第3课 氢原子光谱（备课堂）-【上好课】2020-2021学年高二物理同步备课系列（人教版选修3-5）

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第3课 氢原子光谱
备课堂
教学目标：
（一）知识与技能
1．了解光谱的定义和分类。
2．了解氢原子光谱的实验规律，知道巴耳末系。
3．了解经典原子理论的困难。
（二）过程与方法
通过讲练结合，培养学生各种能力
（三）情感态度与价值观
科学在发展
重点：
光谱的成因
难点：
光谱的成因
教学方法：讲授+练习
教学用具：多媒体
讲法速递
（一）引入新课：
α
粒子散射实验使人们认识到原子具有核式结构，但电子在核外如何运动呢？它
的能量怎样变化呢？通过这节课的学习我们就来进一步了解有关的实验事实。
板书：第 3节 氢原子光谱
预习检测：
一、光谱
1．定义
用光栅或棱镜可以把各种颜色的光按波长展开，获得光的波长(频率)和强度分布的记
录，即光谱．
2．分类
(1)线状谱：由一条条的亮线组成的光谱．
(2)连续谱：由连在一起的光带组成的光谱．
3．特征谱线
各种原子的发射光谱都是线状谱，且不同原子的亮线位置不同，故这些亮线称为原子
的特征谱线．
4．光谱分析
(1)定义：利用原子的特征谱线来鉴别物质和确定物质的组成成分．
(2)优点：灵敏度高．
练习：
1．各种原子的发射光谱都是连续谱．(×)
2．不同原子的发光频率是不一样的．(√)
3．线状谱和连续谱都可以用来鉴别物质．(×)
预习检测：
二．氢原子光谱的实验规律
(1)光谱研究的意义
许多情况下光是由原子内部电子的运动产生的，因此光谱研究是探索原子结构的重要
途径．
(2)气体发光原理
① 气体放电：玻璃管中稀薄气体在强电场的作用下会电离，形成自由移动的正负电
荷，于是气体变成导体，导电时会发光．
② 氢光谱：从氢气放电管可以获得氢原子光谱．
(3)巴耳末公式
① 公式：＝R(－)(n＝3,4,5，…)．
② 意义：巴耳末公式以简洁的形式反映了氢原子的线状光谱，即辐射波长的分立特
征．
三．经典理论的困难
(1)用经典(电磁)理论在解释原子的稳定性和原子光谱的分立特征时遇到了困难．
(2)经典理论可以很好地应用于宏观物体，但不能用来解释原子世界的现象．
练习：
1．氢原子光谱是利用氢气放电管获得的．(√)
2．由巴耳末公式可以看出氢原子光谱是线状光谱．(√)
3．在巴耳末公式中，n值越大，氢光谱的波长越长．(×)
思考：
1．能否根据巴耳末公式计算出对应的氢光谱的最长波长？
解析：能．氢光谱的最长波长对应着 n＝3，代入巴耳末公式便可计算出最长波长．
2．根据经典的电磁理论，原子的光谱是怎样的？而实际看到的原子的光谱是怎样的？
解析：根据经典理论，原子可以辐射各种频率的光，即原子的光谱应该总是连续的．
实际看到的原子的光谱是分立的线状谱．
（二）进行新课：
1．光谱（结合课件展示）
早在17 世纪，牛顿就发现了日光通过三棱镜后的色散现象，并把实验中得到的彩色光
带叫做光谱。
光谱是电磁辐射（不论是在可见光区域还是在不可见光区域）的波长成分和强度分布
的记录。有时只是波长成分的记录。
（1）发射光谱
物体发光直接产生的光谱叫做发射光谱。
发射光谱可分为两类：连续光谱和明线光谱。
引导学生阅读教材，回答什么是连续光谱和明线光谱？
学生回答：连续分布的包含有从红光到紫光各种色光的光谱叫做连续光谱。只含有一
些不连续的亮线的光谱叫做明线光谱。明线光谱中的亮线叫谱线，各条谱线对应不同波长
的光。
教师讲述：炽热的固体、液体和高压气体的发射光谱是连续光谱。例如白炽灯丝发出
的光、烛焰、炽热的钢水发出的光都形成连续光谱。
稀薄气体或金属的蒸气的发射光谱是明线光谱。明线光谱是由游离状态的原子发射
的，所以也叫原子的光谱。实践证明，原子不同，发射的明线光谱也不同，每种原子只能
发出具有本身特征的某些波长的光，因此明线光谱的谱线也叫原子的特征谱线。
（2）吸收光谱
教师：高温物体发出的白光（其中包含连续分布的一切波长的光）通过物质时，某些
波长的光被物质吸收后产生的光谱，叫做吸收光谱。各种原子的吸收光谱中的每一条暗线
都跟该种原子的原子的发射光谱中的一条明线相对应。这表明，低温气体原子吸收的光，
恰好就是这种原子在高温时发出的光。因此吸收光谱中的暗谱线，也是原子的特征谱线。
太阳的光谱是吸收光谱。
课件展示，氢、钠的光谱、太阳光谱
（3）光谱分析
由于每种原子都有自己的特征谱线，因此可以根据光谱来鉴别物质和确定的化学组
成。这种方法叫做光谱分析。
原子光谱的不连续性反映出原子结构的不连续性，所以光谱分析也可以用于探索原子
的结构。
2．氢原子光谱的实验规律
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