4.4 氢原子光谱和玻尔的原子模型 导学案 -2025-2026学年高二下学期物理人教版选择性必修第三册

该高中物理导学案聚焦“氢原子光谱和玻尔的原子模型”，引导学生掌握光谱分类、氢光谱规律、玻尔理论假设及能级跃迁规律。通过“温故”复习卢瑟福核式结构、光电效应方程等旧知，引出经典理论的困难，再“知新”构建新知识脉络，形成学习支架。 资料以明确的预习提要锚定学习目标，温故知新填空助学生梳理知识体系，基础过关题搭配详细解析强化理解。通过模型建构（玻尔原子模型）和科学推理（跃迁能量计算）培养科学思维，深化能量观念等物理观念，便于学生自主学习与教师教学评估。

4.4 氢原子光谱和玻尔的原子模型 1.知道光谱、线状谱、连续谱，了解原子特征谱线与光谱分析。 2.掌握氢原子光谱的实验规律与巴耳末公式。 3.理解玻尔理论的三个基本假设：轨道量子化、定态、跃迁频率条件。 4.会用能级公式、跃迁规律解释氢光谱，知道玻尔理论的局限性。 1.卢瑟福核式结构：原子中心有很小的________，全部________与几乎全部________集中在核上。 2.光电效应方程：________。 3.光子能量：________。 1.光谱 （1）定义：用棱镜或光栅把光按________展开，获得________与________分布的记录。 （2）分类： ① ________：一条条分立亮线； ② ________：连在一起的光带。 （3）特征谱线：不同原子的亮线位置________，可用于________。 （4）光谱分析：利用原子的________鉴别物质、确定组成成分，灵敏度极高。 2. 氢原子光谱的实验规律 （1）氢原子光谱是________谱。 （2）巴耳末系（可见光区）公式：，，R为________。 （3）意义：反映氢原子光谱的________性。 3.经典理论的困难无法解释原子的________，也无法解释原子光谱是________谱。 4.玻尔原子理论的基本假设 （1）轨道量子化：电子绕核运动的轨道是________的，只能在特定轨道运动。 （2）定态：原子在特定轨道上具有确定能量，是稳定的；能量最低态叫________，其余叫________。 （3）跃迁与频率条件：原子从高能级跃迁到低能级，辐射光子能量________。 5.氢原子能级 （1）能级公式：________，基态能量________eV。 （2）一群氢原子从n能级向下跃迁，最多辐射________种频率光子。 （3）一个氢原子从n能级向下跃迁，最多辐射________种频率光子。 6.玻尔理论的解释与局限 （1）成功：引入________观念，圆满解释________光谱规律。 （2）局限：保留了________的观念，把电子运动看作________运动。 1.一个氢原子从能级跃迁到能级，则该氢原子可能( ) A.放出光子，能量增加 B.吸收光子，能量增加 C.放出光子，能量减少 D.吸收光子，能量减少 2.有关光谱的说法中正确的是( ) A.太阳光谱是连续谱，氢原子光谱是线状谱 B.摄下月球的光谱可以分析出月球上有哪些元素 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.氢原子光谱说明氢原子只发出特定频率的光 3.大量氢原子从高能级向低能级跃迁，辐射出的光子中有A、B两种光子，它们的跃迁图如图所示，则A、B两种光子的能量差为( ) A.0 B.1.89eV C.9.23eV D.13.06eV 4.大量处在第3能级的氦离子（）向低能级跃迁，能发出频率为的三种光子，且。已知普朗克常量为h，基态氦离子的能量为，则处在第3能级氦离子的能量为( ) A. B. C. D. 答案及解析 温故知新·基础填空 温故——课前知识链接 1.原子核；正电荷；质量 2. 3. 知新——课本研习梳理 1.（1）波长；波长（频率）；强度（2）线状谱；连续谱（3）不同；光谱分析（4）特征谱线2.（1）线状（分立）（2）3、4、5…；里德伯常量（3）分立（不连续） 3. 稳定性；分立（线状） 4.（1）量子化（2）基态；激发态（3） 5.（1）； -13.6（2）（3） n-1 16.（1）量子化；氢原子（2）经典粒子；圆周（经典力学） 基础过关·课前自测 1.答案：B 解析:根据玻尔理论，氢原子从低能级向高能级跃迁时，将吸收一定频率的光子，原子的能量增加。 故选B。 2.答案：D 解析：A.太阳光谱是吸收光谱，故A错误； B.月球是反射的太阳光，分析月光实际上就是在分析太阳光，月球又不像气体那样对光谱有吸收作用，因此无法通过分析月球的光谱来得到月球的化学成分，故B错误； C.高温物体发出的光通过物质吸收后，物质会吸收掉一部分，通过对光谱的分析，可以得知物质的组成，但是无法得到高温物体的组成，故C错误； D.氢原子由高能级向低能级跃迁时会发出某些特定频率的光，形成相应频率的线状谱，是非连续谱，故D正确。 故选D。 3.答案：C 解析：根据题意可知，A光子的能量为 B光子的能量为 则A、B两种光子的能量差 故选C。 4.答案：B 解析：氦离子是类氢离子，其能级公式为，其中为基态能量。第3能级的能量为当氦离子从第3能级跃迁到基态时，释放的光子频率对应最大能级差，即可得故选B。 学科网（北京）股份有限公司 $