(共24张PPT)
氢原子光谱和玻尔的原子模型
（第一课时）
人教版高中物理
选择性必修3
新知导入
把食盐放在火中灼烧，会发出黄色的光。食盐为什么发黄光而不发其他颜色的光呢?
新知讲解
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
实验观察1：白炽灯丝发光的连续谱
实验观察2：原子的发射光谱
一、光谱
新知讲解
(1)连续光谱
1、发射光谱:
由发光体直接产生的光谱
形式：连续分布，一切波长的光都有
产生：炽热的固体、液体和高压气体发光形成
(2)线状谱(原子光谱)
形式：一些不连续的明线组成，不同元素的明线光谱不同
产生：稀薄气体发光形成的光谱
新知讲解
原子光谱:
每一种原子都有自己特定的原子光谱，不同原子，其原子光谱均不同
是原子的特征谱线
新知讲解
观察
现象
光谱区域存在一条条暗线
特点
各种原子的吸收光谱中的每一条暗线都跟该种原子的发射光谱中的一条明线（线状光谱）相对应。
产生
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
新知讲解
2、吸收光谱:
炽热的白光通过温度较低的物质气体时，某些波长的光被物质吸收后产生的光谱
吸收光谱中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。
太阳的光谱
太阳光谱是吸收光谱
吸收光谱中的暗谱线，也是原子的特征谱线。
新知讲解
3、光谱分析：
根据光谱来鉴别物质和确定它的化学组成的方法。
线状谱和吸收光谱(原子特征谱线)
非常灵敏、迅速。
检查物质纯度、发现新元素和研究天体的化学组成。
（1）可应用于光谱分析的光谱：
（2）优点：
（3）应用：
（含量达10-10g能测出）
新知讲解
X射线照射激发荧光，通过分析荧光判断越王勾践宝剑的成分．
新知讲解
几种光谱的比较
比较
光谱
产生条件
光谱形式及应用
线状
光谱
连续
光谱
吸收
光谱
稀薄气体发光形成的光谱
炽热的固体、液体和高压气体发光形成的
炽热的白光通过温度较白光低的气体后，再色散形成的
一些不连续的明线组成，不同元素的明线光谱不同(又叫特征光谱)，可用于光谱分析
连续分布，一切波长的光都有
用分光镜观察时，见到连续光谱背景上出现一些暗线(与特征谱线相对应)，可用于光谱分析
课堂练习
1、
(多选)下列关于光谱和光谱分析的说法正确的是( )
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
解析：太阳光谱中的暗线是太阳发出的连续谱经过太阳大气层时产生的吸收光谱,正是太阳发出的光谱被太阳大气层中存在的对应元素吸收所致,白炽灯发出的是连续谱,选项A错误;月球本身不会发光,靠反射太阳光才能使我们看到它,所以不能通过光谱分析鉴别月球的物质成分,选项D错误;光谱分析只能是线状谱和吸收光谱,连续谱是不能用来进行光谱分析的,所以选项C正确;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,选项B正确。
BC
新知讲解
氢原子是最简单的原子，其光谱也最简单。
特点:
光谱是分立的亮线（只含几种特定频率的光）
可见光区
二、氢原子光谱
新知讲解
巴耳末系是氢光谱在可见光区的谱线,其波长公式：
其中,R叫里德伯常量,值为：
可见光区:
新知讲解
氢原子光谱的其他线系
莱曼线系
红外区还有三个线系
帕邢系
布喇开系
普丰特系
紫外线区
课堂练习
2、巴耳末通过对氢光谱的研究总结出巴耳末公式
