高三物理导学案日期0716编号008教师李明佛
18.3 氢原子光谱导学案
班级___________ 姓名_______
学习目标
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。
学习重点：氢原子光谱的实验规律
学习难点：经典理论的困难
学习过程：
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。
新课学习
1 ?光谱(结合课件展示)
光谱：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。
①连续光谱：______________________________________________________ 叫做连续光谱。
例如：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。
②明线光谱：_______________________________________________________ 叫做明线光谱。
叫谱线，各条谱线对应不同波长的光。
例如：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。
特征谱线：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：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。
各种光谱成因知识结构图：
(3)光谱分析： _______________________________________________________________________ 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：氢原子是最简单的原子，其光谱也最简单。
巴耳末公式：_________________________________________________________________________ 高三物理导学案日期0716编号008教师李明佛
3 ?经典理论的困难
问题1:卢瑟福的原子核式结构模型的成功之处在哪里？
问题2：经典电磁理论的困难是什么？ ____________________________________________________ 问题3：按照教材中对原子核式结构模型的分析结果，经典电磁理论包含哪两点基本内容？
问题4：原子中的存在电磁场吗？如果存在，根据经典电磁理论它是由谁产生的？怎样变
化？为什么？
问题5：根据经典电磁理论，原子核外的电子会向辐射电磁场即向外辐射能量吗？
问题6：根据经典电磁理论，电子能量减少会导致什么结果？
①原子不稳定：______________________________________________________________________
②原子光谱是连续谱：
问题7：原子核式结构模型与经典电磁理论的矛盾给予我们什么启示？
学习小结：
一、光谱
1 ?定义：______________________________________________________
2 ?光谱分类
3 ?特征光谱：_________________________________________________________________________
4.光谱分析：
(1)定义：_____________________________________________________________________________
(2)优点：___________________________________________________________________________
⑶应用：_______________________________________________________________________________
二、氢原子光谱的实验规律
1 ?通常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 ?巴耳末公式：____________________________________________________________________
3 ?巴耳末公式的意义：________________________________________________________________
三、经典理论的困难
