3　氢原子光谱教案及板书设计

第十八章

原子结构

18．3

氢原子光谱

★新课标要求

（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

通过本节的学习，感受科学发展与进步的坎坷。

（三）情感、态度与价值观

培养我们探究科学、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。

★教学用具：

投影片，多媒体辅助教学设备

★课时安排

1 课时

★教学过程

（一）引入新课

播放视频：三亚凤凰岛美丽的夜景

讲述：视频中五彩斑斓的灯光是来自于霓虹灯，同学们想不想知道霓虹灯的发光原理是怎样的呢？通过今天的学习，我们就能够有一定的了解。

（二）进行新课

一．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：

光谱是含有多种颜色的光被分解后，各种单色光按波长（频率）大小依次排列的图案。

如图所示的光谱，叫连续谱。连续谱连续分布了包含有从红光到紫光各种色光。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。

如图所示的光谱，叫线状谱。它由一条条分立的谱线构成。请同学们观察此光谱，说说它有什么特点。

学生回答：不连续，只是些亮线组成；不同色，每种颜色对应着一种波长（频率）；不等距，相邻两种光的波长间距不相同。

线状谱中的亮线叫谱线，各条谱线对应不同波长的光。稀薄气体或金属的蒸气的发射光谱是线状谱。线状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，发射的线状谱也不同，每种原子只能发出具有本身特征的某些波长的光，因此线状谱的谱线也叫原子的特征谱线。

二．光谱分类

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：连续谱和线状谱。

2、吸收光谱

此光谱图有何特点？

在连续光谱上缺失了某些成份的光

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。

3、发射光谱与吸收光谱的对应关系

课件展示，氢、钠的光谱、太阳光谱

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

投影各种光谱的特点及成因知识结构图：

4、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。

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。

观察氢原子的光谱

管中气体

氮

氩

氦

氢

汞（蒸汽）

氖

5、应用

①激光（单色性好）

②霓虹灯

呼应开头的引入视频

三、氢原子光谱

通电颜色

蓝白色

蓝色

粉红色

蓝紫色

蓝色

橘红色

教师讲述：氢原子是最简单的原子，其光谱也最简单。

巴尔末公式：

，

，

，里德伯常量

教师提问：氢原子光谱中红线对应的

取几？波长又是多长？

学生回答：

，

（红光）

后来发现氢光谱在红外和紫外光区的其它谱线也都能满足此类似的关系式（莱曼系、帕邢系、布喇开系、普丰德系）

四、经典理论的困难

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）课堂练习（略）

（四）课堂小结来源:Z*xx*k.Com]

今天我们主要学习了三个内容：1、光谱；2、氢原子光谱的实验规律；3经典理论的困难。可以发现，尽管我们可以用类似巴尔末公式这样的经验公式归纳氢原子光谱的实验规律，但经典理论解释不了两点重大的疑难，所以科学界急需新的理论对此作出解释，这就是我们下一节要学习的内容——玻尔的原子模型。

（四）作业：课本P62第1、3、4题

★教学体会来源:Zxxk.Com]

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。