《原子光譜》學(xué)習(xí)任務(wù)單

《原子光譜》學(xué)習(xí)任務(wù)單班級(jí)：姓名：小組：層次代號(hào)：教師評(píng)價(jià)：【課程標(biāo)準(zhǔn)與考試要求】原子光譜是高中物理魯科版必修1中的重要內(nèi)容。通過學(xué)習(xí)原子光譜，學(xué)生要理解原子結(jié)構(gòu)與光譜之間的關(guān)系，掌握氫原子光譜的特點(diǎn)和規(guī)律，能夠運(yùn)用相關(guān)知識(shí)解釋一些簡(jiǎn)單的物理現(xiàn)象。在考試中，會(huì)考查原子光譜的基本概念、氫原子光譜的實(shí)驗(yàn)規(guī)律以及相關(guān)的計(jì)算等?！緦W(xué)習(xí)目標(biāo)】1、知識(shí)與技能能準(zhǔn)確說出原子光譜的定義，像背自己的小秘密一樣熟練。清楚描述氫原子光譜的幾條主要譜線，就像描述自己最愛的美食的味道一樣細(xì)致。會(huì)運(yùn)用巴爾末公式計(jì)算氫原子光譜的波長(zhǎng)，計(jì)算起來就像數(shù)自己的零花錢一樣準(zhǔn)確。2、過程與方法通過觀察原子光譜的圖片和實(shí)驗(yàn)視頻，像偵探觀察線索一樣，發(fā)現(xiàn)原子光譜的特點(diǎn)。像科學(xué)家研究新發(fā)現(xiàn)一樣，從氫原子光譜的規(guī)律中歸納出原子結(jié)構(gòu)的相關(guān)信息。3、情感、態(tài)度與價(jià)值觀對(duì)物理世界的微觀結(jié)構(gòu)產(chǎn)生好奇，就像對(duì)神秘的魔法世界充滿向往一樣。體會(huì)到科學(xué)探索就像一場(chǎng)冒險(xiǎn)旅程，每一個(gè)新發(fā)現(xiàn)都是寶藏。【學(xué)習(xí)重點(diǎn)】1、氫原子光譜的特點(diǎn)和規(guī)律。2、巴爾末公式的理解和運(yùn)用。【學(xué)習(xí)難點(diǎn)】1、從原子光譜規(guī)律到原子結(jié)構(gòu)的推理過程。2、理解量子化概念在原子光譜中的體現(xiàn)。【知識(shí)鏈接】1、光的本質(zhì)我們都知道光很神奇，有時(shí)候像粒子，有時(shí)候像波。這就好比一個(gè)超級(jí)英雄，有時(shí)候是強(qiáng)壯的肌肉男，有時(shí)候又能像幽靈一樣穿墻而過。光的這種波粒二象性可是物理學(xué)中的一個(gè)大秘密哦。2、光譜的分類光譜就像光的身份證，有連續(xù)光譜和線狀光譜之分。連續(xù)光譜就像彩虹一樣，顏色是連續(xù)過渡的；線狀光譜則像一串珠子，是一條一條的亮線。3、原子結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)知識(shí)原子就像一個(gè)小太陽系，中間有個(gè)原子核像太陽一樣，周圍有電子像行星一樣繞著它轉(zhuǎn)。不過這個(gè)小太陽系可不像我們看到的太陽系那么簡(jiǎn)單，里面有很多奇妙的物理規(guī)律呢?！咀灾鲗W(xué)習(xí)案】任務(wù)一：原子光譜是什么1、閱讀課本上關(guān)于原子光譜的定義部分。你可以把它想象成是光在原子這個(gè)小世界里留下的獨(dú)特簽名。讀完之后，用自己的話簡(jiǎn)單地解釋一下原子光譜的定義。2、在網(wǎng)上搜索原子光譜的圖片，看看能不能找到原子光譜和普通光譜（比如彩虹的光譜）有什么不同。就像找不同游戲一樣，仔細(xì)觀察哦。任務(wù)二：氫原子光譜的探索1、觀看氫原子光譜的實(shí)驗(yàn)視頻。視頻里氫原子發(fā)出的光就像一場(chǎng)神秘的燈光秀。在觀看的時(shí)候，記錄下你看到的氫原子光譜的顏色和線條的樣子。2、根據(jù)課本內(nèi)容，找出氫原子光譜的巴爾末系有哪些特點(diǎn)。你可以把巴爾末系想象成氫原子光譜這個(gè)大家族里的一個(gè)特殊分支，看看這個(gè)分支有什么獨(dú)特之處。