高二物理人教版選修35氫原子光譜

1、.氫原子光譜重/難點(diǎn)重點(diǎn)：原子光譜的分類(lèi)。難點(diǎn)：經(jīng)典理論的困難。重/難點(diǎn)分析重點(diǎn)分析：原子的電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)發(fā)射或吸收的有特定頻率的電磁頻譜。原子光譜是一些線(xiàn)狀光譜，發(fā)射譜是一些亮堂的細(xì)線(xiàn)，吸收譜是一些暗線(xiàn)。原子的發(fā)射譜線(xiàn)與吸收譜線(xiàn)位置精確重合。不同原子的光譜各不一樣。難點(diǎn)分析：按經(jīng)典理論電子繞核旋轉(zhuǎn)，作加速運(yùn)動(dòng)，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(zhuǎn)動(dòng)頻率不斷變化，輻射電磁波頻率也是連續(xù)的， 原子光譜應(yīng)是連續(xù)的光譜。實(shí)驗(yàn)說(shuō)明原子相當(dāng)穩(wěn)定，這一結(jié)論與實(shí)驗(yàn)不符。實(shí)驗(yàn)測(cè)得原子光譜是不連續(xù)的譜線(xiàn)。打破策略一引入新課講述： 粒子散射實(shí)驗(yàn)使人

2、們認(rèn)識(shí)到原子具有核式構(gòu)造，但電子在核外如何運(yùn)動(dòng)呢？它的能量怎樣變化呢？通過(guò)這節(jié)課的學(xué)習(xí)我們就來(lái)進(jìn)一步理解有關(guān)的實(shí)驗(yàn)事實(shí)。二進(jìn)展新課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(guò)三棱鏡后的色散現(xiàn)象，并把實(shí)驗(yàn)中得到的彩色光帶叫做光譜。如下圖講述：光譜是電磁輻射不管是在可見(jiàn)光區(qū)域還是在不可見(jiàn)光區(qū)域的波長(zhǎng)成分和強(qiáng)度分布的記錄。有時(shí)只是波長(zhǎng)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(lèi)：連續(xù)光譜和明線(xiàn)光譜。引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材，答復(fù)什么是連續(xù)光譜和明線(xiàn)光譜？學(xué)生答復(fù)：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(xiàn)的光譜叫做明線(xiàn)光譜。明線(xiàn)光譜

3、中的亮線(xiàn)叫譜線(xiàn)，各條譜線(xiàn)對(duì)應(yīng)不同波長(zhǎng)的光。老師講述：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。如下圖。稀薄氣體或金屬的蒸氣的發(fā)射光譜是明線(xiàn)光譜。明線(xiàn)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。理論證明，原子不同，發(fā)射的明線(xiàn)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(zhǎng)的光，因此明線(xiàn)光譜的譜線(xiàn)也叫原子的特征譜線(xiàn)。如下圖。2吸收光譜老師：高溫物體發(fā)出的白光其中包含連續(xù)分布的一切波長(zhǎng)的光通過(guò)物質(zhì)時(shí)，某些波長(zhǎng)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(xiàn)都跟該種原子的原子的發(fā)射光譜中的一條明線(xiàn)相對(duì)

4、應(yīng)。這說(shuō)明，低溫氣體原子吸收的光，恰好就是這種原子在高溫時(shí)發(fā)出的光。因此吸收光譜中的暗譜線(xiàn)，也是原子的特征譜線(xiàn)。太陽(yáng)的光譜是吸收光譜。如下圖。課件展示，氫、鈉的光譜、太陽(yáng)光譜投影各種光譜的特點(diǎn)及成因知識(shí)構(gòu)造圖：3光譜分析由于每種原子都有自己的特征譜線(xiàn)，因此可以根據(jù)光譜來(lái)鑒別物質(zhì)和確定的化學(xué)組成。這種方法叫做光譜分析。原子光譜的不連續(xù)性反映出原子構(gòu)造的不連續(xù)性，所以光譜分析也可以用于探究原子的構(gòu)造。例1. 關(guān)于光譜和光譜分析的以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是A.日光燈產(chǎn)生的光譜是連續(xù)光譜B.太陽(yáng)光譜中的暗線(xiàn)說(shuō)明太陽(yáng)上缺少與這些暗線(xiàn)相對(duì)應(yīng)的元素C.我們能通過(guò)光譜分析鑒別月球的物質(zhì)成分D.連續(xù)光譜是不能用來(lái)做光

