高二物理 选择性必修三 氢原子光谱和波尔的原子模型

1、氢原子光谱和玻尔的原子模型教学目标了解光谱、连续谱和线状谱等概念。知道氢原子光谱的实验规律。知道经典理论的困难在于无法解释氢原子的稳定性和光谱的分立特性。了解波尔原子理论的基本假设的主要内容。能用玻尔原子理论解释氢原子能级图及光谱认识玻尔的原子理论和卢瑟福的核式结构模型之间的继承和发展的关系。了解波尔模型的不足之处及其原因教材分析本节内容主要分为两大部分：第一部分是光谱、氢原子光谱的实验规律和经典理论的困难；第二部分是波尔原子理论的基本假设、波尔理论对氢原子光谱的解释和玻尔理论的局限性。第二部分的是本节的中点难点。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

2、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。波尔意识到经典理论在解释原子结构方面的困难，在普朗克关于黑体辐射的量子论和爱因斯坦关于光子概念的启发下，把量子观念引人原子系统，提出了自己的原子结构假说，包括轨道量子化与定态、跃迁的频率条件（又叫辐射条件）。尽管波尔模型后来被证明很不完善，但仍是人们认识原子结构的一个重要标志。新课程核心素养物理观念：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

3、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。教学过程回顾历史上著名物理学家对原子结构的研究人类对原子的认识和研究经历了一个十分漫长的过程，这个漫长过程中几个著名物理学家都从自己的典型实验现象中总结了自己的原子结构模型，有哪些物理学家做了巨

4、大贡献呢？展示太阳光的连续光谱和气体放电现象实验1.太阳光谱 用三棱镜展示太阳光谱配合讲解：年，牛顿就发现了白光通过三棱镜后能够得到绚丽的光带，并把实验中得到的彩色光带叫做光谱炽热的固体、液体、高压的气体的光谱，是由连续分布的一切波长的光组成的，这种光谱叫做连续光谱提问：是否所有物体发出的光谱都是连续谱？实验2.光谱管组（图）实验利用光谱管组，展示氢气、氮气、氩气、氦气、氖气、汞蒸气的放电现象 并用分光计观察不同气体发光的光谱特征。让学生了解连续光谱的特征，明确气体在高压条件下能够发光。同时让学生发现氢气的光谱不是连续谱而是分立的亮线3、从卢瑟福的核式结构模型出发，利用行星模型，使学生明确氢原

5、子的发光原理4、经典理论的困难5、波尔理论基本假设1、轨道假设：原子中的电子在库仑力的作用下，绕原子核做圆周运动，服从经典力学的规律。 但是，电子轨道半径不是任意的，只有当半径大小符合一定条件时，这样的轨道才是可能的。即电子的轨道是量子化的。 电子在这些轨道上绕核的转动是稳定的，不产生电磁辐射。2、能级假设：当电子在不同轨道上运动时，原子处于不同状态,具有不同能量，所以原子能量也是量子化的，这些量子化的能量值叫能级；原子中这些具有确定能量的稳定状态叫定态。能量最低的状态叫基态，其他状态叫激发态。3、跃迁假设：当电子从能量较高的定态轨道（设能量为Em）跃迁到能量较低的定态轨道（设能量为En，mn）时，它辐射出一定频率的光子，光子的能量由这两种定态的能量差决定，即 反之，当电子吸收光子时会从较低的能量态跃迁到