1 ?核式结构模型的成就：______________________________________________________________
2 ?困难：___________________________________________________________________
高三物理导学案 日期0716编号008教师李明佛
18.3 氢原子光谱作业
班级 ___________ 姓名 _______
类型一：对光谱和光谱分析的认识
1、下列关于光谱和光谱分析的说法中，正确的是 （ ）
A .太阳光谱和白炽灯光谱都是线状谱
B .煤气灯火焰中燃烧的钠蒸气或霓虹灯产生的光谱都是线状谱
C .进行光谱分析时，可以用线状谱，不能用连续光谱
D ?我们能通过光谱分析鉴别月球的物质成分
类型二：巴耳末公式的应用
2、请根据巴耳末公式 * R （*—活），计算当n = 3,4,5时的波长.
跟踪训练
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
2、氢原子光谱除了巴耳末系外，还有莱曼系，帕邢系等?其中莱曼系的表达式为
1
孑），试求莱曼系中波长最长的波对应的频率.
2?通过光栅或棱镜获得物质发光的光谱，光谱 （ ）
A .按光子的频率顺序排列
B .按光子的质量大小排列
C .按光子的速度大小排列
D .按光子的能量大小排列
3. 有关原子光谱，下列说法正确的是 （ ）
A .原子光谱反映了原子结构特征
B .氢原子光谱跟氧原子光谱是不同的
C .太阳光谱是连续谱
D .鉴别物质的成分可以采用光谱分析
反馈训练：
1?关于光谱，下列说法正确的是 （ A .一切光源发出的光谱都是连续谱 C ?稀薄气体发出的光谱是线状谱 ）
B . 一切光源发出的光谱都是线状谱
D .月亮的光谱是连续谱
4?对于光谱，下面的说法中正确的是（）
A ?大量原子发光的光谱是连续谱，少量原子发光的光谱是线状谱
B ?线状谱是由不连续的若干波长的光所组成
C ?太阳光谱是连续谱
D ?太阳光谱是线状谱
5 ?关于光谱分析，下列说法错误的是（）
A ?光谱分析的依据是每种元素都有其特征谱线
B ?光谱分析不能用连续光谱
C ?光谱分析既可以用线状谱也可以用吸收光谱
D ?分析月亮的光谱可得知月球的化学组成
6.以下说法中正确的是（）
A ?进行光谱分析，可以用连续光谱，也可以用吸收光谱
B ?光谱分析的优点是非常灵敏而且迅速
C ?分析某种物质的化学组成，可以使这种物质发出的白光通过另一种物质的低温蒸气取得
吸收光谱进行分析
D ?摄下月球的光谱，可以分析出月球上有哪些元素
7?在太阳的光谱中有许多暗线，这表明（）
A ?太阳内部含有这些暗线所对应的元素
B ?太阳大气层中缺少这些暗线所对应的元
素
C ?太阳大气层中含有这些暗线所对应的元素
D .地球的大气层中含有这些暗线所对应的元素
&有关氢原子光谱的说法正确的是（）
A ?氢原子的发射光谱是连续谱
B ?氢原子光谱说明氢原子只发出特定频率的光
C ?氢原子光谱说明氢原子能级是分立的
D ?氢原子光谱线的频率与氢原子能级的能量差无关
9?如图甲所示的abed为四种元素的特征谱线，图乙是某矿物的线状谱，通过光谱分析可以确定该矿物中缺少的元素为（）
A ? a元素
B ? b元素
C ? e元素
D ? d元素
io ?氢原子光谱除了巴耳末系外，还有莱曼系、帕邢系等，其中帕邢系的公式为1厂R（*—卡），
7 —1
n= 4,5,6，…，R= 1.10X 10 m .若已知帕邢系的氢原子光谱在红外线区域，试求：
（1） n= 6时，对应的波长？
（2）帕邢系形成的谱线在真空中的波速为多少？n = 6
时，传播频率为多大？
高三物理导学案日期0716编号008教师李明佛
丨I I丨丨门II丨1丨
乙
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。
氢原子光谱 摘 要：本实验用光栅光谱仪对氢原子光谱进行测量，测得了氢原子光谱巴尔末线系的波长，求出了里德伯常数。最后对本实验进行了讨论。 关键词：氢原子光谱，里德伯常数，巴尔末线系，光栅光谱仪 1. 引言 光谱线系的规律与原子结构有内在的联系，因此，原子光谱是研究原子结构的一种重要方法。1885年巴尔末总结了人们对氢光谱测量的结果，发现了氢光谱的规律，提出了著名的巴尔末公式，氢光谱规律的发现为玻尔理论的建立提供了坚实的实验基础，对原子物理学和量子力学的发展起过重要作用。1932年尤里根据里德伯常数随原子核质量不同而变化的规律，对重氢赖曼线系进行摄谱分析，发现氢的同位素氘的存在。通过巴尔末公式求得的里德伯常数是物理学中少数几个最精确的常数之一，成为检验原子理论可靠性的标准和测量其他基本物理常数的依据。 