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1、氫原子光譜教學(xué)設(shè)計 ★新課標(biāo)要求 （一）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。 （二）過程與方法 通過本節(jié)的學(xué)習(xí)，感受科學(xué)發(fā)展與進(jìn)步的坎坷。 （三）情感、態(tài)度與價值觀 培養(yǎng)我們探究科學(xué)、認(rèn)識科學(xué)的能力，提高自主學(xué)習(xí)的意識。 ★教學(xué)重點 原子光譜的分類 ★教學(xué)難點 經(jīng)典理論的困難 ★教學(xué)方法 教師啟發(fā)、引導(dǎo)，學(xué)生討論、交流。 ★教學(xué)用具： 多媒體輔助教學(xué)設(shè)備 ★課時安排 1 課時 ★教學(xué)過程 （一）引入新課 講述： 通過泰坦尼克號中“海洋之心”藍(lán)寶石的鑒定引入新課 （二）進(jìn)

2、行新課 一、棱鏡和光柵的分光原理 1、棱鏡的分光原理（結(jié)合課件展示） 討論：為什么用一束很細(xì)的光照射三棱鏡？ 2、光柵的分光原理 （1）光柵：由大量等寬等間距的平行狹縫構(gòu)成的光學(xué)器件稱為光柵。光柵由兩種一種是投射光柵，一種是反射光柵。 （2）白光的單縫衍射圖樣(中央條紋） 二、光譜 1、光譜：復(fù)色光經(jīng)過色散系統(tǒng)（如棱鏡、光柵）分光后，被色散開的單色光按波長（或頻率）大小而依次排列的圖案，全稱為光學(xué)頻譜。 2、連續(xù)光譜：有的光譜是連在一起的光帶，稱為連續(xù)光譜。 （1）思考：連續(xù)光譜對復(fù)色光的成分有什么要求？ （2）由熾熱的固體、液體或高壓氣體所發(fā)的光都能形成連續(xù)光譜 3、

3、線狀光譜：有些光譜是一條一條的亮線，稱為線狀光譜。 （1）思考：線狀光譜對光的成分有什么要求？ （2）單原子氣體或金屬蒸氣所發(fā)的光波均有線狀光譜，故線狀光譜又稱原子光譜，也叫原子的發(fā)射光譜。 （3）由于特定的原子只能發(fā)出特定的現(xiàn)狀光譜，所以這種原子的線狀光譜，也叫它的特征光譜。 4、吸收光譜：實驗表明當(dāng)用連續(xù)光譜照射某種原子時，這種原子也會吸收與自己線狀光譜中波長相同的譜線，而使連續(xù)光譜中出現(xiàn)一些暗線的光譜，叫這種原子的吸收光譜。吸收光譜也是這種原子的特征光譜。 思考：線狀光譜和吸收光譜由什么關(guān)系？ 5、光譜分析：光譜分析法是利用光譜學(xué)的原理和實驗方法以確定物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和化學(xué)成分的分

4、析方法。各種結(jié)構(gòu)的物質(zhì)都具有自己的特征光譜，光譜分析法就是利用特征光譜研究物質(zhì)結(jié)構(gòu)或測定化學(xué)成分的方法。 思考：給定你某種未知物質(zhì)，可以采取哪些思路來對其進(jìn)行光譜分析？ 思路1：使它發(fā)光，觀察它的線狀光譜，進(jìn)行分析。 思路2：用連續(xù)光譜照射，觀察它的吸收光譜，進(jìn)行分析。 現(xiàn)在我們來共同探討用光譜分析的方法鑒定“海洋之心”藍(lán)寶石的真?zhèn)? 小百科： （1）藍(lán)寶石，是剛玉寶石中除紅色的紅寶石之外，其它顏色剛玉寶石的通稱，主要成分是氧化鋁（Al2O3）。其中三氧化二鋁是晶體，透光很好，藍(lán)色的藍(lán)寶石，之所以是藍(lán)色，是由于其中混有少量鈦（Ti）和鐵（Fe）雜質(zhì)所致。 （2）品相高的藍(lán)

5、寶石的標(biāo)準(zhǔn)吸收光譜：（鈦和鐵的特征光譜疊加） 三?氫原子光譜 1.氫原子光譜:氫原子是自然界中最簡單的原子,對它的光譜線的研究獲得的原子內(nèi)部結(jié)構(gòu)的信息,對于研究復(fù)雜的原子的結(jié)構(gòu)有指導(dǎo)意義. 從1885年,瑞士的中學(xué)教師巴耳末由大量的實驗數(shù)據(jù)分析出氫原子發(fā)射的線狀譜是按照一定規(guī)律組成的若干線系構(gòu)成的,這些譜線的波長可以用下列表達(dá)式表示其滿足的規(guī)律稱為巴耳末公式： 式中R為一常數(shù),叫做里德伯常量.實驗測得R=1.10107 m-1,n為大于或等于3的一系列整數(shù).這個公式確定的一組譜線稱為巴耳末系,后來在氫原子光譜中的紫外區(qū)和紅外區(qū)又發(fā)現(xiàn)了另外的一些譜線,它們的譜線都

6、滿足與巴耳末公式類似的關(guān)系式. 2.經(jīng)典理論的困難 按照經(jīng)典理論原子是不穩(wěn)定的,原子發(fā)光的光譜應(yīng)為連續(xù)譜,事實上原子是穩(wěn)定的而且發(fā)光為線狀光譜. (1)按照盧瑟福的核式結(jié)構(gòu)模型,核外電子受到原子核的引力作用,不可能是靜止的,它一定以一定的速度繞核轉(zhuǎn)動,既然電子在運(yùn)動,它的電磁場就在變化,而變化的電磁場會激發(fā)電磁波,也就是說,它將自己繞核轉(zhuǎn)動的能量以電磁波的形式輻射出去.因此,電子轉(zhuǎn)動的系統(tǒng)是不穩(wěn)定的,電子會失去能量,最后一頭栽進(jìn)原子核,但事實不是這樣的,原子是個很穩(wěn)定的系統(tǒng). (2)按照經(jīng)典的電磁理論,電子輻射電磁波的頻率,就是它繞原子核轉(zhuǎn)動的頻率,電子的能量

7、越來越小,它離原子核越來越近,周期越來越短,這種變化是連續(xù)的,也就是說我們應(yīng)該得到原子輻射的各種頻率的光,即原子光譜應(yīng)為連續(xù)光譜,而實際上我們看到的是分立的線狀譜. 原子到底是怎么發(fā)光和吸收光的呢？ 下一節(jié)我們將揭開原子發(fā)光的面紗。 練習(xí)題答案： 1、B 2、AD 3、C 4、AD 5、C 6、BC 7、C 8、AB 9、BC 10、AC 11、BC 12、6.5X10-7m 13、4 四、小結(jié) 五、板書設(shè)計