任務(wù)三：巴爾末公式的學(xué)習(xí)1、認(rèn)真學(xué)習(xí)巴爾末公式：＄＼frac{1}｛＼lambda}＝R(＼frac{1}｛2^｛2}｝＼frac{1}｛n^｛2}｝）＄（這里的$＼lambda$是波長(zhǎng)，＄R$是里德伯常量，＄n＝3,4,5,＼cdots$）。把這個(gè)公式當(dāng)成一個(gè)神秘的魔法咒語，試著理解每個(gè)符號(hào)的含義。首先，＄R$就像一個(gè)神秘的常數(shù)鑰匙，它的值是固定的。＄＼lambda$呢，就是我們要尋找的波長(zhǎng)寶藏?！鏽$就像一個(gè)魔法數(shù)字，不同的$n$會(huì)給我們帶來不同的波長(zhǎng)結(jié)果。2、做一道簡(jiǎn)單的計(jì)算練習(xí)題：已知里德伯常量$R＝1.097\times10^｛7}m^｛－1}＄，當(dāng)$n＝3$時(shí)，用巴爾末公式計(jì)算氫原子光譜的波長(zhǎng)。這就像在數(shù)學(xué)的魔法世界里解開一個(gè)小謎題?！咀詫W(xué)反思】我的收獲：在學(xué)習(xí)原子光譜定義的時(shí)候，我知道了原子光譜是原子內(nèi)部電子躍遷時(shí)發(fā)出的光的光譜。這就像原子在唱歌，每個(gè)原子都有自己獨(dú)特的歌聲。通過觀看氫原子光譜的視頻，我看到了那些明亮的線條，感覺像是宇宙在給我們發(fā)送神秘的信號(hào)。對(duì)于巴爾末公式，雖然一開始覺得很復(fù)雜，但是經(jīng)過仔細(xì)研究，我能計(jì)算出波長(zhǎng)了，就像掌握了一個(gè)新的魔法技能。我的疑問：原子光譜的顏色和原子內(nèi)部的電子狀態(tài)到底有怎樣精確的對(duì)應(yīng)關(guān)系呢？巴爾末公式是怎么被發(fā)現(xiàn)的呢？是不是科學(xué)家們像猜謎語一樣猜出來的呢？附【自主學(xué)習(xí)檢測(cè)】1、原子光譜是（）A.原子吸收光后形成的光譜B.原子發(fā)射光后形成的光譜C.原子內(nèi)部電子躍遷時(shí)發(fā)出或吸收光形成的光譜D.原子在高溫下發(fā)出的光形成的光譜2、巴爾末公式中的$n$取值范圍是（）A.＄n＝1,2,3,＼cdots$B.＄n＝2,3,4,＼cdots$C.＄n＝3,4,5,＼cdots$D.＄n＝4,5,6,＼cdots$3、已知里德伯常量$R＝1.097\times10^｛7}m^｛－1}＄，當(dāng)$n＝4$時(shí)，計(jì)算氫原子光譜的波長(zhǎng)。【互動(dòng)探究案】任務(wù)一：小組討論原子光譜的特點(diǎn)1、在小組里分享自己找到的原子光譜的圖片和觀察到的氫原子光譜的特點(diǎn)。就像小伙伴們分享自己的寶貝一樣。2、一起討論原子光譜為什么是線狀的而不是連續(xù)的。這就像一起探討一個(gè)神秘的未解之謎。有的同學(xué)可能會(huì)說是不是因?yàn)樵觾?nèi)部的電子只能在特定的軌道上運(yùn)動(dòng)，就像火車只能在鐵軌上跑一樣。還有的同學(xué)可能會(huì)從能量的角度去思考，認(rèn)為電子躍遷時(shí)能量的變化是不連續(xù)的，所以光譜是線狀的。任務(wù)二：深入探究巴爾末公式1、每個(gè)小組選一個(gè)代表，用巴爾末公式給大家計(jì)算不同$n$值下的氫原子光譜波長(zhǎng)。就像小魔法師在展示魔法一樣。2、討論巴爾末公式背后隱藏的物理意義。這就像挖掘?qū)毑乇澈蟮墓适隆Ｊ遣皇且馕吨觾?nèi)部的能量是量子化的呢？這個(gè)公式和原子結(jié)構(gòu)之間有什么更深層次的聯(lián)系呢？任務(wù)三：原子光譜與原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系1、根據(jù)我們學(xué)到的原子光譜知識(shí)，嘗試推測(cè)原子結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)。