2. 氢原子光谱 氢原子光谱是最简单、最典型的原子光谱。用电激发氢放电管(氢灯)中的稀薄氢气(压力在102Pa 左右)，可得到线状氢原子光谱。瑞士物理学家巴尔末根据实验结果给出氢原子光谱在可见光区域的经验公式 （1） 式中λH 为氢原子谱线在真空中的波长。 λ0＝364.57ｎｍ是一经验常数。 ｎ取3，4，5等整数。 若用波数表示，则上式变为 （2） 式中ＲH 称为氢的里德伯常数。 根据玻尔理论，对氢和类氢原子的里德伯常数的计算，得 （3） 式中Ｍ为原子核质量，ｍ为电子质量，e 为电子电荷，c 为光速，h 为普朗克常数，ε0为真空 42 2 0-=n n H λλ??? ??-==22 1211~n R v H H H λ)/1()4(23202 42M m ch z me R z += πεπ
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）
摘要：本实验用光栅光谱仪对氢原子光谱进行测量，测得了氢原子光谱巴尔末线系的波长， 求出了里德伯常数。最后对本实验进行了讨论。 关键词：氢原子光谱，里德伯常数，巴尔末线系 正文 一、引言 光谱线系的规律与原子结构有内在的联系，因此，原子光谱是研究原子结构的一种重要方法。1885年巴尔末总结了人们对氢光谱测量的结果，发现了氢光谱的规律，提出了著名的巴尔末公式，氢光谱规律的发现为玻尔理论的建立提供了坚实的实验基础，对原子物理学和量子力学的发展起过重要作用。1932年尤里（H. C. Uery ）根据里德伯常数随原子核质量不同而变化的规律，对重氢赖曼线系进行摄谱分析，发现氢的同位素——氘的存在。通过巴尔末公式求得的里德伯常数是物理学中少数几个最精确的常数之一，成为检验原子理论可靠性的标准和测量其他基本物理常数的依据。 WGD-3型光栅光谱仪用于近代物理实验中的氢原子光谱实验，一改以往在摄谱仪上用感光胶片记录的方法，而使光谱仪既可在微机屏幕上显示，又可打印成谱图保存，实验结果准确明了。 二、实验目的 1、熟悉光栅光谱仪的性能和用法； 2、用光栅光谱仪测量氢原子光谱巴尔末系数的波长，求里德伯常数； 三、实验原理 氢原子光谱 氢原子光谱是最简单、最典型的原子光谱。用电激发氢放电管(氢灯)中的稀薄氢气(压力在102Pa 左右)，可得到线状氢原子光谱。瑞士物理学家巴尔末根据实验结果给出氢原子光谱在可见光区域的经验公式 2 024 H n n λλ=?- 式中H λ为氢原子谱线在真空中的波长，ι0＝364.57nm 是一经验常数；n 取3，4，5等整数。 若用波数表示，则上式变为 式中H R 称为氢的里德伯常数。 根据玻尔理论，对氢和类氢原子的里德伯常数的计算，得 ??? ??-==221211~n R v H H H λ)/1()4(23202 42M m ch z me R z += πεπ
高二物理 《氢原子光谱》导学案 【学习目标】 1.了解光谱、连续谱、线状谱和光谱分析等概念。 2.知道氢原子光谱的实验规律。 3.知道经典物理学无法解释原子的稳定性和原子光谱的分立特征。 【重点难点】 1.掌握氢原子光谱的实验规律。 2.理解经典物理学在解释原子的稳定性和原子光谱的分立特征时遇到的困难。 【学法指导】 注重理解记忆，逻辑推理 【知识链接】 1.光谱分析仪，是一种用于测量发光体的辐射光谱，即发光体本身的指标参数的仪器。根据现代光谱仪器的工作原理,光谱仪能够分为两大类：经典光谱仪和新型光谱仪。经典光谱仪器是建立在空间色散原理上的仪器;新型光谱仪器是建立在调制原理上的仪器。 2.近几年，随着化学计量学、光纤和计算机技术的发展，在线近红外光谱分析技术正以惊人的速度应用于包括农牧、食品、化工、石化、制药、烟草等在内的很多领域，为科研、教学以及生产过程控制提供了一个十分广阔的使用空间。光谱分析仪应用于钢铁冶金、有色金属、石油化工、机械制造、能源电力、铁路运输、航空航天、食品卫生、环境保护以及教学科研等各个领域。 3.原子的核式结构模型 【学习过程】 知识点一：光谱（阅读课本P54-P55，回答下列问题） 问题1：什么叫光谱、连续谱和线状谱？ 问题2：各种原子的发射光谱是哪种光谱？它们都相同吗？ 问题3：什么叫原子的特征谱线和光谱分析？
问题4：太阳光谱中的暗线是怎样形成的？ 【归纳小结】 知识点二：氢原子光谱的实验规律（阅读课本P55-P56，回答下列问题） 问题1：氢原子光谱中各条谱线的波长都满足哪个关系式？式中各量的含义是什么？ 问题2：巴尔末公式中的n只能取，这说明了什么？ 知识点三：经典理论的困难（阅读课本P56，回答下列问题） 问题1：卢瑟福的原子核式结构模型准确地指出了的存有，很好地解释了 。但是经典物理学既无法解释，又无法解释。 问题2：为什么说经典物理学无法解释原子的稳定性？
