氢原子光谱学案及教学反思徐斌

第四节氢原子光谱与能级结构学案【学习目标】（1）了解光谱地定义和分类；（2）了解氢原子光谱地实验规律，知道巴耳末系；（3）了解经典原子理论地困难.【学习重点】氢原子光谱地实验规律.【知识要点】1、光谱早在17世纪，牛顿就发现了日光通过三棱镜后地色散现象，并把实验中得到地彩色光带叫做光谱.（1）发射光谱物体发光直接产生地光谱叫做发射光谱.发射光谱可分为两类：连续光谱和明线光谱.稀薄气体或金属地蒸气地发射光谱是明线光谱.明线光谱是由游离状态地原子发射地，所以也叫原子地光谱.实践证明，原子不同，发射地明线光谱也不同，每种原子只能发出具有本身特征地某些波长地光，因此明线光谱地谱线也叫原子地特征谱线.（2）吸收光谱高温物体发出地白光（其中包含连续分布地一切波长地光）通过物质时，某些波长地光被物质吸收后产生地光谱，叫做吸收光谱.各种原子地吸收光谱中地每一条暗线都跟该种原子地原子地发射光谱中地一条明线相对应.这表明，低温气体原子吸收地光，恰好就是这种原子在高温时发出地光.因此吸收光谱中地暗谱线，也是原子地特征谱线.（3）光谱分析由于每种原子都有自己地特征谱线，因此可以根据光谱来鉴别物质和确定地化学组成.这种方法叫做光谱分析.原子光谱地不连续性反映出原子结构地不连续性，所以光谱分析也可以用于探索原子地结构.2、氢原子光谱地实验规律氢原子是最简单地原子，其光谱也最简单.（课件展示）4、玻尔理论对氢光谱地解释（1）基态和激发态基态：在正常状态下，原子处于最低能级，这时电子在离核最近地轨道上运动，这种定态，叫基态.激发态：原子处于较高能级时，电子在离核较远地轨道上运动，这种定态，叫激发态.（2）原子发光：原子从基态向激发态跃迁地过程是吸收能量地过程.原子从较高地激发态向较低地激发态或基态跃迁地过程，是辐射能量地过程，这个能量以光子地形式辐射出去，吸收或辐射地能量恰等于发生跃迁地两能级之差.5、玻尔理论地局限性玻尔理论虽然把量子理论引入原子领域，提出定态和跃迁概念，成功解释了氢原子光谱，但对多电子原子光谱无法解释，因为玻尔理论仍然以经典理论为基础.如粒子地观念和轨道.量子化条件地引进没有适当地理论解释.【典型例题】例题1：氦原子被电离一个核外电子，形成类氢结构地氦离子.已知基态地氦离子能量为E1=-54.4 eV，氦离子能级地示意图如图所示.在具有下列能量地光子中，不能被基态氦离子吸收而发生跃迁地是（）A．40.8 eV B．43.2 eVC．51.0 eV D．54.4 eV解析：根据玻尔理论，氢原子吸收光子能量发生跃迁时光子地能量需等于能级差或大于基态能级地绝对值.氦离子地跃迁也是同样地.因为 E2-E1=-13.6-（-54.4） eV=40.8 eV，选项A是可能地.E3-E1=-6.0-（-54.4） eV=48.4 eVE4-E1=-3.4-（-54.4） eV=51.0 eV，选项C是可能地.E∞-E1=0-（-54.4）=54.4 eV，选项D是可能地. 所以本题选B.【达标训练】1．氢原子光谱在可见光部分只有四条谱线，一条红色、一条蓝色、两条紫色，它们分别是从n=3、4、5、6能级向n=2能级跃迁时产生地，则（）（A）红色光谱是氢原子从n=6能级向n=2能级跃迁时产生地（B）蓝色光谱是氢原子从n=6能级或n=5能级向n=2能级跃迁时产生地（C）若从n=6能级向n=1能级跃迁时，则能够产生紫外线（D）若原子从n=6能级向n=1能级跃迁时所产生地辐射不能使某金属发生光电效应，则原子从n=6能级向n=2能级跃迁时将可能使该金属发生光电效应2.如图是氢原子能级图.有一群氢原子由n=4能级向低能级跃迁，已知普朗克常数h=6.63×10-34J·s，求：（1）这群氢原子地光谱共有几条谱线；（2）这群氢原子发出光地最大波长．答案：1.C2. 解析：（1）62)14(42)1(=-=-n n 条（或画图得出6条） （2）光子地能量越小，则频率越小，波长越大.从n=4能级向n=3跃迁时，辐射地光子能量最小J eV eV eV E E E 193410056.166.0)51.1(85.0-⨯==---=-=∆光子地最大波长为版权申明本文部分内容，包括文字、图片、以及设计等在网上搜集整理.版权为个人所有This article includes some parts, including text, pictures, and design. Copyright is personal ownership.rqyn1。

《光谱氢原子光谱》本节内容在明确光谱、连续光谱、线状态光谱的概念之后，进一步介绍原子的特征光谱和光谱分析，重点讲述氢光谱的实验规律。

原子光谱的事实不能利用核式结构理论解释、必须建立新的原子模型，这是学生进一步深入学习的思想基础。

1、知识与技能(1)了解光谱、连续谱、线状谱等概念．(2)知道光谱分析及其应用．(3)知道氢原子光谱的规律．2、过程与方法通过本节的学习，感受科学发展与进步的坎坷。

