資源簡介

(共24張PPT)
氫原子光譜和玻爾的原子模型
（第一課時）
人教版高中物理
選擇性必修3
新知導入
把食鹽放在火中灼燒，會發(fā)出黃色的光。食鹽為什么發(fā)黃光而不發(fā)其他顏色的光呢?
新知講解
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
實驗觀察1：白熾燈絲發(fā)光的連續(xù)譜
實驗觀察2：原子的發(fā)射光譜
一、光譜
新知講解
(1)連續(xù)光譜
1、發(fā)射光譜:
由發(fā)光體直接產(chǎn)生的光譜
形式：連續(xù)分布，一切波長的光都有
產(chǎn)生：熾熱的固體、液體和高壓氣體發(fā)光形成
(2)線狀譜(原子光譜)
形式：一些不連續(xù)的明線組成，不同元素的明線光譜不同
產(chǎn)生：稀薄氣體發(fā)光形成的光譜
新知講解
原子光譜:
每一種原子都有自己特定的原子光譜，不同原子，其原子光譜均不同
是原子的特征譜線
新知講解
觀察
現(xiàn)象
光譜區(qū)域存在一條條暗線
特點
各種原子的吸收光譜中的每一條暗線都跟該種原子的發(fā)射光譜中的一條明線（線狀光譜）相對應。
產(chǎn)生
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
新知講解
2、吸收光譜:
熾熱的白光通過溫度較低的物質(zhì)氣體時，某些波長的光被物質(zhì)吸收后產(chǎn)生的光譜
吸收光譜中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。
太陽的光譜
太陽光譜是吸收光譜
吸收光譜中的暗譜線，也是原子的特征譜線。
新知講解
3、光譜分析：
根據(jù)光譜來鑒別物質(zhì)和確定它的化學組成的方法。
線狀譜和吸收光譜(原子特征譜線)
非常靈敏、迅速。
檢查物質(zhì)純度、發(fā)現(xiàn)新元素和研究天體的化學組成。
（1）可應用于光譜分析的光譜：
（2）優(yōu)點：
（3）應用：
（含量達10-10g能測出）
新知講解
X射線照射激發(fā)熒光，通過分析熒光判斷越王勾踐寶劍的成分．
新知講解
幾種光譜的比較
比較
光譜
產(chǎn)生條件
光譜形式及應用
線狀
光譜
連續(xù)
光譜
吸收
光譜
稀薄氣體發(fā)光形成的光譜
熾熱的固體、液體和高壓氣體發(fā)光形成的
熾熱的白光通過溫度較白光低的氣體后，再色散形成的
一些不連續(xù)的明線組成，不同元素的明線光譜不同(又叫特征光譜)，可用于光譜分析
連續(xù)分布，一切波長的光都有
用分光鏡觀察時，見到連續(xù)光譜背景上出現(xiàn)一些暗線(與特征譜線相對應)，可用于光譜分析
課堂練習
1、
(多選)下列關于光譜和光譜分析的說法正確的是(　　)
A.太陽光譜和白熾燈光譜都是線狀譜
B.煤氣燈火焰中燃燒的鈉蒸氣或霓虹燈產(chǎn)生的光譜都是線狀譜
C.進行光譜分析時,可以用線狀譜,不能用連續(xù)光譜
D.我們能通過光譜分析鑒別月球的物質(zhì)成分
解析：太陽光譜中的暗線是太陽發(fā)出的連續(xù)譜經(jīng)過太陽大氣層時產(chǎn)生的吸收光譜,正是太陽發(fā)出的光譜被太陽大氣層中存在的對應元素吸收所致,白熾燈發(fā)出的是連續(xù)譜,選項A錯誤;月球本身不會發(fā)光,靠反射太陽光才能使我們看到它,所以不能通過光譜分析鑒別月球的物質(zhì)成分,選項D錯誤;光譜分析只能是線狀譜和吸收光譜,連續(xù)譜是不能用來進行光譜分析的,所以選項C正確;煤氣燈火焰中燃燒的鈉蒸氣或霓虹燈產(chǎn)生的光譜都是線狀譜,選項B正確。
BC
新知講解
氫原子是最簡單的原子，其光譜也最簡單。
特點:
光譜是分立的亮線（只含幾種特定頻率的光）
可見光區(qū)
二、氫原子光譜
新知講解
巴耳末系是氫光譜在可見光區(qū)的譜線,其波長公式：
其中,R叫里德伯常量,值為：
可見光區(qū):
新知講解
氫原子光譜的其他線系
萊曼線系
紅外區(qū)還有三個線系
帕邢系
布喇開系
普豐特系
紫外線區(qū)
課堂練習
2、巴耳末通過對氫光譜的研究總結出巴耳末公式