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
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。(√)
普通高中课程标准实验教科书—物理（选修3－5） 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：连续光谱和线光谱。 引导学生阅读教材，回答什么是连续光谱和线光谱 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线光谱。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线光谱。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，因此线光谱的谱线也叫原子的特征谱线。如图所示。
18. 3 氢原子光谱习题 一、选择题 1、关于光谱，下列说法中正确的是( ) A、炽热的液体发射连续光谱 B、明线光谱和暗线光谱都可以对物质进行分析 C、太阳光谱中的暗线，说明太阳中缺少与这些暗线相对应的元素 D、发射光谱一定是连续光谱 2、我们观察到的太阳光谱是（） A、明线光谱 B、吸收光谱 C、连续光谱 D、氢原子光谱 3、对于巴耳末公式的理解，下列说法正确的是（） A、此公式是巴耳末在研究氢光谱特征时发现的 B、此公式中n可以取任意值，所以氢原子光谱是连续的 C、此公式中n只能取整数，故氢原子光谱是线状谱 D、此公式不但适用于氢原子光谱，还适用于其他原子光谱 4、下列说法正确的是（） A、所有氢原子光谱的波长都可以有巴耳末公式求出 B、根据巴耳末公式可知，只要n取不同的值，氢原子光谱的普贤就可以有无数条 C、巴耳末系是氢原子光谱中的可见光部分 D、氢原子光谱是线状谱一个例证 5、对于原子光谱，下列说法正确是（） 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，所以各种原子的光谱也是不同的 D、分析物质发光体的光谱，可以鉴别物质中含那种元素 6、太阳光谱中有许多暗线，他们对应着某些元素的特征谱线，产生这些暗线是由于（） A、太阳表面大气中缺少相应的元素 B、太阳内部缺少相应的元素 C、太阳表面大气层中存在着相应元素 D、太阳内部存在相应元素 7、光谱分析所用的光谱是（）
A、连续光谱 B、明线光谱 C、太阳光谱 D、以上都可以 二、填空题 8、氢原子光谱中，有一条谱线在真空中的波长为,这条谱线的频率为 Hz 对应于这条谱线的光子能量为 J,合 eV 三、计算题 9、根据巴耳末公式，指出氢原子光谱在可见光范围内波长最长的两条谱线所对应的n,这两条谱线的波长各是多少氢原子光谱有何特点 氢原子光谱习题参考答案 1、AB 8.4.57ⅹ1014 Hz ⅹ10-19 9、时， n=4时， ，氢原子在可见光范围内的谱线为不连续的明线
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
第三节氢原子光谱 [学习目标] 1.了解氢原子光谱的特点．(重点)2.知道巴耳末公式及里德伯常量．(重点)3.了解原子光谱及光谱分析的应用． 一、氢原子光谱的巴耳末系及其他线系 1．巴耳末系 (1)公式：1 λ＝R? ? ?? ? 1 22 － 1 n2. (式中n＝3,4,5,6…，R＝1.097×107 m－1) (2)巴耳末系：符合巴耳末公式的光谱线统称为巴耳末系． 2. 其他线系：在紫外区、红外区、近红外区发现了氢原子的其他线系，分别是莱曼系(紫外区)、布喇开系(红外区)、普丰德系(红外区)、帕邢系(近红外区)． 3．广义巴耳末公式 1λ＝R? ? ?? ? 1 m2 － 1 n式中 m，n均为正整数且n>m. 二、原子光谱 1．原子光谱 (1)某种原子的气体通电后可以发光并产生固定不变的光谱，这种光谱被称之为原子光谱． (2)科学家观察了大量的原子光谱，发现每种原子都有自己特定的原子光谱．不同的原子，其原子光谱均不相同，因而，原子光谱被称为原子的“指纹”． 2．光谱分析及应用 (1)光谱分析应用的两种光谱 ①明线光谱：它是稀薄气体发光直接产生的． ②吸收光谱：它是当白光通过物质时，某些波长的光被物质吸收后产生的． ③实验表明：原子的吸收光谱中的每一条暗线都跟该原子的明线光谱中的一条明线相对应．即原子只能释放出某种特定频率的光，也只能吸收某种特定频率的光，而且释放的光和吸收的光的频率是相同的． (2)光谱分析 ①通过对光谱的分析鉴别不同的原子，确定物体的化学组成并发现新元素． ②优点：灵敏度高．
