第1课时 氢原子光谱和玻尔的原子结构模型
[学习目标定位] 1.知道原子结构模型的演变历程和玻尔的原子结构模型的内容。2.知道基态、激发态和原子光谱等概念，认识原子光谱分析的应用。
一 原子结构模型的演变
1．阅读教材，将下列各原子结构模型的名称及相关科学家的名字填入表中：
中在原子核上，电子在原子核外空间做高速运动。卢瑟福因此被誉为“原子之父”。
[归纳总结]
1．由于道尔顿最早提出了原子论，合理地解释了当时的一些化学现象和规律，给化学奠定了唯物主义理论基石，所以道尔顿被誉为近代化学之父。
2．从原子结构模型的演变过程可以看出，人类对原子结构的认识过程是逐步深入的。虽然很多科学家得到了一些错误的结论，但对当时发现真相作出了一定的贡献。
3．随着现代科学技术的发展，科学家已能利用电子显微镜和扫描隧道显微镜来拍摄表示原子图像的照片并且能在晶体硅表面上用探针对原子进行“搬迁”。
[活学活用]
1．自从1803年英国化学家、物理学家道尔顿提出了原子假说，人类对原子结构的认识就不断深入、发展，并通过实验事实不断地完善对原子结构的认识。下列关于原子结构模型的说法中，正确的是( )
A ．道尔顿的原子结构模型将原子看作实心球，故不能解释任何问题
B ．汤姆逊“葡萄干布丁”原子结构模型成功地解释了原子中的正负粒子是可以稳定共存的
C ．卢瑟福核式原子结构模型指出了原子核和核外电子的质量关系、电性关系及占有体
积的关系
D ．玻尔电子分层排布原子结构模型引入了量子化的概念，能够成功解释所有的原子光谱
答案 C
解析 道尔顿的原子理论成功地解释了质量守恒定律等规律，故A 选项是错误的；汤姆逊“葡萄干布丁”原子结构模型提出了正负电荷的共存问题，但同时认为在这样微小的距离上有着极大的作用力，存在着电子会被拉进去并会碰撞在带正电的核心上这样的问题，故B 选项是错误的；卢瑟福通过α粒子散射实验提出了核式原子结构模型，散射实验的结果能够分析出原子核和核外电子的质量关系、电性关系及占有体积的关系，故C 选项是正确的；玻尔电子分层排布原子结构模型只引入了一个量子化的概念，只能够解释氢原子光谱，而不能解释比较复杂的原子光谱，故D 选项是错误的。
2．道尔顿的原子学说曾起了很大的作用。他的学说包含下列三个论点： ①原子是不能再分的粒子；
②同种元素的原子的各种性质和质量都相同； ③原子是微小的实心球体。
从现代的观点考虑，你认为三个论点中不确切的是___________________________。 答案 ①②③
解析 根据现代物质结构的观点可知原子是由原子核和核外电子构成的，因此可以再分；由于存在同位素，因此质子数相同的同种原子也会因中子数不同而导致其质量和物理性质不同，但其化学性质相同；原子核的体积很小，原子中大部分为空隙，电子在核外作 高速运动。
二 氢原子光谱和波尔的原子结构模型
1．阅读教材，回答下列问题：
(1)处于最低能量状态的原子称为基态原子。若基态原子的电子吸收能量后，电子跃迁至能量较高轨道成为激发态原子。
(2)原子基态与激发态相互转化间的能量变化 基态原子 吸收能量释放能量激发态原子
2．光是电子释放能量的重要形式之一。在日常生活中，大家看到的许多可见光(如灯光、霓虹灯光、激光)和节日燃放的焰火等都与原子核外电子发生跃迁释放能量有关。
(1)不同元素的原子发生跃迁时会吸收或释放不同的光，若用光谱仪摄取各种元素的电子的吸收光谱或发射光谱，则可确立某种元素的原子，这些光谱总称原子光谱。在现代化学中，常利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素，称为谱学分析。
(2)氢原子光谱是线状光谱而不是连续光谱，是由于氢原子光谱源自核外电子在能量不
同的轨道之间的跃迁，而电子所处的轨道的能量是量子化的。
3．为了解释氢原子光谱是线状光谱这一实验事实，丹麦科学家玻尔提出了核外电子分层排布的原子结构模型。其基本观点是
(1)原子中的电子在某一确定轨道上绕原子核运动，并且不辐射能量。
(2)在不同轨道上运动的电子具有不同的能量，不同轨道的能量既不是任意取值也不是连续变化的，轨道能量只能是量子化的。轨道能量与量子数n的取值有关。
(3)只有当电子从一个轨道跃迁到另一个轨道时，才会辐射或吸收能量。如果辐射或吸收的能量以光的形式表现出来并被记录下来，就形成了光谱。
玻尔的核外电子分层排布的原子结构模型成功地解释了氢原子光谱是线状光谱的实验事实。
[归纳总结]
玻尔原子结构模型
(1)原子光谱源自核外电子在能量不同的轨道之间的跃迁；
(2)电子所处的轨道的能量是量子化的；
(3)电子跃迁吸收(或放出)的能量也是量子化的。
[活学活用]
3．原子光谱是线状光谱，是由不连续的谱线组成的，这表明( )
A．在原子中只有某些电子能够跃迁产生光谱
B．原子中的电子可以处于某些特定的能量状态，即电子的能量是量子化的
C．原子发射的光是单色光
D．白光可以由多种单色光组成
答案 B
解析光谱分为连续光谱和线状光谱，无论是单色光还是白光，都是连续光谱，原子光谱是线状光谱，也就是由具有特定频率的光形成的谱线。原子光谱之所以产生这种特定的谱线，是由于电子的能量是量子化的，电子跃迁的始态和终态的能级差也是量子化的。
4．玻尔理论不能解释( )
A．氢原子光谱为线状光谱
B．在一给定的稳定轨道上，运动的核外电子不辐射能量
C．电子从一个轨道(能量为E i)跃迁到另一个轨道(能量为E j)时会辐射或吸收能量，且
该能量与两个轨道的能量差有关
D．有外加磁场时氢原子光谱增加多条谱线
答案 D
解析玻尔理论是针对原子的稳定存在和氢原子光谱为线状光谱的事实提出的，有外加磁场时氢原子光谱增加多条谱线，玻尔的原子结构模型无法解释这一现象，必须借助量子力学加以解释。
当堂检测
1．自从1803年英国化学家、物理学家道尔顿提出原子假说以来，人类对原子结构的研究不断深入、发展，通过实验事实不断地丰富、完善原子结构理论。请判断下列关于原子结构的说法正确的是( )
A．所有的原子都含有质子、中子和电子三种基本构成微粒
B．所有的原子中的质子、中子和电子三种基本构成微粒的个数都是相等的
C．原子核对核外电子的吸引作用的实质是原子核中的质子对核外电子的吸引
D．原子中的质子、中子和电子三种基本构成微粒不可能再进一步分成更小的微粒
答案 C
解析所有的原子都含有质子和电子，并且二者在数值上是相等的。因为质子和电子带的电荷相等，而电性却相反，故整个原子是电中性的。需要注意的是，并不是所有的原子都是由质子、中子和电子组成的。如11H中就只含有一个质子和一个电子，没有中子。多数原子的中子数和质子数比较接近但没有必然的数量关系。故A、B选项均不正确；原子核对核外电子的吸引是一种电性作用，因为中子不显电性，质子和电子带相反电荷，所以C选项正确；从发展的观点出发，原子中的质子、中子和电子三种构成原子的基本微粒有可能再进一步分成更小的微粒，目前有资料介绍，科学家已经研究发现了更小的微粒——夸克，所以D选项是错误的。
2．下列说法正确的是( )
A．自然界中的所有原子都处于基态
B．同一原子处于激发态时的能量一定高于处于基态时的能量
