3　氢原子光谱课堂实录【3】

《18.3 氢原子光谱》教学设计

一、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

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。

二、教学重点：氢原子光谱的实验规律

三、教学难点：经典理论的困难

四、课时安排：1个课时

五、教学过程：

（一）引入新课

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。如图所示。

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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。如图所示。

提问：观察下列几种原子的线状谱，大家会发现什么规律？

学生回答：不同原子的谱线位置不同

教师讲解：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，因此线状光谱的谱线也叫原子的特征谱线。

（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。

（3）光谱分析

由于每种原子都有自己的特征谱线（明线谱或暗线谱），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。利用光谱分析的方法，可以发现新元素，还能研究天体的化学组成等等，应用非常广泛。

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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。引导学生阅读教材61页有关内容。着重引导学生了解氢原子波长的分立特征。

3．经典理论的困难

教师提问：卢瑟福原子核式模型能否解释氢原子光谱的规律呢？如何解释？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。

实验事实：（1）原子相当稳定，这一结论与实验不符。（2）原子光谱是线状谱（分立）。

结论：卢瑟福原子核式模型无法解释氢原子光谱的规律。

以此说明卢瑟福原子核式模型还有待完善、补充的地方。

（三）学以致用：

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

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g 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

（四）课堂小结：

投影各种光谱的特点及成因知识结构图：

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