3、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。

重点：氢原子光谱的实验规律。

难点：经典理论的困难。

多媒体课件及相关教材[先填空]1．光谱复色光分解为一系列单色光，按波长长短的顺序排列成一条光带，称为光谱．观察光谱实验：2.分类(1)连续谱：由波长连续分布的彩色光带组成的光谱．(2)发射光谱：由发光物质直接产生的光谱．(3)吸收光谱：连续光谱中某些特定频率的光被物质吸收而形成的谱线．(4)线状谱：由分立的谱线组成的光谱．(5)原子光谱：对于同一种原子，线状谱的位置是相同的，这样的谱线称为原子光谱．3．光谱分析(1)定义：利用原子光谱的特征来鉴别物质和确定物质的组成部分．(2)优点：灵敏度、精确度高．[再判断]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．(×)[后思考]为什么通过光谱分析可以鉴别不同的原子，确定物体的化学组成？图2-3-1【提示】因为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，其亮线位置不同，条数不同，称为特征谱线．1．光谱的分类2．光谱分析的应用(1)应用光谱分析发现新元素；(2)鉴别物体的物质成分；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；(4)探索宇宙的起源等．1．(多选)对原子光谱，下列说法正确的是()A．原子光谱是不连续的B．原子光谱是连续的C．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D．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【解析】原子光谱为线状谱，A正确，B错误；各种原子都有自己的特征谱线，故C 错误，D正确．【答案】AD2．关于光谱和光谱分析，下列说法正确的是()A．太阳光谱和白炽灯光谱是线状谱B．霓虹灯和煤气灯火焰中燃烧的钠蒸气产生的光谱是线状谱C．进行光谱分析时，可以利用线状谱，也可以用连续谱D．观察月亮光谱，可以确定月亮的化学组成【解析】太阳光谱是吸收光谱，而月亮反射太阳光，也是吸收光谱，煤气灯火焰中钠蒸气产生的光谱属稀薄气体发光，是线状谱．由于月亮反射太阳光，其光谱无法确定月亮的化学组成．光谱分析不能用连续谱．【答案】 B3．太阳光的光谱中有许多暗线，它们对应着某些元素的特征谱线，产生这些暗线是由于________．【解析】吸收光谱的暗线是连续光谱中某些波长的光被物质吸收后产生的．太阳光的吸收光谱应是太阳内部发出的强光经较低温度的太阳大气层时某些波长的光被太阳大气层的元素原子吸收而产生的．【答案】太阳表面大气层中存在着相应的元素1太阳光谱是吸收光谱，是阳光透过太阳的高层大气层时而形成的，不是地球大气造成的.2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.[先填空]1．氢原子光谱的获得在真空管中充入稀薄的氢气，在强电场的激发下，氢原子就会发光，通过分光镜就可以观察到氢原子光谱．玻璃管充进氢气连续光谱经过氢气的光谱2．氢原子光谱的规律 巴尔末：(1)巴尔末公式：λ＝B n 2n 2－4(n ＝3,4,5， (11)(2)意义：巴尔末公式反应了氢原子光谱的分立特征．(3)广义巴尔末公式：1λ＝R H ⎝⎛⎭⎫1m 2－1n 2(m ＝1,2,3，…；n ＝m ＋1，m ＋2，m ＋3，…)R H 为里德伯常量．[再判断]1．氢原子光谱是利用氢气放电管获得的．(√)2．由巴尔末公式可以看出氢原子光谱是线状光谱．(√) 3．在巴尔末公式中，n 值越大，氢光谱的波长越长．(×) [后思考]1．能否根据巴尔末公式计算出对应的氢光谱的最长波长？【提示】 能．氢光谱的最长波长对应着n ＝3，代入巴尔末公式便可计算出最长波长． 2．巴尔末是依据核式结构理论总结出巴尔末公式的吗？【提示】 不是．巴尔末公式是由当时已知的可见光中的部分谱线总结出来的，不是依据核式结构理论总结出来的．1．氢原子的光谱从氢气放电管可以获得氢原子光谱，如图2-3-2所示．图2-3-22．氢原子光谱的特点在氢原子光谱图中的可见光区内，由右向左，相邻谱线间的距离越来越小，表现出明显的规律性．3．巴尔末公式(1)巴尔末对氢原子光谱的谱线进行研究得到了下面的公式：λ＝B n 2n 2－4(或1λ＝R H ⎝⎛⎭⎫122－1n 2)，n ＝3,4,5，…该公式称为巴尔末公式．(2)公式中只能取n≥3的整数，不能连续取值，波长是分立的值．4．在氢原子光谱的紫外区和红外区，氢原子谱线可用广义巴尔末公式来描述 赖曼系 1λ＝R H ⎝⎛⎭⎫112－1n 2(n ＝2,3,4，…)(紫外) 帕邢系 1λ＝R H ⎝⎛⎭⎫132－1n 2(n ＝4,5,6，…)(近红外) 布喇开系 1λ＝R H ⎝⎛⎭⎫142－1n 2(n ＝5,6,7，…)(红外) 这些谱线波长公式统一起来，就是广义巴尔末公式： 1λ＝R H ⎝⎛⎭⎫1m 2－1n 2(m ＝1,2,3，…；n ＝m ＋1，m ＋2，m ＋3，…) 由上式，当m ＝1时，得到赖曼系(在紫外区)；当m ＝2时，得到巴尔末系；当m ＝3时，得到帕邢系；当m ＝4时，得到布喇开系．(R H 为里德伯常量，R H ＝1.096 775 81×107 m－1)4．(多选)巴尔末通过对氢光谱的研究总结出巴尔末公式1λ＝R H ⎝⎛⎭⎫122－1n 2(n ＝3,4,5，…)，下列说法正确的是( )A ．巴尔末依据核式结构理论总结出巴尔末公式B ．巴尔末公式反映了氢原子发光的连续性C ．巴尔末依据氢光谱的分析总结出巴尔末公式D ．巴尔末公式准确反映了氢原子发光的分立性，其波长的分立值并不是人为规定的 【解析】 由于巴尔末是利用当时已知的在可见光区的4条谱线做了分析总结出的巴尔末公式，并不是依据核式结构理论总结出来的，巴尔末公式反映了氢原子发光的分立性，也就是氢原子实际只有若干特定频率的光，C 、D 正确．【答案】 CD5．氢原子光谱的巴尔末系中波长最长的光波的波长为λ1，波长次之为λ2，则λ1λ2＝________.【解析】 由1λ＝R H ⎝⎛⎭⎫122－1n 2得：当n ＝3时，波长最长，1λ1＝R H ⎝⎛⎭⎫122－132，当n ＝4时，波长次之，1λ2＝R H ⎝⎛⎭⎫122－142，解得：λ1λ2＝2720. 【答案】27206．已知氢原子光谱中巴尔末线系第一条谱线H α的波长为6 565 A 0，试推算里德伯常量的值．【解析】 巴尔末系中第一条谱线为n ＝3时， 即1λ1＝R H (122－132) R H ＝365λ1＝365×6 565×10－10 m －1＝1.097×107 m －1. 【答案】 1.097×107 m －1巴尔末公式的两点提醒(1)巴尔末公式反映氢原子发光的规律特征，不能描述其他原子．(2)公式是在对可见光的四条谱线分析时总结出来的，在紫外光区的谱线也适用．略。

第三节氢原子光谱前置诊断：本节课重点讲述了氢原子光谱的实验规律及经典理论的困难。

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.光谱的类型主要有________________和________________。

3.不同原子发出的光谱都不同，这样的光谱也叫________________。

4.利用光谱分析可以________________。

5.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。

6.巴耳末公式反映了氢原子辐射的分立特征。

7.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。

专家说课：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。

此后，许多科学家通过对光谱进行实验研究，认识到它与物质的化学成分有关，可以检测物质材料中的纯度、发现新元素、鉴别食品优劣、鉴定文物，也可以用于探索原子的结构等。

本节教材是在明确光谱、连续谱、线状谱的概念后(可以补充光谱的分类)，进一步介绍原子的特征光谱和光谱分析，重点讲述氢光谱的实验规律。

一、本节课标及其解读：（1）了解光谱的基本知识，了解连续光谱和线状光谱，知道原子光谱是线状光谱。

（2）知道经典电磁理论在描述原子核外电子运动时的困难。

二、有关光谱知识的几个疑难点：（1）明线光谱中的亮线叫谱线，各条谱线对应不同波长的光。

山西省阳高县高中物理18.3 氢原子光谱学案（无答案）新人教版选修3-2 编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（山西省阳高县高中物理18.3 氢原子光谱学案（无答案）新人教版选修3-2）的内容能够给您的工作和学习带来便利。