C．无论原子种类是否相同，基态原子的能量总是低于激发态原子的能量
D．激发态原子的能量较高，极易失去电子，表现出较强的还原性
答案 B
解析自然界中的原子有的处于基态，有的处于激发态，A选项错误；同一种原子处于激发态时的能量一定高于处于基态时的能量，若原子种类不同，则不一定如此，所以B选项正确，C选项错误；激发态原子的能量较高，容易跃迁到能量较低的状态或基态，能量降低，激发态原子若要失去电子，仍必须再吸收能量，失去电子难易程度需根据原子的具体情况而定，有的激发态原子易失去电子，有的激发态原子难失去电子，故D错误。
3．生活中的下列现象与原子核外电子发生跃迁有关的是( )
A．钢铁长期使用后生锈B．节日里燃放的焰火
C．金属导线可以导电D．卫生丸久置后消失
答案 B
解析钢铁长期使用后生锈是铁失去电子，A错；节日里燃放的焰火是原子核外电子发生跃迁，B正确；金属导线可以导电是电子在电场作用下定向移动，C错；卫生丸久置后消失是分子的运动，D错误。
4．对充有氖气的霓虹灯管通电，灯管发出红色光。产生这一现象的主要原因是( ) A．电子由激发态向基态跃迁时以光的形式释放能量
B．电子由基态向激发态跃迁时吸收除红光以外的光线
C．氖原子获得电子后转变成发出红光的物质
D．在电流的作用下，氖原子与构成灯管的物质发生反应
答案 A
解析对充有氖气的霓虹灯管通电，电子由激发态向基态跃迁时以红色光的形式释放出能量。
5．揭示原子内部结构的奥秘，有助于我们理解所处的物质世界。
(1)用化学方法不能实现的是________。
A．生成一种新分子B．生成一种新离子
C．生成一种新原子D．生成一种新单质
(2)1909年，卢瑟福等人做了用α粒子轰击金箔的实验，从而提出原子结构的核式模型，下列选项中能正确表示这种模型的是________。
(3)古代哲学家们也树立了不少有关物质构成的观点。例如，我国战国时期的惠施认为物质是无限可分的；而同时期的墨子认为如果物质不存在被分割的条件，物质就不能被无限分割。惠施的观点可用下图表示：
请你用相同的图示方法表示墨子的观点：
________________________________________________________________________。
答案(1)C (2)C
(3)
解析原子是物质进行化学反应的基本微粒，在化学反应中，一种原子不会变成另外的原子。墨子认为如果不具备分割条件则不能被无限分割，所以用线段表示则不能再减小。
40分钟课时作业
[基础过关]
一、原子结构及其模型演变
1．下列说法正确的是( )
A．原子是不可再分的
B．原子中肯定含有中子
C．原子由原子核和核外电子构成，原子核又可以分为质子和中子，然后不能再分
D．随着科学的发展，人们发现原子的组成中还存在更小的微粒，如夸克
答案 D
2．1934年居里夫妇用α粒子(4He)轰击27Al得到一种自然界不存在的P的一种同位素——30P，开创了人造核素的先河：27Al＋4He―→30P＋1n。下列有关说法不正确的是( ) A．该变化说明原子核在化学反应中也能发生变化
B．该变化同样遵循质量守恒定律
C．1n是一种电中性粒子
D．对于30P：原子序数＝质子数＝中子数＝核外电子数
答案 A
解析化学变化的最小微粒是原子，不涉及原子核的变化，原子核的变化是核物理变化，A不正确；B项中质量守恒定律是自然界的普遍规律，B项正确；1n表示的是一个中子，中子不带电荷，C项正确。
3．下列对不同时期原子结构模型的提出在时间上先后排列顺序正确的是( )
①电子分层排布模型②“葡萄干布丁”模型③量子力学模型④道尔顿原子学说⑤核式模型
A．①③②⑤④B．④②③①⑤
C．④②⑤①③D．④⑤②①③
答案 C
解析最早的是道尔顿的原子学说，然后是汤姆逊的“葡萄干布丁”模型，接着是卢瑟福的核式模型，再其次是玻尔的电子在原子核外空间一定轨道上绕核做高速圆周运动的原子结构模型，最后人们将量子力学理论应用于原子结构研究，提出了原子结构的量子力学模型，用量子化的观点描述原子核外电子的运动状态和运动规律。
4．首先提出原子结构模型并开始涉及原子内部结构的科学家是( )
A．卢瑟福B．玻尔
C．汤姆逊D．道尔顿
答案 C
解析本题考查原子结构模型的发展简史。“葡萄干布丁”模型开始涉及原子内部的结构。A项卢瑟福提出原子结构的核式模型；B项玻尔建立了核外电子分层排布的原子结构模型；D项道尔顿建立了原子学说。
二、氢原子光谱和玻尔的原子结构模型
5．首次将量子化概念应用到原子结构，并解释了原子的稳定性的科学家是( ) A．道尔顿B．门捷列夫
C．玻尔D．卢瑟福
答案 C
解析道尔顿、门捷列夫、玻尔和卢瑟福的主要贡献分别是原子学说、元素周期律、原子轨道理论和原子的核式模型。丹麦科学家玻尔引入量子化观点，提出电子在一定轨道上运动的原子结构模型。C正确。
6．原子的吸收光谱是线状的而不是连续的，主要原因是( )
A．原子中电子的能量高低
B．外界条件的影响
C．仪器设备的工作原理
D．原子轨道的能量是量子化的
答案 D
解析原子轨道之间的能量变化是不连续的，是量子化的，从而造成原子的线状吸收光谱。
三、基态和激发态原子
7．图中所发生的现象与电子的跃迁无关的是( )
答案 D
解析燃放烟火、霓虹灯、燃烧蜡烛等获得的光能都是电子跃迁时能量以光的形式释放
出来导致的，而平面镜成像则是光线反射的结果。
8．氢原子核外只有一个电子，当氢原子的这个电子处于怎样的状态时是基态( ) A．n＝1 B．n＝2
C．n＝3 D．n＝4
答案 A
9．同一原子的基态和激发态相比较，正确的是( )
①基态时的能量比激发态时高②基态时比较稳定
③基态时的能量比激发态时低④激发态时比较稳定
A．①②B．②③C．①③D．③④
答案 B
解析本题考查原子的基态和激发态的能量和稳定性。对同一原子，基态时比较稳定，基态时的能量比激发态时低，②、③正确，①、④错误。
[能力提升]
10．1999年度诺贝尔化学奖授予了开创“飞秒(10－15s)化学”新领域的科学家，使运用激光光谱技术观测化学反应时分子中原子运动成为可能。你认为该技术不能观察到的是( )
A．原子中原子核的内部结构
B．化学反应中原子的运动
C．化学反应中生成物分子的形成
D．化学反应中反应物分子的分解
答案 A
解析从题目中可以看出运用激光光谱技术能够观测化学反应时分子中原子运动，而化学反应中反应物分子的分解和生成物分子的形成都涉及原子的运动，因而B、C、D都是正确的，所以答案选A。
11．随着人们对物质结构研究的不断深入，化学逐渐成为一门科学。根据你所掌握的知识回答下列问题：
(1)19世纪末，人们开始揭示原子内部的秘密，最早发现电子的科学家是________。
A．法国的拉瓦锡B．瑞典的舍勒
C．英国的道尔顿D．英国的汤姆逊
(2)化学开始成为一门科学的标志是________。
A．火药的发现
B．质量守恒定律的提出
C．“原子—分子论”的提出
D．氧化还原理论的建立
答案(1)D (2)C
解析(1)最早发现电子的科学家是英国的汤姆逊。
(2)“原子—分子论”是国际化学界于1860年承认的使化学成为一门科学的标志。
[拓展探究]