(n=3,4,5,…),對此,下列說法正確的是(　　)
A.巴耳末依據(jù)核式結構理論總結出巴耳末公式
B.巴耳末公式反映了氫原子發(fā)光的連續(xù)性
C.巴耳末依據(jù)氫光譜的分析總結出巴耳末公式
D.巴耳末公式準確反映了氫原子發(fā)光的所有情況,其波長的分立值并不是人為規(guī)定的
解析：巴耳末公式只確定了氫原子發(fā)光中的一個線系波長,不能描述氫原子發(fā)出的各種光的波長,也不能描述其他原子發(fā)出的光,故B、D錯誤;巴耳末公式是由當時已知的可見光中的部分譜線總結出來的,但它適用于整個巴耳末線系,故A錯誤,C正確。
C
新知講解
1、矛盾一：
2、矛盾二：
無法解釋原子的穩(wěn)定性
無法解釋原子光譜的分立性
核外電子繞核運動
輻射電磁波
電子軌道半徑連續(xù)變小
原子不穩(wěn)定
輻射電磁波頻率連續(xù)變化
事實上：原子是穩(wěn)定的
輻射電磁波頻率只是某些確定值
三、經(jīng)典理論的困難
拓展提高
1、利用光譜分析的方法能夠鑒別物質(zhì)和確定物質(zhì)的組成成分,關于光譜分析,下列說法中正確的是(　　)
A.利用高溫物體的連續(xù)譜就可以鑒別其組成成分
B.利用物質(zhì)的線狀譜就可以鑒別其組成成分
C.高溫物體發(fā)出的光通過某物質(zhì)后的光譜上的暗線反映了高溫物體的組成成分
D.我們觀察月亮射來的光的光譜,可以確定月亮的化學組成
B
拓展提高
解析：由于高溫物體的光譜包括了各種頻率的光,與其組成成分無關,A錯誤;某種物質(zhì)發(fā)光的線狀譜中的明線與某種原子發(fā)出的某頻率的光有關,通過這些明線與原子的特征譜線對照,即可確定物質(zhì)的組成成分,B正確;高溫物體發(fā)出的光通過某物質(zhì)后某些頻率的光被吸收而形成暗線,這些暗線與所通過的物質(zhì)有關,與高溫物體無關,C錯誤;月亮反射到地面的光是太陽光,D錯誤。
拓展提高
2、下列說法中正確的是(　　)
A.巴耳末公式所計算得出的波長與氫原子光譜中的波長是一一對應的關系
B.根據(jù)巴耳末公式不僅可以分析氫原子光譜,也可以分析其他原子的發(fā)光光譜
C.由巴耳末公式得到的波長都在可見光波段
D.氫原子光譜中有紅外光區(qū)、可見光區(qū)和紫外光區(qū)
解析：巴耳末公式只能描述氫原子光譜中的一個線系,不能確定氫原子光譜中所有譜線對應的波長,A錯誤;根據(jù)巴耳末公式只能分析氫原子光譜,不能分析其他原子的發(fā)光光譜,B錯誤;巴耳末線系包括可見光區(qū)和部分紫外光區(qū),C錯誤;氫原子光譜中有可見光區(qū)、紅外光區(qū)和紫外光區(qū),D正確。
D
課堂總結
氫原子光譜
光譜
氫原子光譜實驗規(guī)律
經(jīng)典理論的困難
吸收光譜
發(fā)射光譜
巴爾末系：巴爾末公式
原子的穩(wěn)定性
原子光譜的分立性
光譜分析
其他線系
板書設計
氫原子光譜
光譜
氫原子光譜實驗規(guī)律
經(jīng)典理論的困難
吸收光譜
發(fā)射光譜
巴爾末系：巴爾末公式
原子的穩(wěn)定性
原子光譜的分立性
光譜分析
其他線系
作業(yè)布置
課后練習和同步練習
謝謝
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物理選擇性必修3第4章第4節(jié)氫原子光譜和玻爾的原子模型教學設計第一課時
課題
氫原子光譜和玻爾的原子模型
單元
4
學科
物理
年級
高二
學習目標
物理觀念:知道光譜、連續(xù)譜、線狀譜的概念。科學思維：掌握氫原子光譜的實驗規(guī)律，理解理論的局限性與不足。科學探究：通過對氫原子光譜實驗規(guī)律的探究，揭示物理現(xiàn)象的科學本質(zhì)，提高探究能力。科學態(tài)度與責任：學會用事實說話，堅持實事求是的科學態(tài)度，體驗科學家的艱辛，激發(fā)探索科學規(guī)律的熱情。
重點
氫原子光譜實驗規(guī)律
難點
氫原子光譜實驗規(guī)律
教學過程
教學環(huán)節(jié)
教師活動
學生活動
設計意圖
導入新課
把食鹽放在火中灼燒，會發(fā)出黃色的光。食鹽為什么發(fā)黃光而不發(fā)其他顏色的光呢?
