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2019-2020年高中物理 3.3《氫原子光譜》教案 粵教版選修3-5 ★新課標要求 （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)的學習，感受科學發(fā)展與進步的坎坷。 （三）情感、態(tài)度與價值觀 培養(yǎng)我們探究科學、認識科學的能力，提高自主學習的意識。 ★教學重點 氫原子光譜的實驗規(guī)律 ★教學難點 經(jīng)典理論的困難 ★教學方法 教師啟發(fā)、引導，學生討論、交流。 ★教學用具 投影片，多媒體輔助教學設備 ★課時安排 1 課時 ★教學過程 （一）引入新課 講述： 粒子散射實驗使人們認識到原子具有核式結(jié)構(gòu)，但電子在核外如何運動呢？它的能量怎樣變化呢？通過這節(jié)課的學習我們就來進一步了解有關的實驗事實。 （二）進行新課 1．光譜（結(jié)合課件展示） 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。 （如圖所示） 講述： 光譜是電磁輻射（不論是在可見光區(qū)域還是在不可見光區(qū)域）的波長成分和強度分布的記錄。有時只是波長成分的記錄。 （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：連續(xù)光譜和明線光譜。 引導學生閱讀教材，回答什么是連續(xù)光譜和明線光譜？ 學生回答：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)的亮線的光譜叫做明線光譜。明線光譜中的亮線叫譜線，各條譜線對應不同波長的光。 教師講述：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。如圖所示。 稀薄氣體或金屬的蒸氣的發(fā)射光譜是明線光譜。明線光譜是由游離狀態(tài)的原子發(fā)射的，所以也叫原子的光譜。實踐證明，原子不同，發(fā)射的明線光譜也不同，每種原子只能發(fā)出具有本身特征的某些波長的光，因此明線光譜的譜線也叫原子的特征譜線。如圖所示。 （2）吸收光譜 教師：高溫物體發(fā)出的白光（其中包含連續(xù)分布的一切波長的光）通過物質(zhì)時，某些波長的光被物質(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都跟該種原子的原子的發(fā)射光譜中的一條明線相對應。這表明，低溫氣體原子吸收的光，恰好就是這種原子在高溫時發(fā)出的光。因此吸收光譜中的暗譜線，也是原子的特征譜線。太陽的光譜是吸收光譜。如圖所示。 課件展示，氫、鈉的光譜、太陽光譜 投影各種光譜的特點及成因知識結(jié)構(gòu)圖： （3）光譜分析 由于每種原子都有自己的特征譜線，因此可以根據(jù)光譜來鑒別物質(zhì)和確定的化學組成。這種方法叫做光譜分析。 原子光譜的不連續(xù)性反映出原子結(jié)構(gòu)的不連續(xù)性，所以光譜分析也可以用于探索原子的結(jié)構(gòu)。 2．氫原子光譜的實驗規(guī)律 教師講述：氫原子是最簡單的原子，其光譜也最簡單。 引導學生閱讀教材61頁有關內(nèi)容。 （課件展示） 3．盧瑟福原子核式模型的困難 教師：（講述）盧瑟福原子核式模型無法解釋氫原子光譜的規(guī)律。 引導學生閱讀教材62頁有關內(nèi)容。 教師總結(jié)：按經(jīng)典理論電子繞核旋轉(zhuǎn)，作加速運動，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)動頻率不斷變化，輻射電磁波頻率也是連續(xù)的， 原子光譜應是連續(xù)的光譜。實驗表明原子相當穩(wěn)定，這一結(jié)論與實驗不符。實驗測得原子光譜是不連續(xù)的譜線。 （三）課堂小結(jié) 教師活動：讓學生概括總結(jié)本節(jié)的內(nèi)容。請一個同學到黑板上總結(jié)，其他同學在筆記本上總結(jié)，然后請同學評價黑板上的小結(jié)內(nèi)容。 學生活動：認真總結(jié)概括本節(jié)內(nèi)容，并把自己這節(jié)課的體會寫下來、比較黑板上的小結(jié)和自己的小結(jié)，看誰的更好，好在什么地方。 點評：總結(jié)課堂內(nèi)容，培養(yǎng)學生概括總結(jié)能力。 教師要放開，讓學生自己總結(jié)所學內(nèi)容，允許內(nèi)容的順序不同，從而構(gòu)建他們自己的知識框架。