1．正误判断(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)在充有稀薄氢气的放电管两极间加上2～3 kV的高压，使氢气放电，氢原子在电场的激发下发光，再通过分光镜观察光谱．(√) (2)氢原子受激发只能发出几种特定频率的光，它的光谱是连续的亮线． (×) (3)n大于6的符合巴耳末公式的光谱线大部分在紫外区．(√) (4)原子光谱的谱线是一些分立的亮线，是不连续的．(√) (5)每种原子都有自己特定的原子光谱．不同的原子其原子光谱不相同，其亮线位置不同，即特征谱线不同．(√) 2．氢是自然界中最简单的元素，下列关于氢原子光谱的说法正确的是( ) A．氢原子光谱是连续谱 B．氢原子光谱是氢原子的特性谱线 C．经典物理学可以解释氢原子光谱 D．不同化合物中的氢的光谱不同 B [原子光谱是线状谱，只能是一些分立的谱线，不是连续谱，A选项错误；不同原子的原子光谱是不同的，氢原子光谱是氢原子的特性谱线，明线光谱中的明线和吸收光谱中的暗线都是特征谱线，可以进行元素的光谱分析，B选项正确；经典物理学不可以解释氢原子光谱的分立特性，C选项错误；不同化合物中的氢的光谱相同，氢原子光谱是氢原子的特性谱线，D选项错误．] 3．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 C [氢原子能级跃迁发出一系列不同频率的光子，巴耳末系表示的是发出的光子中的可见光部分，其中包括紫外线部分，C选项正确．] 显的规律性． 2．巴耳末对氢原子光谱的谱线进行研究得到了下面的公式，1 λ＝R? ? ?? ? 1 22 － 1 n2 n＝3、4、5、
【教学目标】 1．知道光谱、线状谱、连续谱、特征谱线的概念。 2．知道利用光谱分析可以鉴别物质和确定物质的组成。 3．了解玻尔原子模型及能级的概念。 4．理解原子发射和吸收光子频率与能级差的关系。 【知识要点1】 1.光谱：用光栅或棱镜把光按________展开，获得光的________和强度分布的记录，即光谱。 2．有些光谱是一条条的亮线，把它们叫做________，这样的光谱叫做________谱，有的光谱看 起来不是一条条分立的谱线，而是连在一起的光带，我们把它叫做________谱。 3．各种原子的发射光谱都是________谱，说明原子只发出几种________的光。不同原子的亮线 位置不同，说明不同原子的发光________是不一样的，因此这些亮线称为原子的________谱线。 4．每种原子都有自己的特征谱线，可以利用它来________物质和确定物质的________，这种方 法称为光谱分析。 物质的光谱按其产生方式不同可分为两大类： (1)发射光谱：物质直接发出的光通过分光后产生的光谱。它可分为连续光谱和明线光谱(线状光谱)。 ①连续光谱：由连续分布的一切波长的光(单色光)组成的光谱。炽热的固体、液体和高压气体 的发射光谱是连续光谱。如电灯丝发出的光、炽热的钢水发出的光都是连续光谱。 ②明线光谱：只含有一些不连续的亮线的光谱。它是由游离状态的原子发射的，因此也叫原子 光谱。稀薄气体或金属的蒸气的发射的光谱就是明线光谱。实验证明，每种元素的原子都有一定特 征的明线光谱。 (2)吸收光谱：高温物体发出的白光通过温度较低的物质时，某些波长的光被该物质吸收后产生 的光谱。这种光谱的特点是在连续光谱的背景上由若干条暗线组成的。 【例1】对原子光谱，下列说法正确的是( ) 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 【例2】．太阳的连续光谱中有许多暗线，它们对应着某些元素的特征谱线。产生这些暗线的原因是由于( ) A．太阳表面大气层中缺少相应的元素 B．太阳内部缺少相应的元素 C．太阳表面大气层中存在着相应的元素 D．太阳内部存在着相应的元素 【知识要点2】 1.由玻尔的原子理论可知，电子的轨道是________的。电子在这些轨道上绕核的转动是稳定的， ________电磁辐射。 2．由玻尔的原子理论可知，原子的能量是量子化的。这些量子化的能量值叫做________。原子 中这些具有确定能量的稳定状态，称为________。 3．基态和激发态：能量____________的状态叫做基态，________的状态叫做激发态。 4．按照玻尔的观点，当电子从能量较高的定态轨道(其能量记为Em)跃迁到能量较低的定态轨道(能量记为En，m>n)时，会放出能量为________的光子，这个光子的能量由前后两个能级的________ 决定，即hν＝________，这个式子称为频率条件，又称辐射条件。