這就像根據(jù)腳印推測(cè)神秘生物的模樣一樣。從氫原子光譜的規(guī)律性，我們可以想到原子內(nèi)部的電子分布是不是也有一定的規(guī)律呢？原子光譜的不連續(xù)性是不是暗示著原子內(nèi)部的能量狀態(tài)是不連續(xù)的呢？【小結(jié)】1、原子光譜是原子內(nèi)部電子躍遷時(shí)發(fā)出或吸收光形成的光譜，有連續(xù)光譜和線狀光譜之分，我們重點(diǎn)學(xué)習(xí)的氫原子光譜是線狀光譜。2、氫原子光譜的巴爾末系有特定的規(guī)律，可以用巴爾末公式來描述。通過巴爾末公式我們可以計(jì)算氫原子光譜的波長(zhǎng)。3、原子光譜和原子結(jié)構(gòu)有著密切的關(guān)系，原子光譜的特點(diǎn)可以幫助我們推測(cè)原子結(jié)構(gòu)的一些特性，比如原子內(nèi)部能量的量子化等。【鞏固訓(xùn)練案】1、關(guān)于原子光譜，下列說法正確的是（）A.原子光譜是連續(xù)光譜B.原子光譜是線狀光譜C.原子光譜的產(chǎn)生與原子內(nèi)部電子的運(yùn)動(dòng)無關(guān)D.不同原子的光譜是完全相同的2、氫原子光譜的巴爾末系中，當(dāng)$n＝5$時(shí)，根據(jù)巴爾末公式計(jì)算波長(zhǎng)（已知里德伯常量$R＝1.097\times10^｛7}m^｛－1}＄）。3、解釋為什么原子光譜的線狀特征是原子結(jié)構(gòu)量子化的一個(gè)重要證據(jù)。【學(xué)習(xí)反思】我的收獲：在小組討論中，我聽到了同學(xué)們不同的想法，對(duì)原子光譜的理解更加深刻了。原來原子光譜就像一把鑰匙，可以打開原子結(jié)構(gòu)這個(gè)神秘大門。通過鞏固訓(xùn)練，我對(duì)原子光譜的知識(shí)掌握得更牢固了，就像把寶藏深埋在心里一樣。我的疑問：除了巴爾末系，氫原子光譜還有其他的系列嗎？在更復(fù)雜的原子中，原子光譜和原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系會(huì)變得更加復(fù)雜嗎？參考答案【自主學(xué)習(xí)檢測(cè)】1、答案：C2、答案：C3、解：根據(jù)巴爾末公式$＼frac{1}｛＼lambda}＝R(＼frac{1}｛2^｛2}｝＼frac{1}｛n^｛2}｝）＄，已知$R＝1.097\times10^｛7}m^｛－1}＄，＄n＝4$。首先計(jì)算括號(hào)內(nèi)的值：＄＼frac{1}｛2^｛2}｝＼frac{1}｛4^｛2}｝＝＼frac{1}｛4}＼frac{1}｛16}＝＼frac{3}｛16}＄。然后$＼lambda=＼frac{1}｛R\times\frac{3}｛16}｝＝＼frac{1}｛1.097\times10^｛7}＼times\frac{3}｛16}｝＄＄＼lambda=＼frac{16}｛1.097\times10^｛7}＼times3}＼approx4.86\times10^｛－7}m$?！眷柟逃?xùn)練案】1、答案：B2、解：根據(jù)巴爾末公式$＼frac{1}｛＼lambda}＝R(＼frac{1}｛2^｛2}｝＼frac{1}｛n^｛2}｝）＄，已知$R＝1.097\times10^｛7}m^｛－1}＄，＄n＝5$。首先計(jì)算括號(hào)內(nèi)的值：＄＼frac{1}｛2^｛2}｝＼frac{1}｛5^｛2}｝＝＼frac{1}｛4}＼frac{1}｛25}＝＼frac{21}｛100}＄。然后$＼lambda=＼frac{1}｛R\times\frac{21}｛100}｝＝＼frac{100}｛1.097\times10^｛7}＼times21}＄＄＼lambda=＼frac{100}｛2.3037\times10^｛8}｝＼approx4.34\times10^｛－