4.4 氢原子光谱和玻尔的原子模型 教学设计 -2022-2023学年高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第三册

广南县第十中学校课时教学设计 课题 4.4氢原子光谱和玻尔的原子模型 课型 新授课 核心素养 物理观念：了解人类探索原子及其结构的历史。知道原子的核式结构模型。通过对氢原子光谱的分析，了解原子的能级结构。明确玻尔原子模型的意义。 科学思维：领悟理论与实践结合的科学思想。掌握发现错误-分析原因-提出假设-实验验证的科学探究方法 科学探究：物理学史中重要理论和实验的产生有其历史发展的必然性，在对这种必然性以及理论与实验的科学性的分析过程就是一种非常可行的科学探究过程。 科学态度与责任： 理解人类对原子的认识和研究经历了一个十分漫长的过程， 这一过程也是辩证发展的过程，通过教学让学生体验科学家所进行的科学探究，领会科学方法和科学精神。 学科德育 通过严谨的理论分析和科学推理过程培养学生科学严谨、实事求是的学习态度。 教材分析 本节内容主要是光谱、氢原子光谱的实验规律和经典理论的困难，本节的重点难点是氢原子光谱实验规律。 本节内容再现了原子结构理论在实践中接受检验、推理、再检验、再修正的过程。要在教学过程中使学生体会到，从原子结构的核式结构（理论）到经典理论难以解释（实践）再到玻尔原子结构假设说（新理论）再到对氢光谱的成功解释（再实践）的科学探究过程，领会科学方法和科学精神。 学情分析 学生通过对前几节知识的学习，对本章内容有一点的认识，但是由于本章涉及的概念较多，也比较抽象，因此，在讲授新内容时，要注意新旧知识的衔接，并要对学生不理解、容易混淆的概念，要及时运用类比的方法帮助学生理解和区分，最后按照学生的实际水平，选择难度适当并有代表性的题目进行分析并加以练习强化 学习目标 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力特性； 学习重点 氢原子光谱实验规律 学习难点 氢原子光谱实验规律 学法指导 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。 核心问题设计 1. 什么是光谱？ 2. 光谱可以分为几类？ 3. 氢原子巴耳末系遵循什么计算规律？ 4. 早期的氢原子光谱的发现给经典物理带来了哪些困难？ 教学过程设计 回顾：原子结构模型 问题引入：不同元素的火焰颜色为什么不同呢？ 观看视频： 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。 用棱镜或者光栅把光按波长(频率)展开，得到光的波长(频率)成分和强度分布的记录，即光谱。 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。 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。 几种光谱的比较： 回归教材问题：把食盐放在火中灼烧，会发出黄色的光。为什么发黄光而不发其他颜色的光呢？ 答：食盐被灼烧时发的光，也主要是由食盐蒸气中钠原子在高温时发出的 让炽热固体发出的白光通过较冷的钠蒸汽，可以看到在连续谱的背景上出现两条挨得很近的暗线，这两条暗线的波长恰好跟高温的钠蒸汽的发射光谱中的两条黄色亮线的波长相同。 3．光谱分析 (1)定义：利用原子的特征谱线来鉴别物质和确定物质的组成成分． (2)优点：灵敏度高，样本中一种元素的含量达到10-13 kg时就可以被检测到。同种物质吸收光谱中的暗线与它线状谱中的明线相对应，线状谱和吸收光谱中的谱线都是原子的特征光谱，都可以用于光谱分析。 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(　BC　) 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