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18.3氢原子光谱【学习目标】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．知道氢原子光谱的规律.4．了解经典理论的困难。

重点：氢原子光谱的规律难点:氢原子光谱的规律【自主预习】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。

5．在氢原子光谱的可见光区，有四条谱线，这些谱线的波长可用一个公式表示，这个公式可写作: ＝_______，n＝3，4,5，…式中R叫做里德伯常量,实验测得的值为R＝________ m－1。

6．光谱：用光栅或棱镜可以把光波按波长展开，获得光的波长（频率)成分和强度分布的记录，即光谱.用摄谱仪可以得到光谱的照片.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)。

3 氢原子光谱[目标定位] 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征．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：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．想一想研究分析月亮的光谱，能否知道月球上含有哪些元素？答案不能，月亮不能自己发光，只能反射太阳的光，故其光谱是太阳光谱，研究分析月亮的光谱不能知道月球上含有哪些元素．二、氢原子光谱的实验规律1．研究光谱的意义：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：巴耳末研究发现，氢原子在可见光区的四条谱线的波长能够用一个公式表示即巴耳末公式：1λ＝R(122－1n2)，n＝3，4，5…，式中R叫做里德伯常量，R＝1.10×107 m－1.它确定的这一组谱线称为巴耳末系．式中的n只能取整数，不能连续取值．三、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，很好的解释了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．想一想原子的核式结构模型与经典的电磁理论的矛盾给予我们怎样的启示？答案尽管经典物理学可以很好地应用于宏观物体，但它不能解释原子世界的现象，预示着原子世界需要一个不同于经典物理学的理论．一、光谱和光谱分析1．光谱分类(1)发射光谱——物体直接发出的光通过分光后产生的光谱．它分为连续谱和明线光谱(线状谱)．①连续谱——由连续分布的一切波长的光组成的光谱．炽热的固体、液体和高压气体的发射光谱是连续谱，如灯丝发出的光、炽热的钢水发出的光都形成连续谱．②线状谱——只含有一些不连续的亮线的光谱．各种原子的发射光谱(由稀薄气体发出)都是线状谱．每种原子都有自己的特征谱线，不同元素线状谱不同．(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的背景上有若干条暗线．这些暗线与特征谱线相对应．2．光谱分析(1)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物质的组成成分，这种方法叫做光谱分析．(2)可用于光谱分析的光谱：线状谱和吸收光谱．3．太阳光谱的特点(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)产生原因：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．例1关于光谱和光谱分析，下列说法中正确的是( )A．太阳光谱和白炽灯光谱都是连续谱B．霓虹灯产生的是线状谱C．进行光谱分析时，只能用明线光谱D．同一元素吸收光谱的暗线与线状谱的位置是一一对应的答案BD解析太阳光谱是吸收光谱，可进行光谱分析；白炽灯光产生的是连续谱；霓虹灯管内充有稀薄气体，产生的光谱为线状谱．针对训练1 有关原子光谱下列说法正确的是( )A．原子光谱反映了原子的结构特征B ．氢原子光谱跟其他原子的光谱是不同的C ．太阳光谱是连续的D ．鉴别物质的成分可以采用光谱分析 答案 ABD解析 各原子光谱反映了它们各自的特征，所以A 、B 正确；太阳光谱是吸收光谱，它是不连续的．光谱可以用来鉴别物质的组成．C 错误、D 正确．故正确答案为A 、B 、D. 二、氢原子光谱的实验规律1．氢原子的光谱：从氢气放电管可以获得氢原子光谱，如图18－3－1所示．图18－3－12．氢原子光谱的特点：在氢原子光谱图中的可见光区内，由右向左，相邻谱线间的距离越来越小，表现出明显的规律性． 3．巴耳末公式：(1)巴耳末对氢原子光谱的谱线进行研究得到了下面的公式： 1λ＝R (122－1n 2) n ＝3，4，5…该公式称为巴耳末公式． (2)公式中只能取n ≥3的整数，不能连续取值，波长是分立的值．4．其他谱线：除了巴耳末系，氢原子光谱在红外和紫外光区的其他谱线，也都满足与巴耳末公式类似的关系式．例2 在氢原子的光谱的紫外区的谱线系中有多条谱线，试利用莱曼系的公式1λ＝R ⎝ ⎛⎭⎪⎫112－1n 2，n ＝2，3，4，…，计算紫外线的最长波和最短波的波长． 答案 1.21×10－7m 9.10×10－8m 解析 根据莱曼系公式： 1λ＝R ⎝ ⎛⎭⎪⎫112－1n 2，n ＝2，3，4… 可得λ＝1R ⎝ ⎛⎭⎪⎫112－1n 2当n ＝2时波长最长，其值为λ＝1R ⎝ ⎛⎭⎪⎫112－122＝134R ＝134×1.10×107 m ＝1.21×10－7m.当n ＝∞时，波长最短，其值为λ＝1R ⎝ ⎛⎭⎪⎫112－0＝1R ＝11.10×107 m ＝9.10×10－8m.借题发挥 在计算氢原子发出的某一线系的光的波长时，需首先明确为哪一线系，选用相应的公式1λ＝R (1a 2－1n2)，n 的取值只能为整数且大于a .针对训练2 下列关于巴耳末公式1λ＝R ⎝ ⎛⎭⎪⎫122－1n 2的理解，正确的是( ) A ．此公式是巴耳末在研究氢原子光谱特征时发现的 B ．公式中n 可取任意值，故氢原子光谱是连续谱C ．公式中n 只能取不小于3的整数值，故氢原子光谱是线状谱D ．公式不但适用于氢原子光谱的分析，也适用于其他原子的光谱 答案 AC解析 此公式是巴耳末在研究氢原子光谱在可见光区的14条谱线中得到的，只适用于氢原子光谱的分析，且n 只能取大于等于3的整数，则λ不能取连续值，故氢原子光谱是线状谱．光谱和光谱分析1．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 ．根据太阳光谱中的暗线，可以分析太阳的物质组成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 答案 AB解析 太阳光谱是吸收光谱．因为太阳是一个高温物体，它发出的白光通过温度较低的太阳大气层时，会被太阳大气层中的某些元素的原子吸收，从而使我们观察到的太阳光谱是吸收光谱，所以分析太阳的吸收光谱，可知太阳大气层的物质组成，而某种物质要观察到它的吸收光谱，要求它的温度不能太低，但也不能太高，否则会直接发光，由于地球大气层的温度很低，所以太阳光通过地球大气层时不会被地球大气层中的物质原子吸收，故上述选项中正确的是A 、B. 2．