《氫原子光譜》教學(xué)設(shè)計

1、3.氫原子光譜教學(xué)設(shè)計新課標(biāo)要求（一）知識與技能1了解光譜的定義和分類。2了解氫原子光譜的實驗規(guī)律，知道巴耳末系。3知道經(jīng)典原子理論的困難。（二）過程與方法通過本節(jié)的學(xué)習(xí)，感受科學(xué)發(fā)展與進(jìn)步的坎坷。（三）情感、態(tài)度與價值觀培養(yǎng)我們探究科學(xué)、認(rèn)識科學(xué)的能力，提高自主學(xué)習(xí)的意識，體會物理規(guī)律是在接受實踐檢驗的過程中不斷完善和發(fā)展的。教學(xué)重點氫原子光譜的實驗規(guī)律教學(xué)難點經(jīng)典理論的困難教學(xué)方法教師啟發(fā)、引導(dǎo)，學(xué)生討論、交流。教學(xué)用具：多媒體輔助教學(xué)設(shè)備及實驗中得.有時只是波中得.有時只是波課時安排1課時教學(xué)過程（一）引入新課講述：粒子散射實驗使人們認(rèn)識到原子具有核式結(jié)構(gòu)，但電子在核外如何運動呢？它的能

2、量怎樣變化呢?物理學(xué)家.是通過對光譜的觀察來解決這些問題，通過這節(jié)課的學(xué)習(xí)我們就來進(jìn)一步了解有關(guān)的實驗事實。（二）進(jìn)行新課1光譜（結(jié)合課件展示）早在17世紀(jì)，牛頓就發(fā)現(xiàn)了日光通過三棱鏡后的色散現(xiàn)象，并把實驗到的彩色光帶叫做光譜。講述：光譜是電磁輻射（不論是在可見光區(qū)域還是在不可見光區(qū)域）的波長成分和強度分布的記錄。光譜分類（1）發(fā)射光譜物體發(fā)光直接產(chǎn)生的光譜叫做發(fā)射光譜。發(fā)射光譜可分為兩類：連續(xù)光譜和明線光譜。引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材，回答什么是連續(xù)光譜和明線光譜？學(xué)生回答：連續(xù)分布的包含有從紅光到紫光各種色光的光,譜叫做連續(xù)光譜。只含有一些不連續(xù)的亮線的光譜叫做明線光譜。明線光譜中的亮線叫譜線，各條

3、譜線對應(yīng)不同波長的光。教師講述：熾熱的固體、液體和高壓氣體的發(fā)射光譜是連續(xù)光譜。例如白熾燈絲發(fā)出的光、燭焰、熾熱的鋼水發(fā)出的光都形成連續(xù)光譜。如圖所示。稀薄氣體或金屬的蒸氣的發(fā)射光譜是明線光譜。明線光譜是由游離狀態(tài)的原子發(fā)射的，所以也叫原子的光譜。實踐證明，原子不同，發(fā)射的明線光譜也不同，每種原子只能發(fā)出具有本身特征的某些波長的光，因此明線光譜的譜線也叫原子的特征譜線。如圖所示。氫原子光譜的實驗規(guī)律許多情況下光是原子內(nèi)部電子的運動產(chǎn)生的，因此光譜研究是探索原子結(jié)構(gòu)的一條重要途徑。實驗展示氣體放電。氫原子是最簡單的原子，其光譜也最簡單。從1885年,瑞士的中學(xué)教師巴耳末由大量的實驗數(shù)據(jù)分析出氫原

4、子發(fā)射的線狀譜是按照一定規(guī)律組成的若干線系構(gòu)成的這些譜線的波長可以用下列表達(dá)式表示其滿足的規(guī)律稱為巴耳末公式：1R(g)n3,4,522n2式中R為一常數(shù)，叫做里德伯常量.實驗測用R=1.10D107m-1,n為大于或等于3的一系列整數(shù).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)和紅外區(qū)又發(fā)現(xiàn)了另外的一些譜線,它們的譜線都滿足與巴耳末公式類似的關(guān)系式.經(jīng)典理論的困難按照經(jīng)典理論原子是不穩(wěn)定的,原子發(fā)光的光譜應(yīng)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,核外電子受到原子(1)按照盧瑟福的核式結(jié)構(gòu)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(zhuǎn)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(zhuǎn)動的能量以電TOC o 1-5 h z磁波的形式輻射出去.因此,電子轉(zhuǎn)動的系統(tǒng)是不穩(wěn)定的,電子會失去能量,最后一頭栽進(jìn)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(jīng)典的電磁理論,電子輻射電磁波的頻率,就是它繞原子核轉(zhuǎn)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(yīng)該得到原子輻射的各種頻率的光,即原子光譜應(yīng)為連續(xù)光譜,而實際上我們看到的是分立的線狀譜.原