《原子光譜》學習任務(wù)單

《原子光譜》學習任務(wù)單班級：姓名：小組：層次代號：教師評價：【課程標準與考試要求】原子光譜是高中物理魯科版必修1中的重要內(nèi)容。通過學習原子光譜，學生要理解原子結(jié)構(gòu)與光譜之間的關(guān)系，掌握氫原子光譜的特點和規(guī)律，能夠運用相關(guān)知識解釋一些簡單的物理現(xiàn)象。在考試中，會考查原子光譜的基本概念、氫原子光譜的實驗規(guī)律以及相關(guān)的計算等?！緦W習目標】1、知識與技能能準確說出原子光譜的定義，像背自己的小秘密一樣熟練。清楚描述氫原子光譜的幾條主要譜線，就像描述自己最愛的美食的味道一樣細致。會運用巴爾末公式計算氫原子光譜的波長，計算起來就像數(shù)自己的零花錢一樣準確。2、過程與方法通過觀察原子光譜的圖片和實驗視頻，像偵探觀察線索一樣，發(fā)現(xiàn)原子光譜的特點。像科學家研究新發(fā)現(xiàn)一樣，從氫原子光譜的規(guī)律中歸納出原子結(jié)構(gòu)的相關(guān)信息。3、情感、態(tài)度與價值觀對物理世界的微觀結(jié)構(gòu)產(chǎn)生好奇，就像對神秘的魔法世界充滿向往一樣。體會到科學探索就像一場冒險旅程，每一個新發(fā)現(xiàn)都是寶藏。【學習重點】1、氫原子光譜的特點和規(guī)律。2、巴爾末公式的理解和運用?！緦W習難點】1、從原子光譜規(guī)律到原子結(jié)構(gòu)的推理過程。2、理解量子化概念在原子光譜中的體現(xiàn)?！局R鏈接】1、光的本質(zhì)我們都知道光很神奇，有時候像粒子，有時候像波。這就好比一個超級英雄，有時候是強壯的肌肉男，有時候又能像幽靈一樣穿墻而過。光的這種波粒二象性可是物理學中的一個大秘密哦。2、光譜的分類光譜就像光的身份證，有連續(xù)光譜和線狀光譜之分。連續(xù)光譜就像彩虹一樣，顏色是連續(xù)過渡的；線狀光譜則像一串珠子，是一條一條的亮線。3、原子結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)知識原子就像一個小太陽系，中間有個原子核像太陽一樣，周圍有電子像行星一樣繞著它轉(zhuǎn)。不過這個小太陽系可不像我們看到的太陽系那么簡單，里面有很多奇妙的物理規(guī)律呢。【自主學習案】任務(wù)一：原子光譜是什么1、閱讀課本上關(guān)于原子光譜的定義部分。你可以把它想象成是光在原子這個小世界里留下的獨特簽名。讀完之后，用自己的話簡單地解釋一下原子光譜的定義。2、在網(wǎng)上搜索原子光譜的圖片，看看能不能找到原子光譜和普通光譜（比如彩虹的光譜）有什么不同。就像找不同游戲一樣，仔細觀察哦。任務(wù)二：氫原子光譜的探索1、觀看氫原子光譜的實驗視頻。視頻里氫原子發(fā)出的光就像一場神秘的燈光秀。在觀看的時候，記錄下你看到的氫原子光譜的顏色和線條的樣子。2、根據(jù)課本內(nèi)容，找出氫原子光譜的巴爾末系有哪些特點。你可以把巴爾末系想象成氫原子光譜這個大家族里的一個特殊分支，看看這個分支有什么獨特之處。任務(wù)三：巴爾末公式的學習1、認真學習巴爾末公式：＄＼frac{1}｛＼lambda}＝R(＼frac{1}｛2^｛2}｝＼frac{1}｛n^｛2}｝）＄（這里的$＼lambda$是波長，＄R$是里德伯常量，＄n＝3,4,5,＼cdots$）。把這個公式當成一個神秘的魔法咒語，試著理解每個符號的含義。首先，＄R$就像一個神秘的常數(shù)鑰匙，它的值是固定的。＄＼lambda$呢，就是我們要尋找的波長寶藏?！鏽$就像一個魔法數(shù)字，不同的$n$會給我們帶來不同的波長結(jié)果。2、做一道簡單的計算練習題：已知里德伯常量$R＝1.097\times10^｛7}m^｛－1}＄，當$n＝3$時，用巴爾末公式計算氫原子光譜的波長。這就像在數(shù)學的魔法世界里解開一個小謎題?！咀詫W反思】我的收獲：在學習原子光譜定義的時候，我知道了原子光譜是原子內(nèi)部電子躍遷時發(fā)出的光的光譜。這就像原子在唱歌，每個原子都有自己獨特的歌聲。通過觀看氫原子光譜的視頻，我看到了那些明亮的線條，感覺像是宇宙在給我們發(fā)送神秘的信號。對于巴爾末公式，雖然一開始覺得很復雜，但是經(jīng)過仔細研究，我能計算出波長了，就像掌握了一個新的魔法技能。我的疑問：原子光譜的顏色和原子內(nèi)部的電子狀態(tài)到底有怎樣精確的對應(yīng)關(guān)系呢？巴爾末公式是怎么被發(fā)現(xiàn)的呢？是不是科學家們像猜謎語一樣猜出來的呢？附【自主學習檢測】1、原子光譜是（）A.原子吸收光后形成的光譜B.原子發(fā)射光后形成的光譜C.原子內(nèi)部電子躍遷時發(fā)出或吸收光形成的光譜D.原子在高溫下發(fā)出的光形成的光譜2、巴爾末公式中的$n$取值范圍是（）A.＄n＝1,2,3,＼cdots$B.