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 答案 ACD解析 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、C 对；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．氢原子光谱的实验规律3．巴耳末通过对氢光谱的研究总结出巴耳末公式1λ＝R (122－1n 2)，n ＝3，4，5，…对此，下列说法正确的是( )A ．巴耳末依据核式结构理论总结出巴耳末公式B ．巴耳末公式反映了氢原子发光的连续性C ．巴耳末依据氢原子光谱的分析总结出巴耳末公式D ．巴耳末公式反映了氢原子发光的分立性，其波长的分立值并不是人为规定的 答案 CD解析 巴耳末公式是根据氢原子光谱总结出来的．氢原子光谱的不连续性反映了氢原子发光的分立性，即辐射波长的分立特征，选项C 、D 正确．4．根据巴耳末公式1λ＝R ⎝ ⎛⎭⎪⎫122－1n 2，计算n ＝3、4、5、6时的波长． 答案 654.45 nm 484.85 nm 432.90 nm 409.09 nm解析 由巴耳末公式1λ＝R ⎝ ⎛⎭⎪⎫122－1n 2可得 当n ＝3时，1λ1＝1.10×107×⎝ ⎛⎭⎪⎫122－132 m －1＝0.152 8×107 m －1，故λ1＝6.544 5×10－7m ＝654.45 nm 同理：当n ＝4时，λ2＝4.848 5×10－7m ＝484.85 nm 当n ＝5时，λ3＝4.329 0×10－7m ＝432.90 nm 当n ＝6时，λ4＝4.090 9×10－7 m ＝409.09 nm.题组一光谱和光谱分析1．(2014·南通高二检测)白炽灯发光产生的光谱是( )A．连续光谱 B．明线光谱C．原子光谱 D．吸收光谱答案 A解析白炽灯发光是由于灯丝在炽热状态下发出的光，是连续谱．2．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答案 C解析每种原子都有自己的结构，只能发出由内部结构决定的自己的特征谱线，不会因温度、物质不同而改变，选项C正确．3．按经典的电磁理论，关于氢原子光谱的描述应该是( )A．线状谱 B．连续谱C．吸收光谱 D．发射光谱答案 B4．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．太阳光谱是线状谱答案 B解析原子光谱体现原子的特征，是线状谱，同一种原子无论多少发光特征都相同，即形成的线状谱都一样，故A错； B项是线状谱的特征，正确；太阳光在经过太阳大气层时某些光会被太阳大气层中的某些元素的原子吸收，故太阳光谱是吸收谱，故C、D均错．5．太阳光谱中有许多暗线，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答案 C解析太阳光谱中的暗线是由于太阳发出的连续光谱通过太阳表面大气层时某些光被吸收造成的，因此，太阳光谱中的暗线是由于太阳表面大气层中存在着相应的元素，故C正确，A、B、D均错误．6．关于光谱和光谱分析，下列说法正确的是( )A．太阳光谱与白炽灯光谱都是线状谱B．霓虹灯与煤气灯火焰中燃烧的钠蒸气产生的光谱都是线状谱C．做光谱分析时，可以用线状谱，也可以用吸收光谱D．观察月亮光谱可以完全确定月球的化学成分答案BC解析太阳光谱是吸收光谱，白炽灯光谱是连续谱，选项A错误；月亮本身不发光，不能测定月球的成分，选项D错误．7．各种原子的光谱都是________，说明原子只发出几种特定频率的光．不同原子的亮线位置不同，说明不同原子的发光频率是________的．因此这些亮线称为原子的________．答案线状谱不一样特征谱线题组二巴耳末公式的应用8．下列对氢原子光谱实验规律的认识中，正确的是( )A．因为氢原子核外只有一个电子，所以氢原子只能产生一种波长的光B．氢原子产生的光谱是一系列波长不连续的谱线C．氢原子产生的光谱是一系列亮度不连续的谱线D．氢原子产生的光的波长大小与氢气放电管放电强弱有关答案 B解析氢原子光谱是线状谱，波长是一系列不连续的、分立的特征谱线，并不是只含有一种波长的光，也不是亮度不连续的谱线，B对，A、C错；氢原子光谱是氢原子的特征谱线，只要是氢原子发出的光的光谱就相同，与放电管的放电强弱无关，D错．9．下列对于巴耳末公式的说法正确的是( ) 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 答案 C解析 巴耳末公式只确定了氢原子发光中一个线系的波长，不能描述氢原子发出的各种波长，也不能描述其他原子的发光，A 、D 错误；巴耳末公式是由当时已知的可见光中的部分谱线总结出来的，但它适用于整个巴耳末线系，该线系包括可见光和紫外光，B 错误、C 正确． 10．氢原子光谱巴耳末系最小波长与最大波长之比为( ) A.59 B.49 C.79 D.29 答案 A解析 由巴耳末公式1λ＝R (122－1n 2)，n ＝3，4，5，…当n ＝∞时，有最小波长λ1，1λ1＝R 122， 当n ＝3时，有最大波长λ2，1λ2＝R (122－132)，得λ1λ2＝59. 题组三 综合应用11．如图18－3－2甲所示的a 、b 、c 、d 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( )图18－3－2A ．a 元素B ．b 元素C ．c 元素D ．d 元素 答案 B解析 由矿物的线状谱与几种元素的特征谱线进行对照，b 元素的谱线在该线状谱中不存在，故B 正确．与几个元素的特征谱线不对应的线说明该矿物中还有其他元素．12．在可见光范围内，氢原子发光的波长最长的两条谱线所对应的波长各是多少？频率各是多少？ 答案 λ1＝6.54×10－7m ，λ2＝4.85×10－7m ；ν1＝4.59×1014 Hz ，ν2＝6.19×1014 Hz解析 利用巴耳末公式计算波长1λ＝R (122－1n2)当n ＝3、4时，氢原子发光所对应的两条谱线波长最长当n ＝3时，1λ1＝1.10×107×(122－132)m －1，解得λ1≈6.54×10－7m当n ＝4时，1λ2＝1.10×107×(122－142)m －1，解得λ2≈4.85×10－7m ，由波速公式c ＝λν 得ν1＝c λ1＝ 3.0×1086.54×10－7 Hz ≈4.59×1014Hzν2＝c λ2＝3.0×1084.85×10－7 Hz ≈6.19×1014Hz.13．氢原子光谱除了巴耳末系外，还有赖曼系、帕邢系等，其中帕邢系的公式为1λ＝R ⎝ ⎛⎭⎪⎫132－1n 2，n ＝4、5、6…，R ＝1.10×107m －1.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大？n ＝6时，传播频率为多大？ 答案 (1)1.09×10－6m(2)3.0×108m/s 2.75×1014Hz解析 (1)由帕邢系公式1λ＝R ⎝ ⎛⎭⎪⎫132－1n 2，当n ＝6时，得λ＝1.09×10－6m.(2)帕邢系形成的谱线在红外区域，而红外线属于电磁波，在真空中以光速传播，故波速为光速c ＝3.0×108 m/s ，由v ＝λT ＝λν，得ν＝v λ＝c λ＝3×1081.09×10－6 Hz ＝2.75×1014Hz.。

氢原子光谱教学反思
本节内容的教学目标是：
（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）了解经典理论的困难
（4）知道经典物理的困难在于无法解释原子的稳定性和光谱的分立特征
学生对于连续谱和线状谱能够很好的进行区分，但是线状谱和吸收谱容易混淆，应通过练习的方式进行解决。

