高二物理氫原子光譜4省公開課金獎(jiǎng)全國賽課一等獎(jiǎng)微課獲獎(jiǎng)?wù)n件

高中物理新人教版

選修３-5系列課件1/2118.3《氫原子光譜》2/21教學(xué)目標(biāo)

1、知識與技能（1）了解光譜定義和分類；（2）了解氫原子光譜試驗(yàn)規(guī)律，知道巴耳末系；（3）了解經(jīng)典原子理論困難。2、過程與方法：經(jīng)過本節(jié)學(xué)習(xí)，感受科學(xué)發(fā)展與進(jìn)步坎坷。3、情感、態(tài)度與價(jià)值觀：培養(yǎng)我們探究科學(xué)、認(rèn)識科學(xué)能力，提升自主學(xué)習(xí)意識。教學(xué)重點(diǎn)：氫原子光譜試驗(yàn)規(guī)律。教學(xué)難點(diǎn)：經(jīng)典理論困難。教學(xué)方法：教師啟發(fā)、引導(dǎo)，學(xué)生討論、交流。教學(xué)用具：投影片，多媒體輔助教學(xué)設(shè)備。3/21

α粒子散射試驗(yàn)使我們知道原子含有核式結(jié)構(gòu),但電子在核周圍怎樣運(yùn)動(dòng)?它能量怎樣改變?這些還要經(jīng)過其它事實(shí)認(rèn)識.4/21早在17世紀(jì)，牛頓就發(fā)覺了日光經(jīng)過三棱鏡后色散現(xiàn)象，并把試驗(yàn)中得到彩色光帶叫做光譜5/21一、光譜用光柵或棱鏡能夠把光按波長展開，取得光波長（頻率）成份和強(qiáng)度分布統(tǒng)計(jì)，即光譜。有時(shí)只是波長成份統(tǒng)計(jì)。（2）分類：發(fā)射光譜可分類：連續(xù)光譜和明線光譜。1.發(fā)射光譜（1）定義：物體發(fā)光直接產(chǎn)生光譜叫做發(fā)射光譜。6/21①連續(xù)光譜

A由波長連續(xù)分布光組成連在一起光帶叫連續(xù)光譜。

特點(diǎn)：光譜看起來不是一條條分立譜線，而是連在一起光帶。即連續(xù)分布包含有從紅光到紫光各種色光光譜。B熾熱固體、液體和高壓氣體發(fā)射光譜是連續(xù)光譜。

比如白熾燈絲發(fā)出光、燭焰、熾熱鋼水發(fā)出光都形成連續(xù)光譜。7/21②明線光譜

A只含有一些不連續(xù)亮線光譜叫做明線光譜。明線光譜中亮線叫譜線，各條譜線對應(yīng)不一樣波長光。B稀薄氣體或金屬蒸氣發(fā)射光譜是明線光譜。C

各種原子發(fā)射光譜都是線狀譜，說明原子只能發(fā)出幾個(gè)特定頻率光。不一樣原子亮線位置不一樣，說明不一樣原子發(fā)光頻率是不一樣，所以這些亮線稱為原子特征譜線。8/21

高溫物體發(fā)出白光（其中包含連續(xù)分布一切波長光）經(jīng)過物質(zhì)時(shí)，一些波長光被物質(zhì)吸收后產(chǎn)生光譜，叫做吸收光譜。各種原子吸收光譜中每一條暗線都跟該種原子發(fā)射光譜中一條明線相對應(yīng)。這表明，低溫氣體原子吸收光，恰好就是這種原子在高溫時(shí)發(fā)出光。所以吸收光譜中暗譜線，也是原子特征譜線。太陽光譜是吸收光譜。2吸收光譜9/2110/21

光譜發(fā)射光譜定義：由發(fā)光體直接產(chǎn)生光譜連續(xù)光譜｛產(chǎn)生條件：熾熱固體、液體和高壓氣體發(fā)光形成光譜形式：連續(xù)分布，一切波長光都有線狀光譜｛（原子光譜）產(chǎn)生條件：稀薄氣體、金屬蒸氣發(fā)光形成光譜光譜形式：一些不連續(xù)明線組成，不一樣元素明線光譜不一樣（又叫特征光譜）吸收光譜定義：連續(xù)光譜中一些波長光被物質(zhì)吸收后產(chǎn)生光譜產(chǎn)生條件：熾熱白光經(jīng)過溫度較白光低氣體后，再色散形成光譜形式：用分光鏡觀察時(shí)，見到連續(xù)光譜背景上出現(xiàn)一些暗線（與特征譜線相對應(yīng)）

