2011屆物理氫原子光譜

興義市天賦中學物理選修三教案：18.3 氫原子光譜三維教學目標1、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）了解經(jīng)典原子理論的困難。2、過程與方法：通過本節(jié)的學習，感受科學發(fā)展與進步的坎坷。3、情感、態(tài)度與價值觀：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：氫原子光譜的實驗規(guī)律。教學難點：經(jīng)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：投影片，多媒體輔助教學設備。教學過程：第三節(jié) 氫原子光譜（一）引入新課 粒子散射實驗使人們認識到原子具有核式結構，但電子在核外如何運動呢？它的能量怎樣變化呢？通過這節(jié)課的學習我們就來進一步了解有關的實驗事實。（二）進行新課1、光譜（結合課件展示） 早在17世紀，牛頓就發(fā)現(xiàn)了日光通過三棱鏡后的色散現(xiàn)象，并把實驗中得到的彩色光帶叫做光譜。（如圖所示） 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。有時只是波長成分的記錄。（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。問題：什么是連續(xù)光譜和明線光譜？（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，各條譜線對應不同波長的光） 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。（2）吸收光譜 高溫物體發(fā)出的白光（其中包含連續(xù)分布的一切波長的光）通過物質(zhì)時，某些波長的光被物質(zhì)吸收后產(chǎn)生的光譜，叫做吸收光譜。各種原子的吸收光譜中的每一條暗線都跟該種原子的原子的發(fā)射光譜中的一條明線相對應。這表明，低溫氣體原子吸收的光，恰好就是這種原子在高溫時發(fā)出的光。因此吸收光譜中的暗譜線，也是原子的特征譜線。太陽的光譜是吸收光譜。如圖所示。 課件展示：氫、鈉的光譜、太陽光譜： 投影各種光譜的特點及成因知識結構圖：（3）光譜分析 由于每種原子都有自己的特征譜線，因此可以根據(jù)光譜來鑒別物質(zhì)和確定的化學組成。這種方法叫做光譜分析。原子光譜的不連續(xù)性反映出原子結構的不連續(xù)性，所以光譜分析也可以用于探索原子的結構。2、氫原子光譜的實驗規(guī)律 氫原子是最簡單的原子，其光譜也最簡單。（課件展示）3、 盧瑟福原子核式模型的困難 盧瑟福原子核式模型無法解釋氫原子光譜的規(guī)律?？偨Y：按經(jīng)典理論電子繞核旋轉，作加速運動，電子將不斷向四周輻射電磁波，它的能量不斷減小，從而將逐漸靠近原子核，最后落入原子核中。軌道及轉動頻率不斷變化