(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.巴耳末依据氢光谱的分析总结出巴耳末公式
D.巴耳末公式准确反映了氢原子发光的所有情况,其波长的分立值并不是人为规定的
解析：巴耳末公式只确定了氢原子发光中的一个线系波长,不能描述氢原子发出的各种光的波长,也不能描述其他原子发出的光,故B、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,故A错误,C正确。
C
新知讲解
1、矛盾一：
2、矛盾二：
无法解释原子的稳定性
无法解释原子光谱的分立性
核外电子绕核运动
辐射电磁波
电子轨道半径连续变小
原子不稳定
辐射电磁波频率连续变化
事实上：原子是稳定的
辐射电磁波频率只是某些确定值
三、经典理论的困难
拓展提高
1、利用光谱分析的方法能够鉴别物质和确定物质的组成成分,关于光谱分析,下列说法中正确的是( )
A.利用高温物体的连续谱就可以鉴别其组成成分
B.利用物质的线状谱就可以鉴别其组成成分
C.高温物体发出的光通过某物质后的光谱上的暗线反映了高温物体的组成成分
D.我们观察月亮射来的光的光谱,可以确定月亮的化学组成
B
拓展提高
解析：由于高温物体的光谱包括了各种频率的光,与其组成成分无关,A错误;某种物质发光的线状谱中的明线与某种原子发出的某频率的光有关,通过这些明线与原子的特征谱线对照,即可确定物质的组成成分,B正确;高温物体发出的光通过某物质后某些频率的光被吸收而形成暗线,这些暗线与所通过的物质有关,与高温物体无关,C错误;月亮反射到地面的光是太阳光,D错误。
拓展提高
2、下列说法中正确的是( )
A.巴耳末公式所计算得出的波长与氢原子光谱中的波长是一一对应的关系
B.根据巴耳末公式不仅可以分析氢原子光谱,也可以分析其他原子的发光光谱
C.由巴耳末公式得到的波长都在可见光波段
D.氢原子光谱中有红外光区、可见光区和紫外光区
解析：巴耳末公式只能描述氢原子光谱中的一个线系,不能确定氢原子光谱中所有谱线对应的波长,A错误;根据巴耳末公式只能分析氢原子光谱,不能分析其他原子的发光光谱,B错误;巴耳末线系包括可见光区和部分紫外光区,C错误;氢原子光谱中有可见光区、红外光区和紫外光区,D正确。
D
课堂总结
氢原子光谱
光谱
氢原子光谱实验规律
经典理论的困难
吸收光谱
发射光谱
巴尔末系：巴尔末公式
原子的稳定性
原子光谱的分立性
光谱分析
其他线系
板书设计
氢原子光谱
光谱
氢原子光谱实验规律
经典理论的困难
吸收光谱
发射光谱
巴尔末系：巴尔末公式
原子的稳定性
原子光谱的分立性
光谱分析
其他线系
作业布置
课后练习和同步练习
谢谢
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物理选择性必修3第4章第4节氢原子光谱和玻尔的原子模型教学设计第一课时
课题
氢原子光谱和玻尔的原子模型
单元
4
学科
物理
年级
高二
学习目标
物理观念:知道光谱、连续谱、线状谱的概念。科学思维：掌握氢原子光谱的实验规律，理解理论的局限性与不足。科学探究：通过对氢原子光谱实验规律的探究，揭示物理现象的科学本质，提高探究能力。科学态度与责任：学会用事实说话，坚持实事求是的科学态度，体验科学家的艰辛，激发探索科学规律的热情。
重点
氢原子光谱实验规律
难点
氢原子光谱实验规律
教学过程
教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
导入新课
把食盐放在火中灼烧，会发出黄色的光。食盐为什么发黄光而不发其他颜色的光呢?