反之，当电子吸收光子时会从 较低的能量态跃迁到较高的能量态，________的光子的能量同样由频率条件决定。 5．当原子处于不同的状态时，电子在各处出现的概率是________的。如果用疏密不同的点子表 示电子在各个位置出现的概率，画出图来，就像云雾一样，可以形象地称做________。 6．玻尔原子理论的基本假设 1）．轨道量子化与定态假设的内容 (1)轨道量子化：玻尔认为在库仑力的作用下，原子中的电子围绕原子核做圆周运动，服从经 典力学规律，但是电子的轨道半径不是任意的，只有当半径的大小符合一定条件时，这样的轨道才 是可能的，即电子的轨道是量子化的。电子在这些轨道上绕核的转动是稳定的，不产生电磁辐射。 (2)能量量子化：当电子在不同的轨道上运动时，原子处于不同的状态，原子在不同的状态中具 有不同的能量，所以原子的能量也是量子化的。这些量子化的能量值叫做能级。 (3)定态：原子具有确定能量的稳定状态，称为定态。能量最低的状态叫做基态，其他的状态叫 做激发态。 2）．频率条件 (1)电子从能量较高的定态轨道(其能量记为Em)跃迁到能量较低的定态轨道(能量记为En)时， 会放出能量为hν的光子(h是普朗克常量)，这个光子的能量由前后两个能级的能量差决定，即h ν＝Em－En(m>n)。这个式子被称为频率条件，又称辐射条件。 (2)当电子吸收光子时会从较低的能量态跃迁到较高的能量态，吸收的光子的能量同样由频率 条件决定。 【典型例题】 【例1】关于玻尔的原子模型理论，下面说法正确的是( ) A．原子可以处于连续的能量状态中 B．原子的能量状态不是连续的 C．原子中的核外电子绕核做加速运动一定向外辐射能量 D．原子中的电子绕核运动的轨道半径是连续的 【例3】一群处于基态的氢原子吸收某种光子后，向外辐射了ν1、ν2、ν3三种频率的光子，且ν1＞ν2＞ν3，则( ) A．被氢原子吸收的光子的能量为hν1 B．被氢原子吸收的光子的能量为hν2 C．ν1＝ν2＋ν3 D．hν1＝hν2＋hν3 【例4】关于玻尔的原子模型，下列说法中正确的是( ) A．它彻底否定了卢瑟福的核式结构学说 B．它发展了卢瑟福的核式结构学说 C．它完全抛弃了经典的电磁理论 D．它引入了普朗克的量子理论 能级跃迁的规律及理解
第三节氢原子光谱第四节原子的能级结构 1．原子的气体通电后可以发光并产生固定不变的光谱，这种光谱被称为原子光谱．2．每种原子都有自己特定的原子光谱，不同的原子，其原子光谱不同，因而原子光谱被称为原子的指纹． 3．人们把一系列符合巴耳末公式的光谱线称为巴耳末系，其公式为1 λ ＝ ，n＝3，4，5，… 4．由于氢原子光谱是分立的，因此我们猜想原子内部的能量也是不连续的，并把此能量称为原子的能级． 5．氢原子的能级公式为En＝，n＝1，2，3，…其中E1＝－13.6_eV，这个最低能级对应的状态称为基态，其他状态称为激发态． 6．处于激发态的氢原子是不稳定的，它会向较低的能级跃迁，跃迁时释放出来的能量以光子的形式向外辐射，辐射出来的能量等于两能级间的能量差． 1．(多选)关于玻尔原子理论的基本假设，下列说法中正确的是(AB) A．原子中的电子绕原子核做圆周运动，库仑力提供向心力 B．电子绕核运动的轨道半径只能取某些特定的值，而不是任意的 C．原子的能量包括电子的动能和势能，电子动能可取任意值，势能只能取某些分立值D．电子由一条轨道跃迁到另一条轨道上时，辐射(或吸收)的光子频率等于电子绕核运动的频率 解析：由玻尔理论知，A、B正确；因电子轨道是量子化的，所以原子的能量也是量子化的，C错误；电子绕核做圆周运动时，不向外辐射能量，原子辐射的能量与电子绕核运动无关，D错误． 2．大量氢原子从n＝5的激发态，向低能级跃迁时，产生的光谱线条数是(D) A．4条B．6条C．8条D．10条 解析：由题意可知，当大量氢原子从n＝5能级跃迁时，有C25＝10条光谱线产生．3．下列物质产生的光谱是线状谱的是(D) 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 解析：炽热的固体、液体和高压气体产生的光谱是连续谱． 4．(多选)关于玻尔的原子模型，下述说法中正确的有(BD) A．它彻底否定了卢瑟福的核式结构学说 B．它发展了卢瑟福的核式结构学说 C．它完全抛弃了经典的电磁理论 D．它引入了普朗克的量子理论 解析：玻尔的原子模型在核式结构模型的前提下提出轨道量子化、能量量子化及能级跃迁，故A错误、B正确，它的成功就在于引入了量子化理论，缺点是被过多引入的经典力学所困，故C错误、D正确．
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。 课件展示，氢、钠的光谱、太阳光谱