12．日光等白光经棱镜折射后产生的是__________光谱。原子光谱则与之不同，它是由不连续特征谱线组成的，称为__________光谱。
根据原子光谱谱线分析结果，可以得到的认识是原子轨道能量变化是不连续的，这种情况又称为原子的能量是__________化的。
答案连续线状量子
解析日光形成的光谱为连续光谱，原子光谱是由不连续特征谱线组成的，都是线状光谱。根据原子光谱谱线分析结果，可以得到的认识是原子轨道能量变化是不连续的，这种情况又称为原子的能量是量子化的。
原子结构理论模型发展史 道尔顿的原子模型 英国自然科学家约翰·道尔顿将古希腊思辨的原子论改造成定量的化学理论，提出了世界上第一个原子的理论模型。他的理论主要有以下三点[11]： ①所有物质都是由非常微小的、不可再分的物质微粒即原子组成； ②同种元素的原子的各种性质和质量都相同，不同元素的原子，主要表现为质量的不同； ③原子是微小的、不可再分的实心球体； ④原子是参加化学变化的最小单位，在化学反应中，原子仅仅是重新排列，而不会被创造或者消失。 虽然，经过后人证实，这是一个失败的理论模型，但，道尔顿第一次将原子从哲学带入化学研究中，明确了今后化学家们努力的方向，化学真正从古老的炼金术中摆脱出来，道尔顿也因此被后人誉为“近代化学之父”。 葡萄干布丁模型 葡萄干布丁模型由汤姆生提出，是第一个存在着亚原子结构的原子模型。 汤姆生在发现电子的基础上提出了原子的葡萄干布丁模型，汤姆生认为[11]： ①正电荷像流体一样均匀分布在原子中，电子就像葡萄干一样散布在正电荷中，它们的负电荷与那些正电荷相互抵消； ②在受到激发时，电子会离开原子，产生阴极射线。 汤姆生的学生卢瑟福完成的α粒子轰击金箔实验（散射实验），否认了葡萄干布丁模型的正确性。 土星模型 在汤姆生提出葡萄干布丁模型同年，日本科学家提出了土星模型，认为电子并不是均匀分布，而是集中分布在原子核外围的一个固定轨道上[16]。 行星模型 行星模型由卢瑟福在提出，以经典电磁学为理论基础，主要内容有[11]： ①原子的大部分体积是空的； ②在原子的中心有一个体积很小、密度极大的原子核； ③原子的全部正电荷在原子核内，且几乎全部质量均集中在原子核内部。带负电的电子在核空间进行高速的绕核运动。 随着科学的进步，氢原子线状光谱的事实表明行星模型是不正确的。 玻尔的原子模型 为了解释氢原子线状光谱这一事实，卢瑟福的学生玻尔接受了普朗克的量子论和爱因斯坦的光子概念在行星模型的基础上提出了核外电子分层排布的原子结构模型。玻尔原子结构模型的基本观点是[12]： ①原子中的电子在具有确定半径的圆周轨道（orbit)上绕原子核运动，不辐射能量 ②在不同轨道上运动的电子具有不同的能量（E），且能量是量子化的，轨道能量值依n（1，2，3，...）的增大而升高，n称为量子数。而不同的轨道则分别被命名为K（n=1)、L(n=2)、N(n=3)、O(n=4)、P(n=5)。 ③当且仅当电子从一个轨道跃迁到另一个轨道时，才会辐射或吸收能量。如果辐射或吸收的能量以光的形式表现并被记录下来，就形成了光谱。 玻尔的原子模型很好的解释了氢原子的线状光谱，但对于更加复杂的光谱现象却无能为力。现代量子力学模型 物理学家德布罗意、薛定谔和海森堡等人，经过13年的艰苦论证，在现代量子力学模型在玻尔原子模型的基础上很好地解释了许多复杂的光谱现象，其核心是波动力学。在玻尔原子
第一章第1节原子结构模型 班级姓名学号命题：刘刚审题：刘金娥2018.10.8 【学习目标】 1．了解原子核外电子的运动状态，学会用四个量子数来表示核外电子的运动状态； 2．知道原子核外电子在一定条件下会发生跃迁，知道原子核外电子跃迁会吸收或放出 光子，并了解其应用。 3．了解原子吸收和发射光谱分析。知道原子核外电子的能量是量子化的，了解原 子核外电子的排布规律。 4.了解人类探索物质结构的历程，认识从原子、分子等层次研究物质的意义。讨论模型 方法在探索原子结构中的应用。 5知道物质是由微粒构成的,了解研究物质结构的基本方法和实验手段。 【知识回顾】（必修2） 1.原子序数：含义： （1）原子序数与构成原子的粒子间的关系： 原子序数＝＝＝＝。（3） 原子组成的表示方法 a. 原子符号：A z X A z b. 原子结构示意图： c.电子式： d.符号表示的意义： A B C D E （4）特殊结构微粒汇总： 无电子微粒无中子微粒 2e-微粒8e-微粒 10e-微粒 18e-微粒 2.元素周期表：（1）编排原则：把电子层数相同的元素，按原子序数递增的顺序从左到右 排成横行叫周期；再把不同横行中最外层电子数相同的元素，按电子层数递增的顺序有
上到下排成纵行，叫族。 （2）结构： 各周期元素的种数 0族元素的原子序数 第一周期 2 2 第二周期 8 10 第三周期 8 18 第四周期 18 36 第五周期 18 54 第六周期 32 86 不完全周期 第七周期 26 118 ②族 族序数 罗马数字 用表示；主族用 A 表示；副族用 B 表示。 主族 7个 副族 7 个 第VIII 族是第8、9、10纵行 零族是第 18 纵行 阿拉伯数字：1 2 3 4 5 6 7 8 罗马数字： I II III IV V VI VII VIII （3）元素周期表与原子结构的关系： ①周期序数＝ 电子层数 ②主族序数＝ 原子最外层电子数＝元素最高正化合价数 (4)元素族的别称：①第ⅠA 族：碱金属 第ⅠIA 族：碱土金属②第ⅦA 族：卤族元素 ③第0族：稀有气体元素 3、 有关概念： （1） 质量数： （2） 质量数（ ）＝ （ ）＋ （ ） （3） 元素：具有相同 的 原子的总称。 （4） 核素：具有一定数目的 和一定数目 的 原子。 （5） 同位素： 相同而 不同的同一元素的 原子，互称同位素。
普通高中课程标准实验教科书—物理（选修3－5）[人教版] 第十八章原子结构 新课标要求 1．内容标准 （1）了解人类探索原子结构的历史以及有关经典实验。 例1 用录像片或计算机模拟，演示α粒子散射实验。 （2）通过对氢原子光谱的分析，了解原子的能级结构。 例2 了解光谱分析在科学技术中的应用。 2．活动建议 观看有关原子结构的科普影片。 新课程学习 18．3 氢原子光谱 ★新课标要求 （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 通过本节的学习，感受科学发展与进步的坎坷。 （三）情感、态度与价值观 培养我们探究科学、认识科学的能力，提高自主学习的意识。 ★教学重点 氢原子光谱的实验规律 ★教学难点 经典理论的困难 ★教学方法
教师启发、引导，学生讨论、交流。 ★教学用具： 投影片，多媒体辅助教学设备 ★课时安排 1 课时 ★教学过程 （一）引入新课 讲述： 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。 （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。 （如图所示） 讲述： 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。如图所示。 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。如图所示。 （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。如图所示。