学生观察实验现象，并思考问题。
以课堂小实验引入新课，让学生更积极地参与到课堂中来。
讲授新课
一、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。实验观察1：白炽灯丝发光的连续谱实验观察2：原子的发射光谱1、发射光谱:由发光体直接产生的光谱(1)连续光谱形式：连续分布，一切波长的光都有产生：炽热的固体、液体和高压气体发光形成(2)线状谱(原子光谱)形式：一些不连续的明线组成，不同元素的明线光谱不同产生：稀薄气体发光形成的光谱原子光谱:是原子的特征谱线每一种原子都有自己特定的原子光谱，不同原子，其原子光谱均不同。观察：现象：光谱区域存在一条条暗线特点：各种原子的吸收光谱中的每一条暗线都跟该种原子的发射光谱中的一条明线（线状光谱）相对应。
产生：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
.2、吸收光谱:
炽热的白光通过温度较低的物质气体时，某些波长的光被物质吸收后产生的光谱吸收光谱中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。吸收光谱中的暗谱线，也是原子的特征谱线。太阳光谱是吸收光谱X射线照射激发荧光，通过分析荧光判断越王勾践宝剑的成分．几种光谱的比较：课堂练习1、
(多选)下列关于光谱和光谱分析的说法正确的是( )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解析：太阳光谱中的暗线是太阳发出的连续谱经过太阳大气层时产生的吸收光谱,正是太阳发出的光谱被太阳大气层中存在的对应元素吸收所致,白炽灯发出的是连续谱,选项A错误;月球本身不会发光,靠反射太阳光才能使我们看到它,所以不能通过光谱分析鉴别月球的物质成分,选项D错误;光谱分析只能是线状谱和吸收光谱,连续谱是不能用来进行光谱分析的,所以选项C正确;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,选项B正确。答案：BC二、氢原子光谱氢原子是最简单的原子，其光谱也最简单。特点:光谱是分立的亮线（只含几种特定频率的光）可见光区:
巴耳末系是氢光谱在可见光区的谱线,其波长公式：其中,R叫里德伯常量,值为：氢原子光谱的其他线系：课堂练习2、巴耳末通过对氢光谱的研究总结出巴耳末公式
(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.巴耳末依据氢光谱的分析总结出巴耳末公式D.巴耳末公式准确反映了氢原子发光的所有情况,其波长的分立值并不是人为规定的解析：巴耳末公式只确定了氢原子发光中的一个线系波长,不能描述氢原子发出的各种光的波长,也不能描述其他原子发出的光,故B、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,故A错误,C正确。答案：C三、经典理论的困难1、矛盾一：无法解释原子的稳定性2、矛盾二：无法解释原子光谱的分立性事实上：原子是稳定的辐射电磁波频率只是某些确定值
实验观察，知道并理解光谱的概念。通过观察区分连续光谱和线状谱。完成实验观察。对比明线光谱和吸收光谱的区别。理解吸收光谱的应用。对比几种光谱的特点。完成课堂练习。了解氢原子光谱的特点。完成课堂练习。理解经典理论的局限性，不能解释原子的稳定性和原子光谱的分立性。
通过实验观察，知道并理解光谱的概念。提高学生的科学探究能力。通过实验观察，得到与已有知识不同的现象，引出新知识，让学生更易理解新知识，同时提高学生发现知识探索知识的能力。通过实验视频让学生更好的理解吸收光谱。体会物理知识在生活科技中的应用，激发学生探索科学规律的热情。学习氢原子光谱的特点，揭示物理现象的科学本质，提高探究能力。学会用事实说话，坚持实事求是的科学态度，体验科学家的艰辛，激发探索科学规律的热情。
拓展提高
1、利用光谱分析的方法能够鉴别物质和确定物质的组成成分,关于光谱分析,下列说法中正确的是( )A.利用高温物体的连续谱就可以鉴别其组成成分B.利用物质的线状谱就可以鉴别其组成成分C.高温物体发出的光通过某物质后的光谱上的暗线反映了高温物体的组成成分D.我们观察月亮射来的光的光谱,可以确定月亮的化学组成解析：由于高温物体的光谱包括了各种频率的光,与其组成成分无关,A错误;某种物质发光的线状谱中的明线与某种原子发出的某频率的光有关,通过这些明线与原子的特征谱线对照,即可确定物质的组成成分,B正确;高温物体发出的光通过某物质后某些频率的光被吸收而形成暗线,这些暗线与所通过的物质有关,与高温物体无关,C错误;月亮反射到地面的光是太阳光,D错误。答案：B2、下列说法中正确的是( )A.巴耳末公式所计算得出的波长与氢原子光谱中的波长是一一对应的关系B.根据巴耳末公式不仅可以分析氢原子光谱,也可以分析其他原子的发光光谱C.由巴耳末公式得到的波长都在可见光波段D.氢原子光谱中有红外光区、可见光区和紫外光区解析：巴耳末公式只能描述氢原子光谱中的一个线系,不能确定氢原子光谱中所有谱线对应的波长,A错误;根据巴耳末公式只能分析氢原子光谱,不能分析其他原子的发光光谱,B错误;巴耳末线系包括可见光区和部分紫外光区,C错误;氢原子光谱中有可见光区、红外光区和紫外光区,D正确。答案：D
完成拓展提高。
完成练习题，巩固基础知识。
课堂小结
总结所学知识。
帮助学生梳理基础知识，建立知识框架。
板书
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精品试卷·第
2
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