5、譜分析的解析:A選項(xiàng)中日光燈產(chǎn)生的光譜是線(xiàn)狀譜;B選項(xiàng)中太陽(yáng)光譜中的暗線(xiàn)說(shuō)明太陽(yáng)大氣層中含有與這些暗線(xiàn)相對(duì)應(yīng)的元素;C選項(xiàng)中因?yàn)樵虑虿荒茏约喊l(fā)光,所以不能通過(guò)光譜分析鑒別月球的物質(zhì)成分;D選項(xiàng)正確,因?yàn)橹挥芯€(xiàn)狀譜和吸收光譜才能做光譜分析。例2.關(guān)于太陽(yáng)光譜,以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是A.太陽(yáng)光譜是連續(xù)譜中出現(xiàn)幾條暗線(xiàn)B.太陽(yáng)光譜中的暗線(xiàn),是太陽(yáng)光經(jīng)過(guò)太陽(yáng)大氣層時(shí)某些特定頻率的光被吸收后而產(chǎn)生的C.根據(jù)太陽(yáng)光譜中的暗線(xiàn),可以分析太陽(yáng)的物質(zhì)組成D.根據(jù)太陽(yáng)光譜中的暗線(xiàn),可以分析地球大氣層中含有哪些元素解析:太陽(yáng)是高溫物體,它發(fā)出的白光包括一切波長(zhǎng)的光,但在通過(guò)溫度較低的太陽(yáng)大氣層時(shí),某些特定頻率的光會(huì)被

6、太陽(yáng)大氣層中的某些元素的原子吸收,從而使我們觀察到的太陽(yáng)光譜中有暗線(xiàn)存在,因此,選項(xiàng)A、B正確。分析太陽(yáng)光譜可知太陽(yáng)大氣層的物質(zhì)組成,而某種物質(zhì)要觀測(cè)到它的特征譜線(xiàn),要求它的溫度不能太低,也不能太高。溫度太高會(huì)直接發(fā)光,由于地球大氣層的溫度很低,太陽(yáng)光通過(guò)地球大氣層時(shí)不會(huì)被地球大氣層中的物質(zhì)原子吸收,應(yīng)選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤。2氫原子光譜的實(shí)驗(yàn)規(guī)律老師講述：氫原子是最簡(jiǎn)單的原子，其光譜也最簡(jiǎn)單。引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材有關(guān)內(nèi)容。課件展示例3. 以下說(shuō)法不正確的選項(xiàng)是A.巴耳末線(xiàn)系光譜線(xiàn)的條數(shù)只有4條B.巴耳末線(xiàn)系光譜線(xiàn)有無(wú)數(shù)條C.巴耳末線(xiàn)系中既有可見(jiàn)光,又有紫外光D.巴耳末線(xiàn)系在可見(jiàn)光范圍內(nèi)只有4條解析:巴耳末線(xiàn)系中的光譜線(xiàn)有無(wú)數(shù)條,但在可見(jiàn)光區(qū)域只有4條光譜線(xiàn),其余都在紫外光區(qū)域。3盧瑟福原子核式模型的困難老師：講述盧瑟福原子核式模型無(wú)法解釋氫原子光譜的規(guī)律。引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材有關(guān)內(nèi)容。老師總結(jié)：按經(jīng)典理論電子繞核旋轉(zhuǎn)，作加速運(yùn)動(dòng)，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(zhuǎn)動(dòng)頻率不斷變化，輻射電磁波頻率也是連續(xù)的， 原子光譜應(yīng)是連續(xù)的光譜。實(shí)驗(yàn)說(shuō)明原子相當(dāng)穩(wěn)定，這一結(jié)論與實(shí)驗(yàn)不符。實(shí)驗(yàn)測(cè)得原子光譜是不連續(xù)的譜線(xiàn)