课题：§氢原子光谱 执笔教师：易国强审稿教师： 年级：高二学科：物理周次：备课组长签字： 一、要达成的目标：（用行为指向动词表述） １、了解光谱、连续谱和线状谱等概念。 ２、知道氢原子光谱的实验规律 ３、知道经典物理的困难在于无法解释原子的稳定性和光谱分立特性。 二、“教”与“学”的过程：（备课组统一意见后由执笔人抄写、剪贴，再由备课组长签字后制版印刷）（本堂课所用电教手段： 一、光谱 问题1、什么是线状谱，具有什么特点？怎样可以产生？ 问题2、什么是连续谱，具有什么特点？怎样产生的？ 问题3、阅读课本中科学足迹，吸收谱是怎样产生的？ 问题４、各种原子发射的光谱属于以上了哪种光谱，同原子发出的谱线一样吗？ 二、氢原子光谱的实验规律 问题1、气体放电管的工作原理是怎样的？ 问题2、巴耳末系的公式是怎样的？如何理解公式中的n，说明了 氢原子光谱有什么特点？ 除巴耳末系外（可见光区），后来发现了氢光谱在红外区和紫外区的其他 谱线系，也都满足与巴耳末系类似的公式 三、卢瑟福原子核式模型的困难 问题1、经典物理学在解释氢原子光谱时遇到了什么困难 练习 1．下列物质产生线状谱的是() A．炽热的钢水B．发亮的白炽灯 C．炽热的高压气体D．固体或液体汽化成稀薄气体后发光 8．关于巴耳末公式 1 λ＝R( 1 22－ 1 n2)的理解，正确的是() A．此公式是巴耳末在研究氢光谱特征时发现的 B．公式中n可取任意值，故氢光谱是连续谱 C．公式中n只能取不小于3的整数值，故氢光谱是线状谱 D．公式不仅适用于氢光谱的分析，也适用于其他原子的光谱 6．关于太阳光谱，下列说法正确的是() A．太阳光谱是吸收光谱 B．太阳光谱中的暗线是太阳光经过太阳大气层时某些特定频率的光被吸收后而产生的 C．太阳光谱中的暗线是太阳光经过地球大气层时形成的 D．根据太阳光谱中的暗线，可以分析地球大气层中含有哪些元素 三、“教”“学”后记： （教师写成败得失和改进措施，学生写学习体会和存在的问题） 备注（教师个 性化教案，学 生学习笔记） 备注（教师个 性化教案，学 生学习笔记）
高中化学学习材料 唐玲出品 《化学反应原理》第一章第一节原子结构模型随堂练习 1．在物质结构研究的历史上，首先提出原子内有电子学说的科学家是( ) A．道尔顿 B．卢瑟福 C．汤姆生 D．波尔 2．以下现象与核外电子的跃迁有关的是( ) ①霓虹灯发出有色光②棱镜分光③激光器产生激光④石油蒸馏⑤凸透镜聚光⑥燃放的焰火，在夜空中呈现五彩缤纷的礼花⑦日光灯通电发光⑧冷却结晶 A、①③⑥⑦ B、②④⑤⑧ C、①③⑤⑥⑦ D、①②③⑤⑥⑦ 3．对充有氖气的霓虹灯管通电，灯管发出红色光。产生这一现象的主要原因( ) A．电子由激发态向基态跃迁时以光的形式释放能量 B．电子由基态向激发态跃迁时吸收除红光以外的光线 C．氖原子获得电子后转变成发出红光的物质 D．在电流的作用下，氖原子与构成灯管的物质发生反应 4．以下能级符号不正确的是( ) A．3s B．3p C．3d D．3f 5．下列能级轨道数为3的是：( ) A．s能级B．p能级 C．d 能级 D． f能级 6．同一能层又可划分不同的能级，以s、p、d、f 等表示。各能层中s、p、d、f能级上最多可容纳的电子数依次为：( ) A．1、3、5、7 B．2、6、10、14 C．1、2、3、4 D．2、4、6、8 7．能够确定核外电子空间运动状态的量子数组合为( ) A．n、l B． n、l、m s C．n、l、m D． n、l、m 、m s 8．钠原子的黄色光表现出的双线结构与下列哪个量有关( ) A．主量子数n B．角量子数l C. 磁量子数m D．自旋磁量子数m s 9．磁量子数m决定了原子轨道在空间的伸展方向，共有多少种( ) A．m种 B．n+ l种 C. 2 n种D．2 l +1种 10．能说明两个电子具有相同的能级的量子数为( ) A．n B．n、 m
自我小测 夯基达标 1在物质结构研究的历史上，首先提出原子是一个实心球体的是() A．汤姆逊B．卢瑟福 C．道尔顿D．玻尔 2玻尔理论不能解释() A．氢原子光谱为线状光谱 B．在一给定的稳定轨道上，运动的核外电子不辐射能量 C．电子从一个轨道(能量为Ei)跃迁到另一个轨道(能量为Ej)时会辐射或吸收能量，且该能量与两个轨道的能量差有关 D．有外加磁场时氢原子光谱增加多条谱线 3对充有氖气的霓虹灯管通电，灯管发出红色光。产生这一现象的主要原因是() A．电子由激发态向基态跃迁时以光的形式释放能量 B．电子由基态向激发态跃迁时吸收除红光以外的光线 C．氖原子获得电子后转变成发出红光的物质 D．在电流的作用下，氖原子与构成灯管的物质发生反应 4首次将量子化概念应用到原子结构，并解释了原子的稳定性的科学家是() A．道尔顿B．门捷列夫 C．波尔D．卢瑟福 5现在，科学家研究发现，质子和中子里面还有更小的微粒夸克，夸克是基本微粒不可分。目前普遍认为，质子和中子都是由称为u夸克和d夸克的两类夸克组成。u夸克带电量为2/3e，d夸克带电量为－1/3e，e为基元电荷。下列论断可能正确的是() A．质子由1个u夸克和1个d夸克组成，中子由1个u夸克和2个d夸克组成 B．质子由2个u夸克和1个d夸克组成，中子由1个u夸克和2个d夸克组成 C．质子由1个u夸克和2个d夸克组成，中子由2个u夸克和1个d夸克组成
D．质子由2个u夸克和1个d夸克组成，中子由1个u夸克和1个d夸克组成 61913年，丹麦科学家玻尔第一次认识到氢原子光谱是氢原子的电子跃迁产生的。玻尔的原子结构理论，一个很大的成就是() A．证明了原子核外电子在圆形轨道上运动 B．提出了原子核是可以进一步细分的 C．解决了氢原子光谱和原子能级之间的关系 D．应用了量子力学理论中的概念和方法 7同一原子的基态和激发态相比较() A．基态时的能量比激发态时高 B．基态时比较稳定 C．基态时的能量比激发态时低 D．激发态时比较稳定 8正电子、负质子等都是反粒子。它们跟通常所说的电子、质子相比较，质量相等但电性相反。科学家设想在宇宙中可能存在完全由反粒子构成的物质——反物质；物质与反物质相遇会产生“湮灭”现象，释放出巨大的能量，在能源研究领域中前景可观。请你推测，反氢原子的结构可能是() A．由一个带正电荷的质子和一个带负电荷的电子构成 B．由一个带负电荷的质子和一个带正电荷的电子构成 C．由一个带正电荷的质子和一个带正电荷的电子构成 D．由一个带负电荷的质子和一个带负电荷的电子构成 9日光等白光经棱镜折射后产生的是______光谱。原子光谱则与之不同，它是由不连续特征谱线组成的，称为______光谱。 根据原子光谱谱线分析结果，可以得到的认识是原子轨道能量变化是不连续的，这种情况又称为原子的能量是______化的。 能力提升 10．请你运用所学的化学知识判断，下列有关化学观念的叙述错误的是() A．几千万年前地球上一条恐龙体内的某个原子可能在你的身体里 B．用斧头将木块一劈为二，在这个过程中个别原子恰好分成更小微粒 C．一定条件下，金属钠可以成为绝缘体
