物理选择性必修3优质课公开课导学案4.4.pdf

4.氢原子光谱和玻尔的原子模型

素养目标

1.知道光谱、连续谱、线状谱及玻尔原子理论基本假设的内容，了解能级、能级跃迁、

能量量子化以及基态、激发态等概念．(物理观念)

2．掌握氢原子光谱的实验规律和氢原子能级图，了解玻尔理论的局限性，能用原子能

级图分析、推理、计算，提高解决问题的能力．(科学思维)

3．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．(科学态度与责任)

自主落实·必备知识全过关

一、光谱及氢原子光谱的实验规律

1．光谱

(1)定义：用棱镜或光栅可以把物质发出的光按________(频率)展开，获得________(频

率)和强度分布的记录，即光谱．

(2)分类

①线状谱：有些光谱是一条条的________，叫作谱线不同原子发光频率不同，这样的光

谱叫作线状谱．

②连续谱：有的光谱看起来不是一条条分立的谱线，而是连在一起的________，叫作连

续谱．

③特征谱线

气体中中性原子的发光光谱都是________，且不同原子的亮线位置________，故这些亮

线称为原子的________谱线．

(3)光谱分析

①定义：利用原子的________来鉴别物质和确定物质的组成成分．

②优点：灵敏度高.

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元素含量达到10kg就能被检测到

2．氢原子光谱的实验规律和经典理论的困难

氢原子光谱是线状谱，只有一系列特定波长的光

(1)氢原子光谱的实验规律

①巴耳末公式

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＝R∞2−2，n＝3，4，5，…

λ2n

②意义：巴耳末公式以简洁的形式反映了氢原子的________的特征．

(2)经典理论的困难用经典理论解释不通

①用经典电磁理论在解释原子的________时遇到了困难．

②用经典电磁理论在解释原子光谱是________的线状谱时遇到了困难．

二、玻尔原子理论的基本假设

1．玻尔原子模型

(1)原子中的电子在________的作用下，绕________做圆周运动．

特定的不连续的轨道

(2)电子绕核运动的轨道是________的．

(3)电子在这些轨道上绕核的运动是________的，不产生________．

2．定态

当电子在不同轨道上运动时，原子处于不同的状态，具有________的能量动能和势能的

总和，即原子的能量只能取一系列特定的值，这些量子化的能量值叫作________．原子具有

确定能量的稳定状态，称为________．能量最低的状态叫作________，其他的状态叫作

________．

3．跃迁

当电子从能量较高的定态轨道(其能量记为E)________到能量较低的定态轨道(能量记

n

为E，nm)时，会________能量为hν的光子，这个光子的能量由前后两个能级的________，

m

即hν＝________，这个式子被称为频率条件，又称________条件．

三、玻尔理论对氢光谱的解释及其局限性

1．玻尔理论对氢光谱的解释

(1)解释巴耳末公式

①按照玻尔的频率条件，原子从高能级跃迁到低能级时辐射的光子的能量为hν＝

________．

②巴耳末公式中的正整数n和2[公式中的2换为其他自然数，就得到其他谱线系的波

长]，正好代表电子跃迁之前和跃迁之后所处的________的量子数n和2.并且理论上的计算

和实验测量的________符合得很好．

(2)解释氢原子光谱的不连续性

原子从较高的能级向低能级跃迁时放出光子的能量等于前后________．由于原子的能级

[不同的原子能级不同，辐射光子的频率不同]是________的，所以放出的光子的能量也是

________的．因此，原子的发射光谱只有一些分立的亮线．

2．玻尔理论的局限性

(1)成功之处

玻尔的原子理论第一次将________观念引入原子领域，提出了________的概念，成功地

解释了________光谱的实验