學生觀察實驗現(xiàn)象，并思考問題。
以課堂小實驗引入新課，讓學生更積極地參與到課堂中來。
講授新課
一、光譜早在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。實驗觀察1：白熾燈絲發(fā)光的連續(xù)譜實驗觀察2：原子的發(fā)射光譜1、發(fā)射光譜:由發(fā)光體直接產(chǎn)生的光譜(1)連續(xù)光譜形式：連續(xù)分布，一切波長的光都有產(chǎn)生：熾熱的固體、液體和高壓氣體發(fā)光形成(2)線狀譜(原子光譜)形式：一些不連續(xù)的明線組成，不同元素的明線光譜不同產(chǎn)生：稀薄氣體發(fā)光形成的光譜原子光譜:是原子的特征譜線每一種原子都有自己特定的原子光譜，不同原子，其原子光譜均不同。觀察：現(xiàn)象：光譜區(qū)域存在一條條暗線特點：各種原子的吸收光譜中的每一條暗線都跟該種原子的發(fā)射光譜中的一條明線（線狀光譜）相對應。
產(chǎn)生：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
.2、吸收光譜:
熾熱的白光通過溫度較低的物質(zhì)氣體時，某些波長的光被物質(zhì)吸收后產(chǎn)生的光譜吸收光譜中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。吸收光譜中的暗譜線，也是原子的特征譜線。太陽光譜是吸收光譜X射線照射激發(fā)熒光，通過分析熒光判斷越王勾踐寶劍的成分．幾種光譜的比較：課堂練習1、
(多選)下列關于光譜和光譜分析的說法正確的是(　　)A.太陽光譜和白熾燈光譜都是線狀譜B.煤氣燈火焰中燃燒的鈉蒸氣或霓虹燈產(chǎn)生的光譜都是線狀譜C.進行光譜分析時,可以用線狀譜,不能用連續(xù)光譜D.我們能通過光譜分析鑒別月球的物質(zhì)成分解析：太陽光譜中的暗線是太陽發(fā)出的連續(xù)譜經(jīng)過太陽大氣層時產(chǎn)生的吸收光譜,正是太陽發(fā)出的光譜被太陽大氣層中存在的對應元素吸收所致,白熾燈發(fā)出的是連續(xù)譜,選項A錯誤;月球本身不會發(fā)光,靠反射太陽光才能使我們看到它,所以不能通過光譜分析鑒別月球的物質(zhì)成分,選項D錯誤;光譜分析只能是線狀譜和吸收光譜,連續(xù)譜是不能用來進行光譜分析的,所以選項C正確;煤氣燈火焰中燃燒的鈉蒸氣或霓虹燈產(chǎn)生的光譜都是線狀譜,選項B正確。答案：BC二、氫原子光譜氫原子是最簡單的原子，其光譜也最簡單。特點:光譜是分立的亮線（只含幾種特定頻率的光）可見光區(qū):
巴耳末系是氫光譜在可見光區(qū)的譜線,其波長公式：其中,R叫里德伯常量,值為：氫原子光譜的其他線系：課堂練習2、巴耳末通過對氫光譜的研究總結出巴耳末公式
(n=3,4,5,…),對此,下列說法正確的是(　　)A.巴耳末依據(jù)核式結構理論總結出巴耳末公式B.巴耳末公式反映了氫原子發(fā)光的連續(xù)性C.巴耳末依據(jù)氫光譜的分析總結出巴耳末公式D.巴耳末公式準確反映了氫原子發(fā)光的所有情況,其波長的分立值并不是人為規(guī)定的解析：巴耳末公式只確定了氫原子發(fā)光中的一個線系波長,不能描述氫原子發(fā)出的各種光的波長,也不能描述其他原子發(fā)出的光,故B、D錯誤;巴耳末公式是由當時已知的可見光中的部分譜線總結出來的,但它適用于整個巴耳末線系,故A錯誤,C正確。答案：C三、經(jīng)典理論的困難1、矛盾一：無法解釋原子的穩(wěn)定性2、矛盾二：無法解釋原子光譜的分立性事實上：原子是穩(wěn)定的輻射電磁波頻率只是某些確定值