物理：新人教版选修3-518.3氢原子光谱 (教案) -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
第十八章原子结构 新课标要求 1．内容标准 （1）了解人类探索原子结构的历史以及有关经典实验。 例1 用录像片或计算机模拟，演示α粒子散射实验。 （2）通过对氢原子光谱的分析，了解原子的能级结构。 例2 了解光谱分析在科学技术中的应用。 2．活动建议 观看有关原子结构的科普影片。 新课程学习 18．3 氢原子光谱 ★新课标要求 （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 通过本节的学习，感受科学发展与进步的坎坷。 （三）情感、态度与价值观 培养我们探究科学、认识科学的能力，提高自主学习的意识。 ★教学重点 氢原子光谱的实验规律
★教学难点 经典理论的困难★教学方法
教师启发、引导，学生讨论、交流。 ★教学用具： 投影片，多媒体辅助教学设备 ★课时安排 1 课时 ★教学过程 （一）引入新课 讲述： 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。 （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。 （如图所示） 讲述： 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。
18.3 氢原子光谱 问题导学 一、光谱与光谱分析 活动与探究1 1．什么是光谱？为什么线状谱又叫原子的特征光谱？ 2．利用白炽灯的光谱，能否检测出灯丝的成分？ 3．线状谱和连续谱的区别是什么？ 4．可以用作光谱分析的是哪种光谱？ 5．吸收光谱是温度很高的光源发出来的白光，通过温度较低的蒸汽或气体后产生的，如让高温光源发出的白光，通过温度较低的钠的蒸汽就能生成钠的吸收光谱。这个光谱背景是明亮的连续光谱。而在钠的标识谱线的位置上出现了暗线。通过大量实验观察总结出一条规律，即每一种元素的吸收光谱里暗线的位置跟它们明线光谱的位置是互相重合的。也就是每种元素所发射的光的频率跟它所吸收的光频率是相同的。太阳光谱是一种吸收光谱，在太阳光谱上有许多暗线，有的同学认为这些暗线表示太阳上含有这些元素，有的同学认为这些暗线是因为地球大气中含有的元素，在太阳光穿过地球大气层时吸收了相应的特征谱线而出现的，你认为呢？ 迁移与应用1 下列说法中正确的是（） A．炽热的固体、液体和高压气体发出的光形成连续光谱 B．各种原子的发射光谱中的明线和它吸收光谱中的暗线必定一一对应 C．气体发出的光只能产生线状谱 D．甲物质发出的白光通过乙物质的蒸气形成的是甲物质的吸收光谱 名师点评 各种光谱的特点及成因归纳
活动与探究2 氢原子光谱是怎样获得的？研究氢原子光谱对于探索原子结构有什么意义？ 迁移与应用2 对于巴耳末公式，下列说法正确的是（） A．所有氢原子光谱的波长都与巴耳末公式相对应 B．巴耳末公式只确定了氢原子发光的可见光部分的光的波长 C．巴耳末公式确定了氢原子发光的一个线系的波长，其中既有可见光，又有紫外光D．巴耳末公式确定了各种原子发光中的光的波长 名师点评 巴耳末公式只适用于部分氢光谱的规律，在氢光谱中还有其他线系，从公式可以看出氢光谱是不连续的，由于不同原子有自己的特征谱线，因此此公式不适用于其他原子光谱。 当堂检测 1．关于线状谱，下列说法中正确的是（） A．每种原子处在不同温度下发光的线状谱不同 B．每种原子处在不同的物质中的线状谱不同 C．每种原子在任何条件下发光的线状谱都相同 D．两种不同的原子发光的线状谱可能相同 2．白光通过棱镜后在屏上会形成按红、橙、黄、绿、蓝、靓、紫排列的连续光谱，下列说法不正确的是（） A．棱镜使光增加了颜色 B．白光是由各种颜色的光组成的 C．棱镜对各种色光的折射率不同 D．看到白光是因为发光物体发出了在可见光区的各种频率的光 3．关于光谱，下列说法中正确的是（） A．炽热的液体发射连续谱 B．发射光谱一定是连续谱
鲁科版化学选修3《原子结构模型》教案 【学习目标】 1、知识与技能目标 （1）了解“玻尔原子结构模型”，知道其合理因素和存在的不足。初步认识原子结构的量子力学模型 （2）能利用“玻尔原子结构模型”解释氢原子的线状光谱。 （3）能用n、ι、m、ms四个量子数描述核外电子的运动状态。 （4）知道n、ι、m、ms的相互关系及有关量子限制 （5）了解原子轨道和电子云的概念及形状，能正确书写能级符号及原子轨道符号 2、过程与方法目标 （1）通过介绍几种原子结构模型，培养学生分析和评价能力。 （2）通过原子结构模型不断发展、完善的过程，使学生认识到化学实验对化学理论发展的重要意义，使学生感受到在学生阶段就要认真作实验、认真记录实验现象。 （3）通过自主学习，培养学生自学能力和创造性思维能力。 （4）通过介绍四个量子数及有关量子限制，使学生感受到科学的严密性。 3、情感态度·价值观目标 （1）通过原子结构模型不断发展、完善的过程教学，培养学生科学精神和科学态度。（2）通过合作学习，培养团队精神。 【学习重点】1、基态、激发态及能量量子化的概念。 2、利用跃迁规则，解释氢原子光谱是线状光谱及其他光谱现象。 3、用四个量子数描述核外电子的运动状态。 【学习难点】1、n、ι、m、ms的相互关系及有关量子限制。 2、原子轨道和电子云的概念 第1课时 【自主预习提纲】 一、原子结构理论发展史： 1、1803年提出原子是一个“实心球体”建立原子学说的是英国化学家，1903 年汤姆逊提出原子结构的“”模型，1911年卢瑟福提出了原子结构的模型，1913年玻尔提出的原子结构模型，建立于20世纪20年代中期的模型已成为现代化学的理论基础。 二、必修中学习的原子核外电子排布规律： (1)原子核外的电子是________排布的，研究表明已知原子的核外电子共分为______
