氫原子光譜教案

1、氫原子光譜教學設計新課標要求（一）知識及技能1了解光譜的定義與分類。2了解氫原子光譜的實驗規(guī)律，知道巴耳末系。3了解經典原子理論的困難。（二）過程及方法通過本節(jié)的學習，感受科學發(fā)展及進步的坎坷。（三）情感、態(tài)度及價值觀培養(yǎng)我們探究科學、認識科學的能力，提高自主學習的意識。教學重點原子光譜的分類教學難點經典理論的困難教學方法教師啟發(fā)、引導，學生討論、交流。教學用具：多媒體輔助教學設備課時安排1 課時教學過程（一）引入新課講述： 通過泰坦尼克號中“海洋之心”藍寶石的鑒定引入新課（二）進行新課一、棱鏡與光柵的分光原理1、棱鏡的分光原理（結合課件展示）討論：為什么用一束很細的光照射三棱鏡？2、光柵的分

2、光原理（1）光柵：由大量等寬等間距的平行狹縫構成的光學器件稱為光柵。光柵由兩種一種是投射光柵，一種是反射光柵。（2）白光的單縫衍射圖樣(中央條紋）二、光譜1、光譜：復色光經過色散系統(tǒng)（如棱鏡、光柵）分光后，被色散開的單色光按波長（或頻率）大小而依次排列的圖案，全稱為光學頻譜。2、連續(xù)光譜：有的光譜是連在一起的光帶，稱為連續(xù)光譜。（1）思考：連續(xù)光譜對復色光的成分有什么要求？（2）由熾熱的固體、液體或高壓氣體所發(fā)的光都能形成連續(xù)光譜3、線狀光譜：有些光譜是一條一條的亮線，稱為線狀光譜。（1）思考：線狀光譜對光的成分有什么要求？（2）單原子氣體或金屬蒸氣所發(fā)的光波均有線狀光譜，故線狀光譜又稱原子光

3、譜，也叫原子的發(fā)射光譜。（3）由于特定的原子只能發(fā)出特定的現狀光譜，所以這種原子的線狀光譜，也叫它的特征光譜。4、吸收光譜：實驗表明當用連續(xù)光譜照射某種原子時，這種原子也會吸收及自己線狀光譜中波長相同的譜線，而使連續(xù)光譜中出現一些暗線的光譜，叫這種原子的吸收光譜。吸收光譜也是這種原子的特征光譜。思考：線狀光譜與吸收光譜由什么關系？5、光譜分析：光譜分析法是利用光譜學的原理與實驗方法以確定物質的結構與化學成分的分析方法。各種結構的物質都具有自己的特征光譜，光譜分析法就是利用特征光譜研究物質結構或測定化學成分的方法。思考：給定你某種未知物質，可以采取哪些思路來對其進行光譜分析？思路1：使它發(fā)光，觀

4、察它的線狀光譜，進行分析。 思路2：用連續(xù)光譜照射，觀察它的吸收光譜，進行分析。 現在我們來共同探討用光譜分析的方法鑒定“海洋之心”藍寶石的真?zhèn)涡“倏疲海?）藍寶石，是剛玉寶石中除紅色的紅寶石之外，其它顏色剛玉寶石的通稱，主要成分是氧化鋁（Al2O3）。其中三氧化二鋁是晶體，透光很好，藍色的藍寶石，之所以是藍色，是由于其中混有少量鈦（Ti）與鐵（Fe）雜質所致。（2）品相高的藍寶石的標準吸收光譜：（鈦與鐵的特征光譜疊加）三氫原子光譜1.氫原子光譜:氫原子是自然界中最簡單的原子,對它的光譜線的研究獲得的原子內部結構的信息,對于研究復雜的原子的結構有指導意義. 從1885年,瑞士的中學教師巴耳末由

5、大量的實驗數據分析出氫原子發(fā)射的線狀譜是按照一定規(guī)律組成的若干線系構成的,這些譜線的波長可以用下列表達式表示其滿足的規(guī)律稱為巴耳末公式： 式中R為一常數,叫做里德伯常量.實驗測得R=1.10×107 m-1,n為大于或等于3的一系列整數.這個公式確定的一組譜線稱為巴耳末系,后來在氫原子光譜中的紫外區(qū)與紅外區(qū)又發(fā)現了另外的一些譜線,它們的譜線都滿足及巴耳末公式類似的關系式.2.經典理論的困難按照經典理論原子是不穩(wěn)定的,原子發(fā)光的光譜應為連續(xù)譜,事實上原子是穩(wěn)定的而且發(fā)光為線狀光譜. (1)按照盧瑟福的核式結構模型,核外電子受到原子核的引力作用,不可能是靜止的,它一定以一定的速度繞核轉動,既然電子在運動,它的電磁場就在變化,而變化的電磁場會激發(fā)電磁波,也就是說,它將自己繞核轉動的能量以電磁波的形式輻射出去.因此,電子轉動的系統(tǒng)是不穩(wěn)定的,電子會失去能量,最后一頭栽進原子核,但事實不是這樣的,原子是個很穩(wěn)定的系統(tǒng). (2)按照經典的電磁理論,電子輻射電磁波的頻率,就是它繞原子核轉動的頻率,電子的能量越來越小,它離原子核越來越近,周期越來越短,這種變化是連續(xù)的,也就是說我們應該得到原子輻射的各種頻率的光,即原子光譜應為連續(xù)光譜,而實際上我們看到的是分立的線狀譜.原子到底是怎么發(fā)光與吸收光的呢？ 下一節(jié)我們將揭開原子發(fā)光的面紗