3小結(jié)：各種光譜特點(diǎn)及成因：11/21（1）因?yàn)槊糠N原子都有自己特征譜線，所以能夠依據(jù)光譜來判別物質(zhì)和確定物質(zhì)組成成份。這種方法叫做光譜分析。（2）光譜分析法由基爾霍夫開創(chuàng)。

（3）優(yōu)點(diǎn)：靈敏度高。樣本中一個(gè)元素含量到達(dá)10-10g時(shí)就能夠被檢測到。（4）同種物質(zhì)吸收光譜中暗線與它明線光譜中明線相對應(yīng)，明線光譜和吸收光譜中譜線都是原子特征光譜，都能夠用于光譜分析。

4光譜分析12/21

原子光譜不連續(xù)性反應(yīng)出原子結(jié)構(gòu)不連續(xù)性，所以光譜分析也能夠用于探索原子結(jié)構(gòu)。13/21氫原子是最簡單原子，其光譜也最簡單。二、氫原子光譜試驗(yàn)規(guī)律氣體放電管：玻璃管中稀薄氣體分子在強(qiáng)電場作用下會(huì)電離，成為自由移動(dòng)正負(fù)電荷，于是氣體變成導(dǎo)體，導(dǎo)電時(shí)會(huì)發(fā)光。這么裝置叫做氣體放電管。14/21除了巴耳末系，以后發(fā)覺氫光譜在紅外和紫個(gè)光區(qū)其它譜線也都滿足與巴耳末公式類似關(guān)系式。1885年，巴耳末對當(dāng)初已知，在可見光區(qū)14條譜線作了分析，發(fā)覺這些譜線波長能夠用一個(gè)公式表示：15/21按經(jīng)典物理學(xué)電子繞核旋轉(zhuǎn)，作加速運(yùn)動(dòng)，電子將不停向四面輻射電磁波，它能量不停減小，從而將逐步靠近原子核，最終落入原子核中。但實(shí)際上原子是個(gè)穩(wěn)定系統(tǒng)。盧瑟福原子核式模型正確地指出了原子核存在，很好地解釋了α粒子散射試驗(yàn)。不過。經(jīng)典物理學(xué)既無法解釋原子穩(wěn)定性，又無法解釋原子光譜分立特征。三、經(jīng)典理論困難16/21

軌道及轉(zhuǎn)動(dòng)頻率不停改變，輻射電磁波頻率也是連續(xù)，原子光譜應(yīng)是連續(xù)光譜。而實(shí)際上看到是分立線狀譜。

這些矛盾說明盡管經(jīng)典物理學(xué)理論能夠很好地應(yīng)用宏觀物休，但它不能解釋原子世界現(xiàn)象，引入新觀念是必要。17/21課堂效果檢測：1在實(shí)際生活中，我們能夠經(jīng)過光譜分析來判別物質(zhì)和物質(zhì)組成成份。比如某樣本中一個(gè)元素含量到達(dá)10-10g時(shí)就能夠被檢測到。那么我們是經(jīng)過分析以下哪種譜線來判別物質(zhì)和物質(zhì)組成成份？A連續(xù)譜B線狀譜C特征譜線D任意一個(gè)光譜

（BC）18/212以下說法正確是：A經(jīng)過光柵或棱鏡能夠把光按波長展開，從而取得光波長成份統(tǒng)計(jì)，這就是光譜。即光譜與光強(qiáng)度無關(guān)。B經(jīng)過光柵或棱鏡能夠把光按波長展開，從而取得光波長成份和強(qiáng)度分布統(tǒng)計(jì)，這就是光譜。即光譜不但統(tǒng)計(jì)了光波長分布，還統(tǒng)計(jì)了強(qiáng)度分布。C在研究太陽光譜時(shí)發(fā)覺太陽光譜中有許多暗線，這說明了太陽內(nèi)部缺乏對應(yīng)元素。D在研究太陽光譜時(shí)發(fā)覺太陽光譜中有許多暗線，這些暗線與一些元素特征譜線相對應(yīng)，這說明了太陽大氣層內(nèi)存在對應(yīng)元素。