第一节原子结构模型 知识结构梳理： （一）、原子结构的演变： 1、原子结构模型的演变过程：古代原子学说→道尔顿原子模型→汤姆孙原子模型→卢瑟福原子模型→玻尔原子模型→电子云模型。 道尔顿原子模型： 1808年英国自然科学家约翰·道尔顿提出了世界上第一个原子的理论模型。他的理论主要有以下三点： ①原子都是不能再分的粒子②同种元素的原子的各种性质和质量都相同③原子是微小的实心球体 汤姆生葡萄干布丁模型： 1904年汤姆生在发现电子的基础上提出了原子的葡萄干布丁模型，汤姆生认为： ①电子是平均的分布在整个原子上的，就如同散布在一个均匀的正电荷的海洋之中，它们的负电荷与那些正电荷相互抵消。 ②在受到激发时，电子会离开原子，产生阴极射线。 卢瑟福核式模型： 1911年以经典电磁学为理论基础，提出了卢瑟福行星模型主要内容有： ①原子的大部分体积是空的②在原子的中心有一个很小的原子核③原子的全部正电荷在原子核内，且几乎全部质量均集中在原子核内部。带负电的电子在核空间进行绕核运动。 卢瑟福的原子结构理论遇到的问题：根据卢瑟福的原子结构模型和经典的电磁学观点，围绕原子核高速运动的电子一定会自动且连续地辐射能量，其光谱应是连续光谱而不应是线状光谱。那么，氢原子的光谱为什么是线性光谱而不是连续光谱呢？（氢原子从一个电子层跃迁到另一个电子层时，吸收或释放一定的能量，就会吸收或释放一定波长的光，所以得到线状光谱） 波尔的轨道模型： 1913年为了解释氢原子线状光谱这一事实，玻尔在行星模型的基础上提出了核外电子分层排布的原子结构模型。玻尔原子结构模型的基本观点是： ①原子中的电子在具有确定半径的圆周轨道上绕原子核运动，不辐射能量； ②在不同轨道上运动的电子具有不同的能量（E），轨道能量值依n（1，2，3，...）的增大而升高。而不同的轨道则分别被命名为K（n=1)、L(n=2)、M(n=3)、N(n=4)、O(n=5)、P(n=6)。（电子的能量是量子化的。） ③当且仅当电子从一个轨道跃迁到另一个轨道时，才会辐射或吸收能量。如果辐射或吸收的能量以光的形式表现并被记录下来，就形成了光谱。 2、基态：电子处于能量最低的状态，称为基态。 激发态：电子能量处于高于基态的状态，称为激发态。
课题2原子的构成（第一课时） 【核心素养】 从原子结构模型、理论的发展历程中，让学生体验假说、模型、实验等方法在微观世界研究中的作用。 【教学目标】 1?知道原子的结构； 2.知道原子结构的发现史。 【教学重点】原子的构成，依据现象分析本质的思维方法 【教学难点】原子的结构 【教学方法】自学探究，小组合作 【课前准备】 学生完成教师发布的课前预习任务，教师通过预习反馈，了解学生的薄弱点。 【教学过程】
课题2:原子的结构（第一课时） 导学案 一、学习目标： 1知道原子结构的发现 2知道原子的结构 【情境导入】 1945年7月16日人类第一颗原子弹爆炸成功，原子弹的巨大威力是如何产生的
呢？ 二.自主探究：了解原子的结构 问题1：从资料上看原子结构的发现主要经历了哪几个阶段？请用简洁的语言概括每个阶段的核心观点和探究方法。
过渡：那么科学发展到今天，人类又是如何认识原子结构的呢? 【阅读】教材第53页的内容，完成以下问题 1描述原子的构成，充分想象原子的空间结构。 原子的构成 厂| ____ （带一个单位的_____ ） 原子三（带—电）［ _________ （不带电） （____） L_________ （带一个单位的___________ ） 2 .原子中有带电的粒子，那么整个原子为什么不显电性？归纳：原子中 核电荷数= __________ 数= _________ 数 3.小组合作： 根据表3-1,几种原子的构成，你能找出哪些规律？ 思考讨论 通过今天的学习，你认为资料上的几位科学家的原子结构理论有哪些不足? 从中你得到什么启示？ 课堂小结】通过本节课的学习，你收获了什么？
目录 第十六章动量守恒定律 (2) 16.1 实验：探究碰撞中的不变量 (2) 16.2 动量守恒定律（一） (6) 16.3 动量守恒定律（二） (8) 16.4 碰撞 (12) 16.5 反冲运动火箭 (18) 16.6 用动量概念表示牛顿第二定律 (20) 第十七章波粒二象性 (23) 17.1 能量量子化：物理学的新纪元 (23) 17.2 科学的转折：光的粒子性 (26) 17.3 崭新的一页：粒子的波动性 (31) 17.4 概率波 (33) 17.5 不确定关系 (35) 第十八章原子结构 (38) 18.1 电子的发现 (38) 18.2 原子的核式结构模型 (41) 18.3 氢原子光谱 (44) 18.4 玻尔的原子模型 (46) 18.5 激光 (52) 第十九章原子核 (56) 19.1 原子核的组成 (56) 19.2 放射性元素的衰变 (59) 19.3 探测射线的方法 (62) 19.4 放射性的应用与防护 (64) 19.5 核力与结合能 (65) 19.6 重核的裂变 (68) 19.7 核聚变 (72) 19.8 粒子和宇宙 (74)
第十六章动量守恒定律 新课标要求 1、内容标准 （1）探究物体弹性碰撞的一些特点，知道弹性碰撞和非弹性碰撞； （2）通过实验，理解动量和动量守恒定律，能用动量守恒定律定量分析一维碰撞问题，知道动量守恒定律的普遍意义； 例1：火箭的发射利用了反冲现象。 例2：收集资料，了解中子是怎样发现的。讨论动量守恒定律在其中的作用。（3）通过物理学中的守恒定律，体会自然界的和谐与统一。 2、活动建议 16.1 实验：探究碰撞中的不变量 三维教学目标 1、知识与技能 （1）明确探究碰撞中的不变量的基本思路； （2）掌握同一条直线上运动的两个物体碰撞前后的速度的测量方法； （3）掌握实验数据处理的方法。 2、过程与方法 （1）学习根据实验要求，设计实验，完成某种规律的探究方法； （2）学习根据实验数据进行猜测、探究、发现规律的探究方法。 3、情感、态度与价值观 （1）通过对实验方案的设计，培养学生积极主动思考问题的习惯，并锻炼其思考的全面性、准确性与逻辑性； （2）通过对实验数据的记录与处理，培养学生实事求是的科学态度，能使学生灵活地运用科学方法来研究问题，解决问题，提高创新意识； （3）在对实验数据的猜测过程中，提高学生合作探究能力； （4）在对现象规律的语言阐述中，提高了学生的语言表达能力，还体现了各学科之间的联系，可引伸到各事物间的关联性，使自己溶入社会。 教学重点：碰撞中的不变量的探究。 教学难点：实验数据的处理。 教学方法：启发、引导，学生自主实验，讨论、交流学习成果。 教学用具：投影片，多媒体辅助教学设备；完成该实验实验室提供的实验器材，如气垫导轨、滑块等。 教学过程： 第一节探究碰撞中的不变量 （一）引入 演示： （1）台球由于两球碰撞而改变运动状态。 （2）微观粒子之间由于相互碰撞而改变状态，甚至使得一种粒子转化为其他粒子。 碰撞是日常生活、生产活动中常见的一种现象，两个物体发生碰撞后，速度都发生变化。两个物体的质量比例不同时，它们的速度变化也不一样。物理学中研究运动过程中的守恒量具有特别重要的意义，本节通过实验探究碰撞过程中的什么物理量保持不变（守恒）。
第3节氢原子光谱 光谱 1．光谱定义 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 由于每种原子都有自己的特征谱线，可以利用它来鉴别物质和确定物质的组成成分，这种方法称为光谱分析。它的优点是灵敏度高，样本中一种元素的含量达到10－10_g时就可以被检测到。 [辨是非](对的划“√”，错的划“×”) 1．光谱分析可以利用连续光谱。(×) 2．利用光谱分析可以鉴别物质。(√) [释疑难·对点练] 1．光谱的分类 2．太阳光谱
