实验规律

氢原子是最简单的原子，其光谱也最简单。

气体放电管：玻璃管中的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。

1885年，巴耳末对当时已知的，在可见光区的14条谱线作了分析，发现这些谱线的波长可以用一个公式表示：

111R(2)22nn345R为里德伯常量

除了巴耳末系，后来发现的氢光谱在红外和紫外光区的其它谱线也都满足与巴耳末公式类似的关系式。

探究三、经典理论的困难

（用3分钟的时间阅读课本P56“经典理论的困难”部分，回答下列问题）

1、

按照经典物理学，核外电子受到库仑引力的作用，作何运动？

2、

按照经典物理学，电子在绕核运动的过程中，能量如何变化？原子稳定吗？

3、

按照经典物理学，原子的光谱应为连续谱还是线状谱？而事实上呢？

总结：三、经典理论的困难

卢瑟福原子核式模型无法解释氢原子光谱的规律

原子核式结构模型与经典电磁理论的矛盾：

卢瑟福原子核式模型正确地指出了原子核的存在，很好地解释了α粒子散射实验。但是。经典物理学既无法解释原子的稳定性，又无法解释原子光谱的分立特征。

按经典物理学电子绕核旋转，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。但事实上原子是个稳定的系统。

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。而实际上看到的是分立的线状谱。

这些矛盾说明尽管经典物理学理论可以很好地应用宏观物休，但它不能解释原子世界的现象，引入新观念是必要的。

【教师总结】

【课后反思】