《氫原子光譜的其他線系》導(dǎo)學(xué)案

《氫原子光譜的其他線系》導(dǎo)學(xué)案一、學(xué)習(xí)目標(biāo)1、了解氫原子光譜除巴爾末系以外的其他線系。2、理解這些線系的規(guī)律及其在原子結(jié)構(gòu)研究中的意義。3、能夠?qū)Ρ炔煌€系的特點(diǎn)并進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算。二、預(yù)學(xué)案知識(shí)點(diǎn)一：氫原子光譜的線系1、除了巴爾末系，氫原子光譜還有萊曼系、帕邢系、布喇開(kāi)系、普豐德系等。2、萊曼系：萊曼系處于紫外區(qū)。它的波數(shù)公式為：＄＼frac{1}｛＼lambda}＝R(＼frac{1}｛1^｛2}｝＼frac{1}｛n^｛2}｝）＄，（其中$n＝2,3,4,＼cdots$），這里的$R$是里德伯常量，＄＼lambda$是波長(zhǎng)。3、帕邢系：帕邢系處于紅外區(qū)。其波數(shù)公式為：＄＼frac{1}｛＼lambda}＝R(＼frac{1}｛3^｛2}｝＼frac{1}｛n^｛2}｝）＄，（其中$n＝4,5,6,＼cdots$）知識(shí)點(diǎn)二：不同線系的比較1、從公式上看：不同線系的波數(shù)公式中，前面的分母數(shù)字與線系的起始主量子數(shù)有關(guān)。例如萊曼系是從$n＝1$開(kāi)始，分母就是$1^｛2}＄；帕邢系從$n＝3$開(kāi)始，分母就是$3^｛2}＄。2、從光譜區(qū)域看：萊曼系在紫外區(qū)，帕邢系在紅外區(qū)，巴爾末系在可見(jiàn)光區(qū)。三、探究案探究一：不同線系波數(shù)公式的理解1、小組討論以小組為單位，討論萊曼系和帕邢系波數(shù)公式中，＄n$取值不同的意義。問(wèn)題：萊曼系中$n$從2開(kāi)始取值，帕邢系中$n$從4開(kāi)始取值，這對(duì)光譜線有什么影響呢？提示：可以從光譜線的數(shù)量、波長(zhǎng)等方面思考。2、全班交流每個(gè)小組派代表說(shuō)說(shuō)自己小組的討論結(jié)果。大家一起總結(jié)不同線系波數(shù)公式中$n$取值與光譜線特征的關(guān)系。探究二：不同線系光譜區(qū)域的成因1、閱讀教材相關(guān)內(nèi)容仔細(xì)閱讀教材中關(guān)于不同線系處于不同光譜區(qū)域的解釋部分。2、思考與回答問(wèn)題：為什么萊曼系在紫外區(qū)，帕邢系在紅外區(qū)呢？提示：從波數(shù)公式中波長(zhǎng)和頻率的關(guān)系，以及能量的角度去思考。例如，根據(jù)波數(shù)公式$＼frac{1}｛＼lambda}＝R(＼frac{1}｛m^｛2}｝＼frac{1}｛n^｛2}｝）＄，波長(zhǎng)$＼lambda$與$m$、＄n$有關(guān)，而能量$E＝h\frac{c}｛＼lambda}＄（＄h$是普朗克常量，＄c$是光速），不同的$m$、＄n$組合會(huì)導(dǎo)致能量不同，從而影響光譜區(qū)域。四、檢測(cè)案（一）選擇題1、萊曼系的波數(shù)公式中，當(dāng)$n＝3$時(shí)，以下說(shuō)法正確的是（）A.波長(zhǎng)最長(zhǎng)B.波長(zhǎng)最短C.頻率最高D.頻率最低2、帕邢系的光譜線（）A.都在可見(jiàn)光區(qū)B.都在紫外區(qū)C.都在紅外區(qū)D.部分在紅外區(qū)，部分在可見(jiàn)光區(qū)（二）計(jì)算題1、已知里德伯常量$R＝1.097\times10^｛7}m^｛－1}＄，對(duì)于萊曼系，當(dāng)$n＝2$時(shí)，求波長(zhǎng)$＼lambda$的值。解題步驟：根據(jù)萊曼系波數(shù)公式$＼frac{1}｛＼lambda}＝R(＼frac{1}｛1^｛2}｝＼frac{1}｛n^｛2}｝）＄，將$R＝1.097\times10^｛7}m^｛－1}＄，＄n＝2$代入。先計(jì)算括號(hào)內(nèi)的值：＄＼frac{1}｛1^｛2}｝＼frac{1}｛2^｛2}｝＝1＼frac{1}｛4}＝＼frac{3}｛4}＄。則$＼frac{1}｛＼lambda}＝1.097\times10^｛7}＼times\frac{3}｛4}＄，＄＼lambda=＼frac{4}｛1.097\times10^｛7}＼times3}＼approx1.215\times10^｛－7}m$。2、對(duì)于帕邢系，當(dāng)$n＝4$時(shí)，求波數(shù)的值。解題步驟：根據(jù)帕邢系波數(shù)公式$＼frac{1}｛＼lambda}＝R(＼frac{1}｛3^｛2}｝＼frac{1}｛n^｛2}｝）＄，將$R＝1.097\times10^｛7}m^｛－1}＄，＄n＝4$代入。先計(jì)算括號(hào)內(nèi)的值：＄＼frac{1}｛3^｛2}｝＼frac{1}｛4^｛2}｝＝＼frac{1}｛9}＼frac{1}｛16}＝＼frac{169}｛144}＝＼frac{7}｛144}＄。則波數(shù)$＼frac{1}｛＼lambda}＝1.097\times10^｛7}＼times\frac{7}｛144}＼approx5.33\times10^｛5}m^｛－1}＄。答案：（一）選擇題1、A2、C（二）計(jì)算題1、＄＼lambda\approx1.