(1)太阳光谱的特点：在连续谱的背景上出现一些不连续的暗线，是一种吸收光谱。 (2)对太阳光谱的解释：阳光中含有各种颜色的光，但当阳光透过太阳的高层大气射向地球时，太阳高层大气中含有的元素会吸收它自己特征谱线的光，然后再向四面八方发射出去，到达地球的这些谱线看起来就暗了，这就形成了连续谱背景下的暗线。 3．光谱分析 (1)优点：灵敏度高，分析物质的最低量达10－10 g。 (2)应用：①应用光谱分析发现新元素；②鉴别物质的组成成分；研究太阳光谱时发现了太阳中存在钠、镁、铜、锌、镍等金属元素；③应用光谱分析鉴定食品优劣。 [特别提醒] 某种原子线状光谱中的亮线与其吸收光谱中的暗线是一一对应的，两者均可用来作光谱分析。 [试身手] 1．对原子光谱，下列说法不正确的是( ) A．原子光谱是不连续的 B．由于原子都是由原子核和电子组成的，所以各种原子的原子光谱是相同的 C．各种原子的原子结构不同，所以各种原子的原子光谱也不相同 D．分析物质发光的光谱，可以鉴别物质中含哪些元素 解析：选B 原子光谱为线状谱，A正确；各种原子都有自己的特征谱线，故B错误，C 正确；据各种原子的特征谱线进行光谱分析可鉴别物质组成，D正确。故选B。 氢原子光谱的实验规律、经典理论的困难 1．氢原子光谱的实验规律 (1)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一条重要途径。 (2)巴耳末公式：1 λ＝R( 1 22 － 1 n2 )(n＝3,4,5，…)。 (3)巴耳末公式的意义：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。 2．经典理论的困难 (1)核式结构模型的成就：正确地指出了原子核的存在，很好地解释了α粒子散射实验。 (2)经典理论的困难：经典物理学既无法解释原子的稳定性，又无法解释原子光谱的分立特征。 [辨是非](对的划“√”，错的划“×”) 1．氢原子光谱的实验规律表明氢原子的光谱是连续光谱。(×) 2．由氢原子光谱的实验规律发现，经典物理学无法解释原子光谱的分立特征。(√)
第1节原子结构模型练习 1.玻尔原子结构的基本观点是： ①原子中的电子在具有的圆周轨道上绕原子核运动，并且不辐射能量。 ②在不同轨道上运动的电子具有不同的能量，而且能量是量子化的，即能量是一份一份的，不能任意连续变化而只能取某些不连续的数值。轨道能量依n值（1，2，3…）的增大而升高，n称为量子数。对氢原子而言，电子处在n=1轨道时能量最低，称为；能量高于基态的状态，称为。 ③只有当电子从一个轨道跃迁到另一个轨道时，才会辐射或吸收能量。如果辐射或吸收的能量以光的形式表现并被记录下来，就形成了光谱。 2.玻尔原子结构模型的成功之处是 。 3.玻尔原子结构模型的最大不足之处是。 4.我们引入四个量子数是来描述原子中单个电子的运动状态，其中： ①用主量子数n来描述，n值表示的电子运动状态称为。 ②角量子数l表示同一电子层中具有不同状态的分层，从能量的角度，也常叫。在一个电子层中，l有多少个取值，就表示该电子层有。若两个电子的n、l值均相同，说明。 ③对每一个确定的l，m值可取，共有个值。一旦确定了n、l、m，就确定了原子核外电子的，我们通常用表示n、l、m确立的核外电子的空间运动状态。 ④一旦确定了n、l、m和m s，就确定了。 5.假定有下列电子的各套量子数，指出可能存在的是（） A. 3，2，2，1/2 B. 3，0，－1，1/2 C. 2，2，2，2 D. 1，0，0，0 6. 下列各组量子数哪些是不合理的，为什么？ （1）n=2，l=1，m=0 （2）n=2，l=2，m=－1 （3）n=3，l=0，m=0 （4）n=4，l=1，m=1 （5）n=2，l=0，m=－1 （6）n=4，l=3，m=4 7. 磁量子数决定了原子轨道在空间的伸展方向，共有多少种（） A. m种 B. n+1种 C. 2n种 D.2l+1种 8. 在多电子原子中，具有下列各组量子数的电子中能量最高的是（） A. 3、2、＋1、＋ 2 1 B. 2、1、＋1、－ 2 1 C. 3、1、0、－ 2 1 D. 3、1、－1、－ 2 1 9. 主量子数n=3能级层中电子的空间运动状态有几种（） A. 4 B. 7 C. 8 D. 9 10. 在下表中填充合理的量子数。 11. 试回答：n=3，l有多少可能值？共有多少个轨道？电子的最大可能状态数为多少？ 12. 玻尔理论不能解释（） A. H原子光谱为线状光谱 B. 在一给定的稳定轨道上，运动的核外电子不发射能量—电磁波 C. H原子的可见光区谱线 D. H原子光谱的精细结构 13. 写出具有下列指定量子数的原子轨道符号 （1）n=2，l=1 （2）n=3，l=0 （3）n=5，l=2 （4）n=4，l=3 14. 2p轨道的磁量子数可能有（） A. 1,2 B. 0,1,2 C. 1,2,3 D. 0,＋1,－1 15. (1)当n＝4时，l的可能值是多少？(2)当n＝4时，轨道的总数时多少？各轨道的量子数取值是什么？
第三节氢原子光谱 【素养目标定位】 ※了解光谱的定义与分类 ※理解氢原子光谱的实验规律，知道何为巴耳末系 ※了解经典原子理论的困难 【素养思维脉络】 课前预习反馈 教材梳理·夯基固本·落实新知知识点1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．光谱光析 由于每种原子都有自己的__特征谱线__，可以利用它来鉴别__物质__和确定物质的__组成成分__，这种方法称为光谱分析，它的优点是__灵敏度__高，样本中一种元素的含量达到__10－10_g__时就可以被检测到。 知识点2氢原子光谱的实验规律 1．光的产生 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__的一条重要途径。
2．巴耳末公式 1 λ ＝__R ????122－1n 2__(n ＝3,4,5…) 3．巴耳末公式的意义 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。 知识点3 经典理论的困难 1．核式结构模型的成就 正确地指出了__原子核__的存在，很好地解释了__α粒子散射实验__。 2．经典理论的困难 经典物理学既无法解释原子的__稳定性__又无法解释原子光谱的__分立特征__。 思考辨析 『判一判』 (1)各种原子的明线光谱中的明线和它吸收光谱中的暗线必定一一对应。(×) (2)炽热的固体、液体和高压气体发出的光形成连续光谱。(√) (3)巴耳末公式是巴耳末在研究氢光谱特征时发现的。(√) (4)分析物质发光的光谱，可以鉴别物质中含哪些元素。(√) (5)经典物理学可以很好地应用于宏观世界，也能解释原子世界的现象。(×) 『选一选』 (多选)关于巴耳末公式1λ＝R (122－1 n 2)(n ＝3,4,5…)的理解，正确的是( AC ) A ．此公式只适用于氢原子发光 B ．公式中的n 可以是任意数，故氢原子发光的波长是任意的 C ．公式中的n 是大于等于3的正整数，所以氢原子光谱不是连续的 D ．该公式包含了氢原子的所有光谱线 解析：巴耳末公式是分析氢原子的谱线得到的一个公式，它只反映氢原子谱线的一个线系，故A 正确，D 错误；公式中的n 只能取不小于3的正整数，B 错误，C 正确。 『想一想』 能否根据对月光的光谱分析确定月球的组成成分？ 答案：不能。月球不能发光，它只能反射太阳光，故其光谱是太阳的光谱，对月光进行光谱分析确定的并非月球的组成成分。