3 氢原子光谱 1．有些光谱是一条条的亮线，这样的亮线叫_____________，这样的光谱叫_______________。有的光谱看起来是连续在一起的光带，这样的光谱叫________________。 2．卢瑟福的核式结构模型正确地指出了________________________的存在，很好的解释了____________________，但是经典的物理学既无法解释原子的____________________，又无法解释原子光谱的________________特征。3．光谱的类型主要有________________和________________。 4．不同原子发出的光谱都不同，这样的光谱也叫________________。 5．利用光谱分析可以________________。 6．在酒精灯的酒精中溶解些食盐，灯焰会发出明亮的黄光，用摄谱仪拍摄下来的光谱中就会有钠的____________（填“明线”或“暗线”）光谱。用摄谱仪拍摄太阳光，可以分析太阳大气的成份，就是利用太阳光的____________（填“明线”或“暗线”）光谱。 7．利用白炽灯、蜡烛、霓虹灯、在酒精灯火焰中燃烧钠盐所产生的光谱中，能产生连续光谱的有______________，能产生明线光谱的有______________。8．下列氢原子的线系中波长最短波进行比较，其值最小的是( ) A．巴耳末系B．莱曼系 C．帕邢系D．布喇开系 9．关于光谱和光谱分析的下列说法正确的是( ) A．日光灯产生的光谱是连续光谱 B．太阳光谱中的暗线说明太阳上缺少与这些暗线相对应的元素 C．我们能通过光谱分析鉴别月球的物质成份 D．连续光谱是不能用来作光谱分析的 10．下列关于光谱的说法正确的是( ) A．炽热固体、液体和高压气体发出的光谱是连续光谱 B．各种原子的线状谱中的明线和它的吸引谱中的暗线必定一一对应 C．气体发出的光只能产生线状光谱 D．甲物质发出的白光通过低温的乙物质蒸气可得到甲物质的吸收光谱
选氢原子光谱教案 LELE was finally revised on the morning of December 16, 2020
18．3氢原子光谱 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 ★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。
玻尔的原子模型、氢原子光谱 溧阳市埭头中学 徐斌 一．玻尔原子理论的基本假设： 1、轨道量子化假设：原子中的电子在库仑引力的作用下，绕原子核做圆周运动，电子绕核 运动的可能轨道是___________的．且电子绕核运动的轨道 半径不是 的。 2、定态假设：电子在不同的轨道上运动时，原子处于不同 的状态，因而具有不同的能量，即原子的能量是_______的． 这些具有确定能量的稳定状态称为定态，在各个定态中， 原子是________的，不向外辐射能量． 3、跃迁假设：原子从一个能量状态向另一个能量状态跃迁 时要________或_______一定频率的光子，光子的能量等于 两个状态的__________，即hν＝___________。 【例1】在氢原子模型中，若已知电子的质量为m ，电荷量为－e ，氢原子在基态时轨道半径为r 1，试问：（静电力常量为k ） （1）电子在基态上运行时的动能E k 1= ； （2）已知原子内电子与原子核间的电势能满足关系r e k E p 2 -=，则氢原子在基态时的电势能E P 1= ；其总能量E 1= ； （3）若氢原子激发态的轨道半径和基态的轨道半径满足关系r n =n 2r 1，则氢原子在激发态时的总能量En = E 1； （4）随着氢原子能级值n 的增加，其动能E k 将 ，势能E P 将 ，总能量E 将 。（填写“增大”或“减小”） 【变式训练1】氢原子辐射出一个光子后，则【 】 A ．电子绕核旋转的半径增大 B ．电子的动能增大 C ．氢原子的电势能增大 D ．原子的能级值增大 【例2】氢原子基态能量E 1=－13.6eV ，当氢原子处于n =5激发态时，求： （1）最少要给基态的氢原子提供多少电子伏特的能量，才能使它跃迁到该激发态？ （2）该激发态的氢原子向低能级跃迁辐射的光子频率最多有多少种？请画出所有可能的跃迁方式；其中最低频率为多少？最高频率为多少？ （3）若已知钠的极限频率为6.00×1014Hz ，今用一群处于n =5的激发态的氢原子发射的光谱照射钠，试通过计算说明有几条谱线可使钠发生光电效应？ （4）若要使该激发态的氢原子发生电离，则应用多长波长的光照射？