＄n＝2,3,4,＼cdots$C.＄n＝3,4,5,＼cdots$D.＄n＝4,5,6,＼cdots$3、已知里德伯常量$R＝1.097\times10^｛7}m^｛－1}＄，當$n＝4$時，計算氫原子光譜的波長?！净犹骄堪浮咳蝿?wù)一：小組討論原子光譜的特點1、在小組里分享自己找到的原子光譜的圖片和觀察到的氫原子光譜的特點。就像小伙伴們分享自己的寶貝一樣。2、一起討論原子光譜為什么是線狀的而不是連續(xù)的。這就像一起探討一個神秘的未解之謎。有的同學可能會說是不是因為原子內(nèi)部的電子只能在特定的軌道上運動，就像火車只能在鐵軌上跑一樣。還有的同學可能會從能量的角度去思考，認為電子躍遷時能量的變化是不連續(xù)的，所以光譜是線狀的。任務(wù)二：深入探究巴爾末公式1、每個小組選一個代表，用巴爾末公式給大家計算不同$n$值下的氫原子光譜波長。就像小魔法師在展示魔法一樣。2、討論巴爾末公式背后隱藏的物理意義。這就像挖掘?qū)毑乇澈蟮墓适?。是不是意味著原子?nèi)部的能量是量子化的呢？這個公式和原子結(jié)構(gòu)之間有什么更深層次的聯(lián)系呢？任務(wù)三：原子光譜與原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系1、根據(jù)我們學到的原子光譜知識，嘗試推測原子結(jié)構(gòu)的特點。這就像根據(jù)腳印推測神秘生物的模樣一樣。從氫原子光譜的規(guī)律性，我們可以想到原子內(nèi)部的電子分布是不是也有一定的規(guī)律呢？原子光譜的不連續(xù)性是不是暗示著原子內(nèi)部的能量狀態(tài)是不連續(xù)的呢？【小結(jié)】1、原子光譜是原子內(nèi)部電子躍遷時發(fā)出或吸收光形成的光譜，有連續(xù)光譜和線狀光譜之分，我們重點學習的氫原子光譜是線狀光譜。2、氫原子光譜的巴爾末系有特定的規(guī)律，可以用巴爾末公式來描述。通過巴爾末公式我們可以計算氫原子光譜的波長。3、原子光譜和原子結(jié)構(gòu)有著密切的關(guān)系，原子光譜的特點可以幫助我們推測原子結(jié)構(gòu)的一些特性，比如原子內(nèi)部能量的量子化等。【鞏固訓練案】1、關(guān)于原子光譜，下列說法正確的是（）A.原子光譜是連續(xù)光譜B.原子光譜是線狀光譜C.原子光譜的產(chǎn)生與原子內(nèi)部電子的運動無關(guān)D.不同原子的光譜是完全相同的2、氫原子光譜的巴爾末系中，當$n＝5$時，根據(jù)巴爾末公式計算波長（已知里德伯常量$R＝1.097\times10^｛7}m^｛－1}＄）。3、解釋為什么原子光譜的線狀特征是原子結(jié)構(gòu)量子化的一個重要證據(jù)?！緦W習反思】我的收獲：在小組討論中，我聽到了同學們不同的想法，對原子光譜的理解更加深刻了。原來原子光譜就像一把鑰匙，可以打開原子結(jié)構(gòu)這個神秘大門。通過鞏固訓練，我對原子光譜的知識掌握得更牢固了，就像把寶藏深埋在心里一樣。我的疑問：除了巴爾末系，氫原子光譜還有其他的系列嗎？在更復雜的原子中，原子光譜和原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系會變得更加復雜嗎？參考答案【自主學習檢測】1、答案：C2、答案：C3、解：根據(jù)巴爾末公式$＼frac{1}｛＼lambda}＝R(＼frac{1}｛2^｛2}｝＼frac{1}｛n^｛2}｝）＄，已知$R＝1.097\times10^｛7}m^｛－1}＄，＄n＝4$。首先計算括號內(nèi)的值：＄＼frac{1}｛2^｛2}｝＼frac{1}｛4^｛2}｝＝＼frac{1}｛4}＼frac{1}｛16}＝＼frac{3}｛16}＄。然后$＼lambda=＼frac{1}｛R\times\frac{3}｛16}｝＝＼frac{1}｛1.097\times10^｛7}＼times\frac{3}｛16}｝＄＄＼lambda=＼frac{16}｛1.097\times10^｛7}＼times3}＼approx4.86\times10^｛－7}m$?！眷柟逃柧毎浮?、答案：B2、解：根據(jù)巴爾末公式$＼frac{1}｛＼lambda}＝R(＼frac{1}｛2^｛2}｝＼frac{1}｛n^｛2}｝）＄，已知$R＝1.097\times10^｛7}m^｛－1}＄，＄n＝5$。首先計算括號內(nèi)的值：＄＼frac{1}｛2^｛2}｝＼frac{1}｛5^｛2}｝＝＼frac{1}｛4}＼frac{1}｛25}＝＼frac{21}｛100}＄。然后$＼lambda=＼frac{1}｛R\times\frac{21}｛100}｝＝＼frac{100}｛1.097\times10^｛7}＼times21}＄＄＼lambda=＼frac{100}｛2.3037\times10^｛8}｝＼approx4.34\times10^｛－