18.3氢原子光谱教学设计说明

1885年，巴耳末对当时已知的，在可见光区的4条谱线作了分析，发现这些谱线的波长可以用一个公式表示：
特点：a、每一个n值分别对应一条谱线
b、n只能取正整数，不能取连续值，巴耳末公式以简洁的形式反映了氢原子的线状光谱，即辐射波长的分离特征。
除了巴耳末系，后来发现的氢光谱在红外和紫外光区的其它谱线也都满足与巴耳末公式类似的关系式。
A. a元素B. b元素C. c元素D. d元素
[自主学习]：P54页“科学足迹”容：
（二）、氢原子光谱
【教师讲解】：要进行光谱分析，就要知道各种原子的特征谱线，如何获得不同原子的特征谱线？
[演示实验]：仅以气体放电管做出说明。玻璃管中稀薄气体的分子在强电场的作用下会电离，成为自由移动的正负电荷，于是气体变成导体，导电时会发光。这样的装置叫做气体放电管。教师演示气体放电管导电的情况。介绍巴耳末公式：
2．在师生共同创设的丰富多彩的教学情境下，在行为上“动手做、动眼看、动耳听、动笔写、动脑思”，全身心地投入学习过程，最终完成体验性课程。
三、学习者特征分析
要实现对氢原子光谱的深入理解，不能过于扩展相关应用，应紧扣教学大纲的基本思想，基本要求。
本节课在高考当中的地位较轻、新课标的要求也只是停留在理解的程度。并且结合高二（14）景谷班的学习状况及接受能力的限制，教学应紧扣大纲要求，无需过于扩展。
四、教学策略选择与设计
以满堂学为教学理念，体现学生为主，教师为引路、开窍者的思想。所设计的教学目标，体现了物理新课程的三维教学目标，结合氢原子光谱的具体容，避免了空洞的、千篇一律的目标。
五、教学重点及难点
教学重点：氢原子光谱的实验规律。
教学难点：经典物理学无法解释原子的稳定性和光谱分立特征。
六、教学用具
<板书>18.3 氢原子光谱
二、新课教学
（一）、光谱
【提出问题】：什么是光谱？
[自主学习]：P54页“光谱”容：
【提出问题】：
1、光谱的准确定义。
2、什么是线状谱？
3、什么是连续谱？
4、什么是特征谱线？
5、认识特征谱线有什么作用？
6、什么是光谱分析？
【归纳总结】：用光栅或棱镜可以把各种颜色的光按波长展开，得到光的波长（频率）和强度分布的记录，叫光谱。
二、氢原子光谱的实验规律
三、经典理论的困难
无法解释原子的稳定性；无法解释原子光谱的分立特征。
教学反思
（三）、经典理论的困难
【教师讲解】：氢原子光谱实验规律让人们意识到，经典理论可以很好的应用于宏观物体，但是却不能解释原子世界的现象，因为它产生了困难。
【提出问题】：经典理论的困难是什么？
[自主学习]：P56页“经典理论的困难”容
【教师讲解】：针对学生讨论作出评讲：
困难1：e→受原子核的库仑引力→绕核转动→周期性变化的电磁场→辐射电磁波→辐射能量→电子能量耗尽→栽到原子核上。但事实：原子是很稳定的系统。
课题：18.3氢原子光谱
科目：物理
教学对象：高二（14）班
1课时
授课教师：刚
单位：景谷县一中
一、教学容分析
本节教材是在了解光谱、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，重点讲述氢原子光谱的实验规律。教科书给出了巴耳末公式。应该明确，该公式的出现不是为了让学生练习计算，而是与前面学习碰撞时的意图一样，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。即巴耳末公式以简洁的形式反映了氢原子辐射波长的分立特征。同时它也为下一节氢原子能量的分立性作了铺垫。而源自光谱的事实不能用经典物理学理论解释，必须建立新的原子模型。
困难2：e→辐射电磁波→失去能量→慢慢靠近原子核→连续的变化→发出连续的原子光谱。但事实：原子的发射光谱是线状谱。
（四）迁移应用
[自主学习]：P56页“练习题”容。
教师就学生完成作业情况进行评讲。
完成《步步高》P105课时作业.
学生听讲，
思考1、2两个问题。
学生思考，回答。教师补充并指出——
17世纪，牛顿发现了太通过三棱镜后的色散现象。也就是说，用光栅或棱镜可以把各种颜色的光展开。
学生阅读相应容，回答相应问题。
学生记录，整理笔记。
学生思考，回答问题。
学生阅读相应文章。
此部分容为了解性，教师不做评讲。
学生听讲，观察。
学生听讲，讨论，回答。
学生自主阅读文章，讨论，回答问题。
学生动手完成作业。
课堂小结：
一、光谱
二、氢原子光谱的实验规律
三、经典理论的困难
无法解释原子的稳定性；无法解释原子光谱的分立特征。
线状谱：由一些不连续的亮线组成的光谱。
连续谱：由连续分布的一切波长的光组成的光谱
各种原子的发射光谱都是线状谱，不同原子的亮线位置不同，这些亮线称为原子的特征谱线。
利用特征谱线可以鉴别物质和确定物质的组成成分。这种方法叫做光谱分析。
[迁移应用]：
如图所示，a、b、c、d为四种元素的特征谱线，
e为某矿物的线状谱，通过光谱分析可以确定该矿物中缺少的元素为（ ）
二、教学目标
（一）知识与技能
（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）知道经典物理学的困难在于无法解释原子的稳定性和光谱分立特征。
（二）过程与方法
遵循基本思路“观察（探究）→思维（研究）→迁移（运用）”，从而认识和感受科学发展与进步的坎坷。
（三）情感态度与价值观
1．让学生进一步体会物理规律是在接受实践检验的过程中不断地发展和完善的。
（1）教师教具：气体放电管。
（2）学生用具（按小组准备）：无。
（3）多媒体教学设备。
七、教学过程与设计
教师活动
学生活动
一、引入新课
【教师讲解】：α粒子散射的实验使我们知道，原子具有核式结构。
【提出问题】：1、电子在原子周围怎样运动？
2、电子运动过程中是否有电磁波发射出去？它的能量怎样变化？
【教师指引】：今天我们将学习氢原子的光谱，来进一步揭示原子部的秘密……
板书设计
§18.3氢原子光谱
一、光谱
用光栅或棱镜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。线状谱——一条条亮线组成；连续谱——连在一起的光带组成。
特征谱线：原子只发射几种特定频率征谱线进行分析，鉴别和确定物质组成成分的方法。