3　氢原子光谱多媒体教学设计及其点评

滨海县八滩中学2015届高三年级物理学科导学案

班级＿＿＿＿＿

学生姓名＿＿＿

序号

59 18.3

氢原子光谱

主备人

曹正飞

审核人：葛建国

授课人：＿＿＿＿

时间＿＿＿

【考情分析】

考查内容

考查详情

备注（教师二考查年份

次备课栏及学生笔记栏）

10年

11年

T12－简答，考查能级跃迁时的能量相等关系

T12－简答，考查氢原子能量与其电子离核距离的关系及利用爱因斯坦光电效应方程求电子速度

原子的核

式结构模

型

氢原

子光谱

原子能级

T12－简答，以原子跃迁为背景考查原子跃迁能级图

12年

13年

T12－简答，考查原子能级的相关知识

1.小结：原子的能级和氢原子光谱以选择、填空和计算题的形式进行考查，侧重考查原子能级跃迁时能量的相关计小结

算.

2.复习指导：复习时注重了解波尔氢原子能级跃迁和氢原子光谱.

【学习流程】

一、问题引导（自主学习）

一、原子的核式结构

1．α粒子散射实验的结果

绝大多数α粒子穿过金箔后，基本上仍沿原来的方向前进，但____α粒子发生了大角度偏转，________α粒子的偏转超过了90°，有的甚至被撞了回来，如图所示．

2．卢瑟福的原子核式结构模型

在原子的中心有一个很小的核，叫__________，原子的所有正电荷和几乎________都集中在原子核里，带负电的________在核外绕核旋转．

3．原子核的尺度：原子核直径的数量级为________m，原子直径的数量级约为________m.

二、氢原子光谱与玻尔理论

1．光谱

(1)光谱

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

(2)光谱分类

有些光谱是一条条的________，这样的光谱叫做线状谱．

有的光谱是连在一起的________，这样的光谱叫做连续谱．

2．玻尔理论

(1)定态：原子只能处于一系列________的能量状态中，在这些能量状态中原子是稳定的，电子虽然绕核运动，但并不向外辐射能量．

(2)跃迁：原子从一种定态跃迁到另一种定态时，它辐射或吸收一定频率的光子，光子的能量由这两个定态的能量差决定，即hν＝__________.(h是普朗克常量，h＝－6.63×1034J·s)

(3)轨道：原子的不同能量状态跟电子在不同的圆周轨道绕核运动相对应．原子的定态是不连续的，因此电子的可能轨道也是不连续的．

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59 三．如图所示为卢瑟福做α粒子散射实验装置的示意图，荧光屏和显微镜一起分别放在图中的A、B、C、D四个位置时，下述对观察到的现象的说法中正确的是(

)

A．放在A位置时，相同时间内观察到屏上的闪光次数最多

B．放在B位置时，相同时间内观察到屏上的闪光次数只比A位置时稍少些

C．放在C、D位置时，屏上观察不到闪光

D．放在D位置时，屏上仍能观察到一些闪光，但次数极少

四、下列说法中正确的是(

)

A．氢原子由较高能级跃迁到较低能级时，电子动能增加，原子势能减少

B．原子核的衰变是原子核在其他粒子的轰击下而发生的

C．β衰变所释放的电子是原子核内的中子转化成质子而产生的

D．放射性元素的半衰期随温度和压强的变化而变化

二、诱思讨论（合作学习）

【典型例题1】

(2013·江苏高考)根据玻尔原子结构理＋论，氦离子(He)的能级图如图所示．电子处在n＝3轨道上比处在n＝5轨道上离氦核的距离________(选填“近”或＋“远”)．当大量He处在n＝4的激发态时，由于跃迁所发射的谱线有________条．

【举一反三1】

(2014·宝应一检)用能量为E0的光子照射基态氢原子，刚好可使该原子中的电子成为自由电子，这一能量E0称为氢的电离能．现用一频率为ν的光子从基态氢原子中击出一电子(电子质量为m)．该电子在远离核以后速度的大小为__________，其德布罗意波长为____________(普朗克常量为h)

【举一反三2】

(2013·苏北三市二调)氢原子的能级图如图所示，一群处于n＝4能级的氢原子向较低能级跃迁，能产生____种不同频率的光子，其中频率最大的光子是从n＝4的能级向n＝____的能级跃迁所产生的．

E1【举一反三3】

(2013·宿迁二模)氢原子第n能级的能量为En＝2，其中E1为n基态能量．当氢原子由第4能级跃迁到第2能级时，发出光子的频率为ν1；若氢原子ν1由第2能级跃迁到基态，发出光子的频率为ν2，则＝____________.

ν2

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三、重点点拨（方法学习）

四、及时训练（巩固学习）

1．卢瑟福利用α粒子轰击金箔的实验研究原子结构，正确反映实验结果的示意图是(

)

A

B

C

D

2．下列说法中正确的是(

)

A．氢原子由较高能级跃迁到较低能级时，电子动能增加，原子势能减少

B．原子核的衰变是原子核在其他粒子的轰击下而发生的

C．β衰变所释放的电子是原子核内的中子转化成质子和电子而产生的

D．放射性元素的半衰期随温度和压强的变化而变化

3．(2013·陕西省西安市质量检测)下列说法正确的是(

)

A．太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核裂变反应

B．汤姆生发现电子，表明原子具有核式结构

C．一束光照射到某金属上不能发生光电效应，是因为该束光的波长太短

D．按照玻尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能减小，原子总能量增大

4．(2013·安徽省高中统考)如图所示两电子a和b都绕着某原子核D做圆周运动．a的轨道半径大于b的轨道半径．不计a、b间的相互作用，关于两电子描述正确的是(

)

A．电子a的动能大于电子b的动能

B．电子a的运动周期小于b的周期

C．电子a的动能与电势能之和大于电子b的动能与电势能之和

D．电子a若由于某原因变轨至b的轨道上，电子a电势能将增加

5. (2013·江苏省淮安市调研测试)如图所示为氢原子的能级示意图．现用能量介于10 eV～12.9 eV范围内的光子去照射一群处于基态的氢原子，则下列说法正确的是(

)

A．照射光中只有一种频率的光子被吸收

B．照射光中有三种频率的光子被吸收

C．氢原子发射出三种不同波长的光

D．氢原子发射出六种不同波长的光

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59 6．(2013·江苏省苏北四市调研测试)下列说法中正确的是

(

)

A．玻尔认为，氢原子的能级是量子化的

B．一个动量为p的电子对应的物质波波长为hp(h为普朗克常量)

C．天然放射现象的发现揭示了原子核具有复杂的结构

D．随着温度的升高，黑体辐射强度的极大值向波长较长方向移动

7．按照玻尔原子理论，氢原子中的电子离原子核越远，氢原子的能量________(选填“越大”或“越小”)．已知氢原子的基态能量为E1(E1<0)，电子质量为m，基态氢原子中的电子吸收一频率为v的光子被电离后，电子速度大小为________(普朗克常量为

h)．

8．氢原子处于基态时，原子的能量为E1＝－13.6 eV，当处于n＝3的激发态时，能量为E3＝－1.51 eV，则：

(1)当氢原子从n＝3的激发态跃迁到n＝1的基态时，向外辐射的光子的波长是多少？

(2)若要使处于基态的氢原子电离，至少要用多大频率的电磁波照射原子？

(3)若有大量的氢原子处于n＝3的激发态，则在跃迁过程中可能释放出几种不同频率的光子？

五、课堂小结

教学反思（教师教后反思，学生课后复习心得）

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