1.知道两种原子结构模型，会用玻尔理论解释氢原子光谱. 2.掌握氢原子的能级公式并能结合能级图求解原子的跃迁问题. 1．原子的核式结构 (1)电子的发现：英国物理学家汤姆孙发现了电子。(2)α粒子散射实验：1909～1911年，英国物理学家卢瑟福和他的助手进行了用α粒子轰击金箔的实验，实验发现绝大多数α粒子穿过金箔后基本上仍沿原来方向前进，但有少数α粒子发生了大角度偏转，偏转的角度甚至大于90°，也就是说它们几乎被“撞”了回来。 (3)原子的核式结构模型：在原子中心有一个很小的核，原子全部的正电荷和几乎全部质量都集中在核里，带负电的电子在核外空间绕核旋转。 2．光谱 (1)光谱 用光栅或棱镜可以把光按波长展开，获得光的波长(频率)和强度分布的记录，即光谱。 (2)光谱分类 有些光谱是一条条的亮线，这样的光谱叫做线状谱。 有的光谱是连在一起的光带，这样的光谱叫做连续谱。 (3)氢原子光谱的实验规律 111????nRR－是里德伯3,4,5巴耳末线系是氢原子光谱在可见光区的谱线，其波长公式＝(，…)，＝，22n??2λ7－1nR＝1.10×10 m，为量子数。常量， 3．玻尔理论定态：原子只能处于一系列不连续的能量状态中，在这些能量状态中原子是稳定的，电子虽然绕核(1) 运动，但并不向外辐射能量。跃迁：原子从一种定态跃迁到另一种定态时，它辐射或吸收一定频率的光子，光子的能量由这两个(2)34－hhEEh定态的能量差决定，即ν＝J·s) ＝6.63×10－是普朗克常量，(。nm (3)轨道：原子的不同能量状态跟电子在不同的圆周轨道绕核运动相对应。原子的定态是不连续的，因此电子的可能轨道也是不连续的。 4．氢原子的能级、能级公式 (1)氢原子的能级
第1课时原子结构模型 【学习目标】 1.了解“玻尔原子结构模型”，知道其合理因素和存在的不足。 2.知道原子光谱产生的原因。 3.能利用“玻尔原子结构模型”解释氢原子的线状光谱 4、理解原子轨道和电子云的意义。 【学习难点】：原子轨道和电子云的概念 【教学过程】 【复习回顾】、必修中学习的原子核外电子排布规律： (1)原子核外的电子是________排布的，研究表明已知原子的核外电子共分 为______个电子层，也可称为能层，分别为： 第一、二、三、四、五、六、七……电子(能)层符号表示、、、、、、…… 能量由低到高 (2)原子核外各电子层最多容纳个电子。 (3)原于最外层电子数目不能超过个(K层为最外层时不能超过 个电子)。 (4)次外层电子数目不能超过个(K层为次外层时不能超过个)， 倒数第三层电子数目不能超过个。 说明：以上规律是互相联系的，不能孤立地理解。例如；当M层是最外层时，最多可排个电子；当M层不是最外层时，最多可排个电子 2.核外电子总是尽量先排布在能量较的电子层，然后由向，依 次排布在能量逐步的电子层(能量最低原理)。 例如：钠原子有11个电子，分布在三个不同的电子层上，第一层个电子，第二层个电子，第三层个电子。由于原子中的电子是处在原子核的引力场中，电子总是尽可能先从内层排起，当一层充满后再填充下一层。原子结构示意图为： 一、原子结构理论发展史： 1.1803年提出原子是一个“实心球体”建立原子学说的是英国化学
家，1903年汤姆逊提出原子结构的“”模型，1911年卢瑟福提出了原子结构的模型，1913年玻尔提出 的原子结构模型，建立于20世纪20年代中期的模型已成为现代化学的理论基础。 二、氢原子光谱 人们常常利用仪器将物质吸收光或以射不的波长和强度分布记录下来，得到所谓的光谱，光谱分为和氢原子光谱为。丹麦科学家玻尔在原子模型的基础上提出了的原子结构模型，该理论的重大贡献在于指出了原子光谱源自在不同能量的上的跃迁，而电子所处的的能量是。 三、玻尔原子结构模型 1.玻尔原子结构模型基本观点： （1）原子中的电子在具有________的圆周轨道上绕原子核运动，并且_______能量。可理解为行星模型，这里的“轨道”实际上就是我们现在所说的电子层。（2）定态假设：玻尔原子结构理论认为：同一电子层上的电子能量完全相同。在不同轨道上运动的电子具有不同的能量(E)，而且能量是_________的，即能量是“一份一份”的。各电子层能量差具有不连续性，既E3-E2≠E2-E1。 （3）只有当电子从一个轨道(能量为E i)跃迁到另一个轨道时，才会____________能量。如果辐射或吸收的能量以光的形式表现并记录下来，就形成了______________。 2.玻尔原子结构模型理论成功地解释了氢原子光谱是____________光谱的实验事实，但不能解决氢原子光谱的精细结构问题和多原子复杂的光谱现象。 四、原子轨道、电子层与能级 1、原子轨道是描述，原子轨道的空间分布在 中表示出来，S轨道在三维空间分布图形为，具有对称性，P轨道轴对称。 2、电子层：用量子数n来描述，n的取值为正整数1,2,3,4…，对应符号为，n值越大，电子离核，能量。对于同一电子层，分为若干能级，如n=2时，有和，如n=3时，
普通高中课程标准实验教科书一物理（选修3- 5）［人教版］ 第十八章原子结构 新课标要求 1 ?内容标准 （1）了解人类探索原子结构的历史以及有关经典实验。 例1用录像片或计算机模拟，演示a粒子散射实验。 （2）通过对氢原子光谱的分析，了解原子的能级结构。 例2 了解光谱分析在科学技术中的应用。 2.活动建议 观看有关原子结构的科普影片。 新课程学习 18. 4玻尔的原子模型 ★新课标要求 （一）知识与技能 1.了解玻尔原子理论的主要内容。 2.了解能级、能量量子化以及基态、激发态的概念。 （二）过程与方法 通过玻尔理论的学习，进一步了解氢光谱的产生。 （三）情感、态度与价值观 培养我们对科学的探究精神，养成独立自主、勇于创新的精神。 ★教学重点 玻尔原子理论的基本假设。 ★教学难点 玻尔理论对氢光谱的解释。 ★教学方法
教师启发、引导，学生讨论、交流。 ★教学用具： 投影片，多媒体辅助教学设备 ★课时安排 1课时 ★教学过程 （一）引入新课 复习提问： 1.a粒子散射实验的现象是什么？ 2 ?原子核式结构学说的内容是什么？ 3?卢瑟福原子核式结构学说与经典电磁理论的矛盾 电子绕核运动（有加速度） 辐射电磁波频率等于绕核运行的频率 电子沿螺旋线轨道落入原子核原子光谱应为连续光谱 （矛盾：实际上是不连续的亮线）教师：为了解决上述矛盾，丹麦物理学家玻尔，在1913年提出了自己的原子结构假说。 （二）进行新课 1 ?玻尔的原子理论 （1）能级（定态）假设：原子只能处于一系列不连续的能量状态中，在这些状态中原 子是稳定的，电子虽然绕核运动，但并不向外辐射能量。这些状态叫定态。（本假设是针对原子稳定性提出的）（2）跃迁假设：原子从一种定态（设能量为E n）跃迁到另一种定态（设 能量为E m）时，它辐射（或吸收）一定频率的光子，光子的能量由这两种定态的能量差决定，即A = E m - E n （h为普朗克恒量） （本假设针对线状谱提出） （3）轨道量子化假设：原子的不同能量状态跟电子沿不同的圆形轨道绕核 （针对原子核式模型提