本节重点在于重点讲解氢原子光谱的实验规律，此书中给出了巴耳末公式，但应该要明确，该公式的出现不是为了让学生练习计算，而是与前面学习的碰撞一样，目的是从公式看出物理量之间的关系、看出物理量变化的趋势，即巴尔末公式以简洁的形式很好的反映了氢原子辐射波长的分立特征，还应明确，除了巴尔末线系，氢原子光谱在红外和紫外光区的其他谱线也都有满足与巴尔末公式类似的关系式。

------------------------- 天才是百分之一的灵感加百分之九十九的勤劳------------------------------3氢原子光谱[ 学习目标 ] 1. 认识光谱、连续谱和线状谱等观点．( 要点 )2. 知道氢原子光谱的实验规律． ( 要点 )3. 知道经典物理的困难在于没法解说原子的稳固性和光谱分立特色． ( 难点 )一、光谱1．定义用光栅或棱镜能够把各样颜色的光按波长睁开，获取光的波长( 频次) 和强度散布的记录，即光谱．2．分类-------------------------天才是百分之一的灵感加百分之九十九的勤劳------------------------------(2)连续谱：由连在一同的光带构成的光谱．3．特色谱线各样原子的发射光谱都是线状谱，且不同原子的亮线地点不同，故这些亮线称为原子的特色谱线．4．光谱剖析(1)定义：利用原子的特色谱线来鉴识物质和确立物质的构成成分．(2)长处：敏捷度高．二、氢原子光谱剖析1．氢原子光谱的实验规律(1)光谱研究的意义很多状况下光是由原子内部电子的运动产生的，所以光谱研究是探究原子构造的重要门路．(2)气体发光原理①气体放电：玻璃管中稀疏气体在强电场的作用下会电离，形成自由挪动的正负电荷，于是气体变为导体，导电时会发光．②氢光谱：从氢气放电管能够获取氢原子光谱．(3)巴耳末公式11 1①公式：λ＝R 22－n2 ( n＝3,4,5) ．②意义：巴耳末公式以简短的形式反应了氢原子的线状光谱，即辐射波长的分立特色．2．经典理论的困难(1)用经典 ( 电磁 ) 理论在解说原子的稳固性和原子光谱的分立特色时碰到了困难．(2)经典理论能够很好地应用于宏观物体，但不可以用来解说原子世界的现象．-------------------------天才是百分之一的灵感加百分之九十九的勤劳------------------------------1．思虑判断 ( 正确的打“√”，错误的打“×” )(1) 各样原子的发射光谱都是连续谱．( × )(2) 不同原子的发光频次是不同样的．( √ )(3) 线状谱和连续谱都能够用来鉴识物质．( × )(4) 氢原子光谱是利用氢气放电管获取的．( √ )2．( 多项选择 ) 对原子光谱，以下说法正确的选项是()A．原子光谱是不连续的B．原子光谱是连续的C．因为原子都是由原子核和电子构成的，所以各样原子的原子光谱是同样的D．各样原子的原子构造不同，所以各样原子的原子光谱也不同样[ 分析 ]原子光谱为线状谱，A正确，B错误；各样原子都有自己的特色谱线，故 C错，D对．[ 答案]AD3．( 多项选择 ) 以下论断中正确的选项是 ()A．按经典电磁理论，核外电子受原子核库仑引力，不可以静止只好绕核运行，电子绕核加快运行，不停地向外辐射电磁波B．按经典理论，绕核运行的电子不停向外辐射能量，电子将渐渐靠近原子核，最后落入原子核内C．依照卢瑟福的核式构造理论，原子核外电子绕核旋转，原子是不稳固的，-------------------------天才是百分之一的灵感加百分之九十九的勤劳------------------------------说明该理论不正确D．经典电磁理论能够很好地应用于宏观物体，但不可以用于解说原子世界的现象[ 分析 ]卢瑟福的核式构造没有问题，主要问题出在经典电磁理论不可以用来解说原子世界的现象．[ 答案]ABD光谱分类和光谱剖析1．光谱的分类-------------------------天才是百分之一的灵感加百分之九十九的勤劳------------------------------2．太阳光谱(1)太阳光谱的特色：在连续谱的背景上出现一些不连续的暗线，是一种汲取光谱．(2)对太阳光谱的解说：阳光中含有各样颜色的光，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汲取它自己特色谱线的光，而后再向四周八方发射出去，抵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．光谱剖析(1) 长处：敏捷度高，剖析物质的最低含量达10－10 g.(2) 应用：①应用光谱剖析发现新元素；②鉴识物体的物质成分；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应用光谱剖析判定食品好坏．【例 1】对于光谱和光谱剖析，以下说法正确的选项是()A．太阳光谱和白炽灯光谱是线状谱B．霓虹灯和煤气灯火焰中焚烧的钠蒸气产生的光谱是线状谱C．进行光谱剖析时，能够利用线状谱，也能够利用连续谱D．察看月亮光谱，能够确立月亮的化学构成[ 分析 ]太阳光谱是汲取光谱，而月亮反射太阳光，也是汲取光谱，煤气-------------------------天才是百分之一的灵感加百分之九十九的勤劳------------------------------灯火焰中钠蒸气产生的光谱属稀疏气体发光，是线状谱．因为月亮反射太阳光，其光谱没法确立月亮的化学构成．[答案] B1太阳光谱是汲取光谱，是阳光透过太阳的高层大气层时而形成的，不是地球大气造成的 .2某种原子线状光谱中的亮线与其汲取光谱中的暗线是一一对应的，二者均可用来作光谱剖析 .1．太阳光谱中有很多暗线，它们对应着某些元素的特色谱线，产生这些暗线是因为 ()A．太阳表面大气中缺乏相应的元素-------------------------天才是百分之一的灵感加百分之九十九的勤劳------------------------------B．太阳内部缺乏相应的元素C．太阳表面大气层中存在着相应元素D．地球表面大气层中存在着相应元素[ 分析 ] 太阳是高温物体，它发出的白光经过温度较低的太阳大气层时，某些特定频次的光会被太阳大气层中的某些元素的原子汲取，进而使我们察看到的太阳光谱是汲取光谱，剖析太阳的汲取光谱，可知太阳大气层的物质构成，所以，选项 C正确， A、B、 D错误．[答案] C氢原子光谱的规律和应用1．氢原子的光谱从氢气放电管能够获取氢原子光谱，如下图．-------------------------天才是百分之一的灵感加百分之九十九的勤劳------------------------------2．氢原子光谱的特色在氢原子光谱图中的可见光区内，由右向左，相邻谱线间的距离愈来愈小，表现出显然的规律性．3．巴耳末公式11 1(1)巴耳末对氢原子光谱的谱线进行研究获取了下边的公式：λ＝R 22－n2，n＝3,4,5 ，该公式称为巴耳末公式．(2)公式中只好取 n≥3 的整数，不可以连续取值，波长是分立的值．4．其余谱线除了巴耳末系，氢原子光谱在红外和紫外光区的其余谱线，也都知足与巴耳末公式近似的关系式．【例 2】( 多项选择 ) 巴耳末经过对氢原子光谱的研究总结出巴耳末公式1λ＝1 1， n＝ 3,4,5 ，对此，以下说法正确的选项是 ()R 2 － 22 nA．巴耳末依照核式构造理论总结出巴耳末公式B．巴耳末公式反应了氢原子发光的连续性C．巴耳末依照氢光谱的剖析总结出巴耳末公式D．巴耳末公式正确反应了氢原子发光的分立性，其波长的分立值其实不是人为规定的[ 分析 ]巴耳末是利用当时已知的、在可见光区的四条谱线作了剖析总结-------------------------天才是百分之一的灵感加百分之九十九的勤劳------------------------------出的巴耳末公式，其实不是依照核式构造理论总结出来的，巴耳末公式反应了氢原子发光的分立性，也就是氢原子实质只会发出若干特定频次的光，由此可知，选项 CD正确．[ 答案] CD巴耳末公式的两点提示(1)巴耳末公式反应氢原子发光的规律特色，不可以描绘其余原子．(2)公式是在对可见光的四条谱线剖析时总结出来的，在紫外光区的谱线也合用．2．氢原子光谱巴耳末系最短波长与最长波长之比为()-------------------------天才是百分之一的灵感加百分之九十九的勤劳------------------------------5 4 7 2A．9 B．9 C．9 D．9[ 分析] 1 1 1由巴耳末公式λ＝R 2 －n，n＝3,4,5 得，当 n＝∞时，波长最2 21 1 1 小，最小波长λ1 知足λ1 ＝R·22，当 n＝3 时，波长最大，最大波长λ2知足λ2 ＝1 1 λ1 5R 2 － 2 ，联立解得＝，选项 A 正确．2 3 λ2 9[ 答案] A讲堂小结1.光谱：用光栅或棱镜能够把各样颜色的光按波长睁开，获取光的波长 ( 或频次 ) 和强度散布的记录 .2.线状谱：光谱是一条条的亮线 .3.连续谱：光谱为连在一同的光带 .4.各样原子的发射光谱都是线状谱，不同原子的亮线地点不同，这些亮线称为原子的特色谱线 .1 1 15.巴耳末公式：λ＝ R 22－n2，n＝ 3,4,5知识脉络-------------------------天才是百分之一的灵感加百分之九十九的勤劳------------------------------1．( 多项选择 ) 白光经过棱镜后在屏上会形成按红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫排列的连续谱线，以下说法正确的选项是()A．棱镜使光谱加了颜色B．白光是由各样颜色的光构成的C．棱镜对各样颜色光的偏折不同D．发光物质发出了在可见光区的各样频次的光[ 分析 ]白光经过棱镜使各样颜色的光落在屏上的不同地点，说明棱镜对各样颜色的光偏折不同，形成的连续光谱按波长( 或频次 ) 摆列，即白光是包含各样频次的光，光的颜色是由波长( 或频次 ) 决定，并不是棱镜增添了颜色，B、C、D正确， A 错误．[ 答案]BCD2．( 多项选择 ) 以下说法中正确的选项是 ()A．火热的固体、液体和高压气体发出的光形成连续光谱B．各样原子的明线光谱中的明线和它汲取光谱中的暗线必然一一对应C．气体发出的光只好产生明线光谱D．在必定条件下气体也能够产生连续光谱[ 分析 ]据连续光谱的产生知 A 正确；汲取光谱中的暗线和明线光谱中的明线相对应，但往常汲取光谱中看到的暗线要比明线光谱中的明线少，所以 B不对；气体发光，若为高压气体则产生汲取光谱，若为稀疏气体则产生明线光谱，所以 C 错误， D 正确．-------------------------天才是百分之一的灵感加百分之九十九的勤劳------------------------------[ 答案]AD3．( 多项选择 ) 对于线状谱，以下说法中正确的选项是()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同样C．每种原子在任何条件下发光的线状谱都同样D．两种不同的原子发光的线状谱可能同样[ 分析 ]每种原子都有自己的构造，只好发出由内部构造决定的自己的特征谱线，不会因温度、物质不同而改变，B、C 正确．[ 答案]BC4．( 多项选择 ) 对于经典电磁理论与原子的核式构造之间的关系，以下说法正确的是()A．经典电磁理论很简单解说原子的稳固性B．经典电磁理论没法解说原子的稳固性C．依据经典电磁理论，电子绕原子核转动时，电子会不停开释能量，最后被吸附到原子核上D．依据经典电磁理论，原子光谱应当是连续的[ 分析 ]依据经典电磁理论，电子绕核运动产生变化的电磁场，向外辐射电磁波，电子转动能量减少，轨道半径不停减小，运动频次不停改变，所以大量原子发光的光谱应当是连续谱，最后电子落到原子核上，所以 A 错误， B、C、D正确．[ 答案]BCD。

