沪科版选修35 3.3量子论下的原子模型（共2课时） 教学设计.doc

物理学 教学设计课题 3.3量子论视野下的原子模型授课人课时安排2课型新课授课时间第十二周课标依据量子论视野下的原子模型教材分析 这一节知识是整章的核心知识，目的是将学生理解的光电效应，知道量子学说后，将量子化知识应用到原子模型的研究。学情分析 学 学 这节课是在学生有了能量量子化的概念后，用量子化学说解释原子模型的一节内容，新课中涉及复杂的理论探究，外加抽象的物理知识，学生学起来难度较大，耗时将会较多。体育班适当删减三维目标知识与能力：1.了解玻尔理论的主要内容.2.掌握氢原子能级和轨道半径的规律.3.知道玻尔对氢原子光谱的解释及玻尔理论的局限性. 过程与方法：通过玻尔理论的学习，进一步了解氢光谱的产生。情感态度与价值观：培养我们对 学的探究精神，养成独立自主、勇于创新的精神。教学重难点教学重点： 对玻尔原子理论基本假设的理解.教学难点： 玻尔理论对氢原子光谱的解释 .教法与学法 探究法教学资源教学动计师生活动设计意图批注探究一、把量子论引入原子模型1.玻尔理论的建立背景和观点(1)经典理论的困难按照经典电磁理论，电子绕原子核做高速转动辐射能量，最终落到 上.但事实并非如此，不能解释原子的稳定性.(2)玻尔的观点玻尔接受普朗克的 思想,提出了量子化的原子模型.2.玻尔理论定态假设：原子只能处于一系列不连续的能量状态中,在这些状态中的原子是稳定的，这些状态叫定态.只有当原子在两个定态之间跃迁时,才产生电磁辐射跃迁假设：原子从能量为em的定态跃迁到能量为en的定态时,辐射(或吸收)一定频率的光子，光子的能量为h=em-en 轨道假设：原子的不同能量状态对应于电子的不同运行轨道,原子的能量状态是不连续的，因而电子围绕原子核运动的轨道半径也是不连续的,只能是一些分立的数值,即rn=n2r1,en= (n=1,2,3),其中r1=0.5310-10 m,e1=-13.6ev二、能级 原子光谱1.能级:在玻尔模型中,原子的能量状态是 ,因而各定态的能量只能取一些 值,原子在各定态的能量值叫原子的能级.2.氢原子的能级图(如图)3.原子光谱(1)基态:在正常状态下,原子处于能量 的状态,这时电子在离核最 的轨道上运动,这一定态叫 .(2)激发态:电子在其他轨道上运动时的定态叫 .(3)氢原子光谱:原子处于 时最稳定,处于较高能级的激发态时会自发地向低能级的激发态或基态 ,这一过程是 能量的过程,能量以 的形式辐射出去.各种物质的原子结构不同,能级分布也就各不相同,它们可能发射的 也不同,每种元素的原子发出的光都有自己的特征,因而具有自己的原子光谱,如图为氢原子的光谱.【判一判】(1)在玻尔模型中，原子的能量状态是连续的.( )(2)原子处于基态时能量是最高的.( )(3)能级之间的跃迁都是自发进行的.( )三、玻尔理论的成就和局限1.玻尔理论的成就玻尔理论第一次将 引入原子领域;提出了 和跃迁的概念,成功解释了 光谱的实验规律.2.玻尔理论的局限性没有彻底摆脱经典物理学的束缚,保留了电子有确定的 和 、绕原子核在圆周轨道上运行的概念,即保留了经典粒子的观念,把电子运动看做经典力学描述下的轨道运动.3.电子云原子中电子的运动并没有确定的 ,而是可以出现在原子内的整个核外空间,只是在不同的地方出现的 不同.如果用疏密不同的点表示电子在各处出现的 ,画出图来,就像 一样,人们把它叫做 1、 从卢瑟福原子核实结构模型的不足引出一种新的理论，波尔量子论下的原子模型。2、 对波尔理论的一些假设做一解释，让学生弄明白定态假设、轨道假设的含义。讲解中结合学生具有的化学知识尽量做到生动些。3、在学生弄明白了波尔的量子论原子模型后，就可以解释一些原子释放光子的原因，介绍能级、基态、激发态等一些概念，加深学生对氢原子光谱的认知。当堂检测有效练习例1(2012北京高考)一个氢原子从n=3能级跃迁到n=2能级.该氢原子( )a.放出光子，能量增加b.放出光子，能量减少c.吸收光子，能量增加d.吸收光子，能量减少例2:(2012徐州高二检测)按照玻尔理论，下列关于氢原子的论述正确的是( )a.第m个定态和第n个定态的轨道半径rm和rn之比为rmrn=m2n2b.第m个定态和第n个定态的能量em和en之比为emen=n2m2c.电子绕原子核的某一轨道运动，若其圆周运动的频率是，则其发光频率也是d.若氢原子处于能量为e的定态，则其发光频率为变式:按照玻尔原子理论，氢原子中的电子离原子核越远，氢原子的能量 (选填“越大”或“越小”).已知氢原子的基态能量为e1(e10)，电子质量为m，基态氢原子中的电子吸收一频率为的光子被电离后，电子速度大小为 (普朗克常量为h).例3】:(2012杭州高二检测)氢原子处于基态时，原子的能量为e1=-13.6 ev，当处于n=3的激发态时，能量为e3=-1.51 ev，则(1)当氢原子从n=3的激发态跃迁到n=1的基态时，向外辐射的光子的波长是多少？(2)若要使处于基态的氢原子电离，至少要用多大频率的电磁波照射氢原子？(3)若有大量的氢原子处于n=3的激发态，则在跃迁过程中可能释放出几种频率的光子？其中波长最长的是多少？作业布置作业：对应课件中的例题 板书设计量子论视野下的原子模型1、 把量子论引入原子模型 波尔理论：定态假设和轨道假设2、 氢原子光谱 能级：基态 激发