實驗觀察，知道并理解光譜的概念。通過觀察區(qū)分連續(xù)光譜和線狀譜。完成實驗觀察。對比明線光譜和吸收光譜的區(qū)別。理解吸收光譜的應用。對比幾種光譜的特點。完成課堂練習。了解氫原子光譜的特點。完成課堂練習。理解經(jīng)典理論的局限性，不能解釋原子的穩(wěn)定性和原子光譜的分立性。
通過實驗觀察，知道并理解光譜的概念。提高學生的科學探究能力。通過實驗觀察，得到與已有知識不同的現(xiàn)象，引出新知識，讓學生更易理解新知識，同時提高學生發(fā)現(xiàn)知識探索知識的能力。通過實驗視頻讓學生更好的理解吸收光譜。體會物理知識在生活科技中的應用，激發(fā)學生探索科學規(guī)律的熱情。學習氫原子光譜的特點，揭示物理現(xiàn)象的科學本質(zhì)，提高探究能力。學會用事實說話，堅持實事求是的科學態(tài)度，體驗科學家的艱辛，激發(fā)探索科學規(guī)律的熱情。
拓展提高
1、利用光譜分析的方法能夠鑒別物質(zhì)和確定物質(zhì)的組成成分,關于光譜分析,下列說法中正確的是(　　)A.利用高溫物體的連續(xù)譜就可以鑒別其組成成分B.利用物質(zhì)的線狀譜就可以鑒別其組成成分C.高溫物體發(fā)出的光通過某物質(zhì)后的光譜上的暗線反映了高溫物體的組成成分D.我們觀察月亮射來的光的光譜,可以確定月亮的化學組成解析：由于高溫物體的光譜包括了各種頻率的光,與其組成成分無關,A錯誤;某種物質(zhì)發(fā)光的線狀譜中的明線與某種原子發(fā)出的某頻率的光有關,通過這些明線與原子的特征譜線對照,即可確定物質(zhì)的組成成分,B正確;高溫物體發(fā)出的光通過某物質(zhì)后某些頻率的光被吸收而形成暗線,這些暗線與所通過的物質(zhì)有關,與高溫物體無關,C錯誤;月亮反射到地面的光是太陽光,D錯誤。答案：B2、下列說法中正確的是(　　)A.巴耳末公式所計算得出的波長與氫原子光譜中的波長是一一對應的關系B.根據(jù)巴耳末公式不僅可以分析氫原子光譜,也可以分析其他原子的發(fā)光光譜C.由巴耳末公式得到的波長都在可見光波段D.氫原子光譜中有紅外光區(qū)、可見光區(qū)和紫外光區(qū)解析：巴耳末公式只能描述氫原子光譜中的一個線系,不能確定氫原子光譜中所有譜線對應的波長,A錯誤;根據(jù)巴耳末公式只能分析氫原子光譜,不能分析其他原子的發(fā)光光譜,B錯誤;巴耳末線系包括可見光區(qū)和部分紫外光區(qū),C錯誤;氫原子光譜中有可見光區(qū)、紅外光區(qū)和紫外光區(qū),D正確。答案：D
完成拓展提高。
完成練習題，鞏固基礎知識。
課堂小結
總結所學知識。
幫助學生梳理基礎知識，建立知識框架。
板書
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精品試卷·第
2
頁
（共
2
頁）
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