高二物理选修35第十八章：氢原子光谱导学案18.3 氢原子光谱导学案班级姓名学习目的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．了解经典原子实际的困难。

学习重点：氢原子光谱的实验规律学习难点：经典实际的困难学习进程：引入新课讲述： 粒子散射实验使人们看法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？经过这节课的学习我们就来进一步了解有关的实验理想。

新课学习1．光谱〔结合课件展现〕光谱：早在17世纪，牛顿就发现了日光经过三棱镜后的色散现象，并把实验中失掉的黑色光带叫做光谱。

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〕的波长成分和强度散布的记载。

有时只是波长成分的记载。

〔1〕发射光谱：物体发光直接发生的光谱叫做发射光谱。

发射光谱可分为两类：延续光谱和明线光谱。

①延续光谱：叫做延续光谱。

例如：炽热的固体、液体和高压气体的发射光谱是延续光谱。

例如白炽灯丝收回的光、烛焰、炽热的钢水收回的光都构成延续光谱。

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。

明线光谱是由游离形状的原子发射的，所以也叫原子的光谱。

特征谱线：实际证明，原子不同，发射的明线光谱也不同，每种原子只能收回具有自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：高温物体收回的白光〔其中包括延续散布的一切波长的光〕经过物质时，某些波长的光被物质吸收后发生的光谱，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。

这说明，高温气体原子吸收的光，恰恰就是这种原子在高温时收回的光。

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〕光谱剖析：这种方法叫做光谱剖析。

原子光谱的不延续性反映出原子结构的不延续性，所以光谱剖析也可以用于探求原子的结构。

2024_2024学年高中物理第二章原子结构第3节光谱氢原子光谱教学案教科版选修3_5教学目标：1、了解光谱的定义及分类。

2、了解氢原子光谱的特点及形成原理。

3、掌握计算氢原子光谱线的波长和频率的方法。

教学重点：1、氢原子光谱的特点及形成原理。

2、计算氢原子光谱线的波长和频率的方法。

教学难点：1、计算氢原子光谱线的波长和频率的方法。

教学准备：1、教师准备：教学课件、实验器材和实验材料。

2、学生准备：学习资料、笔记本、计算器。

教学步骤：Step 1 引入新课教师通过提问的方式，让学生回顾一下上节课学到的内容：“什么是光谱？光谱有哪些分类？”教师对学生的回答进行点评和纠正，并简单介绍一下本节课要学习的内容：“本节课我们将学习氢原子光谱的特点及形成原理，以及计算氢原子光谱线波长和频率的方法。

”Step 2 学习氢原子光谱的特点及形成原理教师根据课件进行知识讲解，详细介绍氢原子光谱的特点及形成原理。

教师要和学生互动，让学生能够参与到知识探究中，培养学生的观察能力和实验探究能力。

Step 3 进行实验展示教师进行实验展示，通过使用氢光谱仪，演示出氢原子产生的光谱现象，让学生亲眼看到氢原子光谱线的出现，并探究光谱线的颜色和波长之间的关系。

Step 4 计算氢原子光谱线的波长和频率的方法教师通过示范，让学生学会计算氢原子光谱线的波长和频率的方法。

教师提供一些典型的光谱线波长和频率的数值，并对计算步骤进行分析和讲解，鼓励学生自己动手计算，加深对知识的理解。

Step 5 总结归纳教师对本节课的内容进行总结归纳，并提醒学生将所学内容进行复习和总结。

Step 6 课堂小结教师进行课堂小结，鼓励学生提问和讨论，激发学生的学习兴趣和主动性。

Step 7 布置作业教师布置作业，要求学生完成课后习题和实验报告等，巩固所学知识。

教学反思：本节课主要介绍了氢原子光谱的特点及形成原理，以及计算氢原子光谱线波长和频率的方法。

通过实验展示和计算实例，让学生更加深入地了解了氢原子光谱的现象和规律。

三、光谱氢原子光谱教学目标1、了解光谱的定义和分类；解氢原子光谱的实验规律，知道巴耳末系。

2、学习运用光普分析的方法来进行原子结构与原子运动的分析。

展现连续谱线、线状谱线让学生掌握光谱分析研究的原理。

3、了解经典原子理论的困难。

重点难点重点：氢原子光谱的实验规律难点：经典理论的困难设计思想本节内容在明确光谱、连续光谱、线状态光谱的概念之后，进一步介绍原子的特征光谱和光谱分析，重点讲述氢光谱的实验规律。

原子光谱的事实不能利用核式结构理论解释、必须建立新的原子模型，这是学生进一步深入学习的思想基础。

设计时重点针对学生学习中的难点，采用实验、图片、视频等多种媒体让学生有比较直观的体会。

教学过程中，要抓住运用光谱分析的方式来认识原子结构这一主导思想，这是人们分析与研究原子的一种思想方法，这种方法不同以往学生的学习方法，同时还需要注意的是，初步引入量子观念：波长是分立的，为学生的进步学习提供思想基础。

要让学生在获得相关知识的同时，认识到人们在认识客观事物的过程中，不断形成探索自然的一些新方法，理解科学方法对进行科学探索的作用，并理解探究自然奥秘是一项永远止境的认识活动。

教学资源多媒体课件，光谱管，三棱镜教学设计【课堂引入】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。

【课堂学习】学习活动一：光谱的几种类型实验：牛顿三棱镜色散介绍光谱的概念：用光栅或棱镜把光按波长展开，获得光的波长（频率）成分和强度分布的记录。

（1）发射光谱：物体发光直接产生的光谱。

①连续光谱现象：由连续分布的一切波长的光组成。

特点：整个光谱区域都是亮的。

产生：炽热的固体、液体及高压气体的光谱。

案例：白炽灯丝发出的光、烛焰、炽热的钢水②线状谱实验并让学观察线状光谱：现象：光谱中有一条条的亮线，这些亮线叫做谱线，由一条条谱线组成的光谱叫做线状光谱。

第3节光谱__氢原子光谱(对应学生用书页码P23)一、光谱的几种类型及光谱分析的应用1．光谱复色光通过棱镜分光后，分解为一系列单色光，这些单色光按波长长短的顺序排列成的光带。

2．发射光谱(1)发射光谱：由发光物质直接产生的光谱。

①连续谱：由波长连续分布的光组成。

②明线光谱：光谱是一条条的亮线。

(2)产生：炽热的固体、液体及高压气体发光产生的光谱一般是连续谱，而稀薄气体发光产生的光谱多为明线光谱。

3．吸收光谱复色光通过某种炽热蒸气后，某些特定频率的光被吸收而出现暗线，这样的光谱称为吸收光谱。

4．光谱分析的应用(1)光谱分析：根据原子光谱来鉴别物质的化学组成中是否存在这种原子，含量的多少等，这种方法叫做光谱分析。

(2)应用：分析物质的组成，灵敏度高。

[特别提醒] 同一原子的明线光谱中的明线与吸收光谱中的暗线相对应，这样的特征仅由原子决定。

二、氢原子光谱1．氢原子光谱巴尔末公式λ＝Bn2n2－4(n＝3,4,5,6)2．广义巴尔末公式1λ＝R H(1m2－1n2)(m＝1,2,3…，n＝m＋1，m＋2，m＋3，…)其中R H称里德伯常量。

1．判断：(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。

( )(4)巴尔末公式反映了氢原子发光的连续性。

( )(5)巴尔末依据氢原子光谱的分析总结出巴尔末公式。

( )答案：(1)×(2)√(3)×(4)×(5)√2．思考：能否根据巴尔末公式计算出对应的氢光谱的最长波长？提示：能。

氢光谱的最长波长对应着n＝3，代入巴尔末公式便可计算出最长波长。

(对应学生用书页码P23)1.(1)连续谱：①产生：炽热的固体、液体和高压气体的发射光谱是连续谱，如电灯丝发出的光、炽热的钢水发出的光都形成连续谱。

②特点：其光谱是连在一起的光带。

(2)线状谱：①产生：由单原子气体或金属蒸气所发出的光为线状光谱，因此也叫原子光谱。

氢原子光谱和玻尔的原子模型教学反思
在教学氢原子光谱和玻尔的原子模型时，我认为有以下需要反思的地方：
1. 知识结构的建立问题：由于学生之前缺乏对物理学基本概念和知识的掌握，因此在教学时需要较好的把握核心概念和重点知识，并通过举例、实验等方式将概念和知识结构建立起来。

2. 学科交叉整合：在教学氢原子光谱和玻尔的原子模型时，需要将物理与化学、数学等学科内容有效地整合在一起，以加深学生对知识的理解和掌握，提高教学质量。

3. 学生研究兴趣的激发：由于教学氢原子光谱和玻尔的原子模型的抽象性较强，学生往往难以建立起学习兴趣。

因此，在教学过程中需要结合学生实际，通过实验、互动等方式充分激发他们的学习兴趣，增强他们的学习动力。

4.教师引导问题：教学氢原子光谱和玻尔的原子模型需要教师做好引导，增强学生的主动性和探究精神，指导学生独立思考，自主发现。

只有在教师的正确引导下，学生才能更好地理解和掌握所学知识，提高教学效果。

总之，教学氢原子光谱和玻尔的原子模型需要教师注重学生的自主性，调动学生的主动性积极性，提高学生的学习兴趣，不断完善教学策略，增强教学效果，让
学生更好地掌握知识。

《氢原子光谱》教案教案：氢原子光谱一、教学目标：1.了解氢原子的结构和组成。

2.学习氢原子光谱的特点及其应用。

3.实验掌握氢原子光谱的观察和分析方法。

二、教学内容：1.氢原子的结构和组成。

2.氢原子光谱的特点。

3.氢原子光谱的应用。

4.实验：观察和分析氢原子光谱。

三、教学过程：1.氢原子的结构和组成1.1引入：根据学生已有的知识，引导学生回忆一下原子的基本结构和组成。

1.2讲解：通过简单的示意图，介绍氢原子的结构和组成。

包括原子核、电子轨道、电子能级等概念。

1.3深化：通过问题和例题，让学生进一步理解氢原子的结构和组成。

2.氢原子光谱的特点2.1引入：通过展示氢原子光谱的实验现象，引导学生观察并思考。

2.2讲解：通过讲解氢原子光谱的特点，包括光谱线的离散分布和不连续性，解释光谱线的产生机制。

2.3扩展：通过生活中的例子，让学生理解光谱的应用价值。

3.氢原子光谱的应用3.1引入：通过展示氢原子光谱的应用场景，引导学生思考光谱的应用价值。

3.2讲解：介绍氢原子光谱在天文学、物理学、化学等领域的重要应用，并展示相关实例。

3.3深化：通过问题和讨论，引导学生深入理解氢原子光谱的应用。

4.实验：观察和分析氢原子光谱4.1实验目的：通过观察和分析氢原子光谱，体验氢原子光谱的特点和应用。

4.2实验原理：利用烧瓶中的氢气以及特定的激发光源，激发氢原子产生特定的光谱线。

4.3实验步骤：4.3.1准备实验材料和仪器，包括氢气烧瓶、激发光源等。

4.3.2将氢气注入烧瓶，并加热激发。

4.3.3用光谱仪或光谱仪器观察并记录氢原子光谱线。

4.3.4分析光谱线的位置、强度和特点。

4.4实验总结：通过实验结果的分析，总结氢原子光谱的特点和应用。

四、教学评估：1.设计相关测试题目，让学生对氢原子光谱的相关知识进行回答。

2.对学生在实验中的观察和分析能力进行评估。

3.通过讨论和问答，对学生的掌握情况进行评估。

五、教学资源：1. PowerPoint课件，展示氢原子的结构和组成、氢原子光谱的特点和应用。

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re 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？【变式训练2】已知氢原子的能级规律为E 1=－13.6eV 、E 2=－3.4eV 、E 3=－1.51eV 、E 4=－0.85eV 。

《氢原子光谱和玻尔的原子模型》教学设计方案（第一课时）一、教学目标：1. 理解氢原子光谱的产生原理和规律；2. 理解玻尔的原子模型的基本观点和理论；3. 培养科学思维和实验探究的能力。

二、教学重难点：1. 教学重点：理解玻尔的原子模型的基本原理和氢原子光谱的规律；2. 教学难点：运用玻尔模型解决实际问题，掌握相关的实验操作技能。

三、教学准备：1. 准备相关的物理实验器械，包括光谱仪、电子仪器等；2. 制作PPT课件，包括相关图片、视频和实验演示；3. 准备相关的案例和习题，以供学生实践和练习。

四、教学过程：1. 引入课题通过展示氢原子光谱，让学生观察并思考其规律。

然后介绍玻尔的原子模型，说明其基本假设和理论诠释。

2. 介绍玻尔的原子模型（1）主量子数和能级介绍主量子数和能级的观点，说明能级与电子能量之间的干系。

（2）跃迁与辐射介绍跃迁辐射的观点，说明辐射能量与跃迁能级之间的干系。

（3）定态假设和跃迁假设说明玻尔的定态假设和跃迁假设，诠释原子光谱的规律。

（4）电子云和轨道观点介绍玻尔的电子云和轨道观点，说明其与经典电磁波的不同。

3. 实验验证介绍实验验证玻尔模型的方法和结果，让学生了解科学发现的历程。

4. 扩展讨论（1）讨论其他原子模型与玻尔模型的比较，说明其优缺点。

（2）讨论摩登量子力学对玻尔模型的诠释和发展，激发学生对科学发展的兴趣。

（3）讨论摩登科技中的应用，如激光技术、原子钟等，让学生了解科学技术的发展与物理学的干系。

5. 作业安置（1）要求学生自行阅读相关文献，了解其他原子模型的发展和现状。

（2）要求学生设计实验验证其他原子模型与玻尔模型的差别，培养他们的实验能力和创新思维。

6. 教室小结回顾本节课的主要内容，强调玻尔的原子模型的重要性和意义，鼓励学生继续探索科学问题。

教学设计方案（第二课时）一、教学目标1. 理解氢原子光谱的产生原理和规律。

2. 掌握玻尔的原子模型的基本观点和理论。

3. 能够运用所学知识诠释和解决实际问题。

《氢原子的光谱》教学反思
《氢原子的光谱》教学反思
作为一名人民老师，我们的任务之一就是教学，通过教学反思可以有效提升自己的教学能力，如何把教学反思做到重点突出呢？以下是小编为大家收集的《氢原子的光谱》教学反思，希望对大家有所帮助。

《氢原子光谱》这一节书书，教材的要求是要求学生了解氢原子光谱的各个线系和不连续性、知道氢原子发出的光具有特定频率，了解光谱在科学技术中的应用。

我在处理本节书内容是，对光谱做了比较详细的介绍，介绍各种光谱形成的原因，特点，光谱的不同分类等等，那么我认为是我介绍完课本内容以外对该部分知识的补充，我是更加强调了学生视野的'开阔。

教材建议主要让学生进行自主化学习该课，指导学生通过实验观察，思考，并自主阅读教材剩余部分，或者让学生自主讨论，而我考虑到我班学生的实际情况，学生知识面比较狭窄，我还是在课堂上讲解了光谱的一些相关的知识，先让学生了解光谱，具有一定的知识概念了之后，再让学生自己去体会，自己通过课外阅读能够掌握教材的要求。

本节课我认为在内容的处理上面我还是处理的不错，课后提问了一些学生对该节书知识的掌握情况，学生反应的还是比较不错。

在介绍光谱在科学技术中的应用时，我也举了比较多的例子，其中穿插了几个故事，培养学生课外学习的兴趣。

当然在实验和讨论方面还是做的比较欠缺，一是学校实验器材和实验环境的影响，没有完成光谱观察的实验，没有条件，讨论与交流也因为实验的原因没进行。

总体而言，我对该节课的教学还是比较满意的。