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时间:2019-06-16
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1、教学目标一、知识目标 1、知道玻尔原子理论的主要内容 2、知道能级、跃迁、能量量子化以及基态、激发态等概念 3、知道用电子云表示电子在原子各处的概率分布 4、能用玻尔原子理论简单解释氢原子模型 5、能计算简单的电子跃迁及吸收、辐射光子问题 6、对原子光谱有所了解 7、知道玻尔原子理论的局限性二、能力目标 通过了解玻尔的原子模型帮助学生建立轨道量子化、能量量子化的新观念.三、情感目标 培养学生对问题的分析理解能力,分析微观粒子运动与宏观质点运动时需要掌握的思想方法. 教学建议教材分析 本教材关于玻尔模型的写法和过去的教材不完全一样,按照静电电磁理论,原子是不稳定的,但实际
2、情况不是这样,这一点,教材并未强调,原因是学生过去并没有“做加速运动的带电粒子要辐射能量”这样的认识.相应的,教材也没有提到玻尔理论中的“定态”这个概念.下面具体分析本课内容: 分析一:本节内容分成几部分:玻尔模型与能级、氢原子模型、原子光谱、玻尔原子理论的局限性. 分析二:丹麦物理学家尼尔斯·玻尔(1885—1962)在卢瑟福的原子的核式结构学说的基础上,把普朗克的量子理论运用到原于结构中,提出以下主要假设: 1、原子只能处于一系列不连续的能量状态中,在这些状态中原子是稳定的,电子虽然做加速运动,但并不向外辐射能量. 2、原于从一种能量状态(设能量为)跃迁到另一种能量状态(设能量
3、为)时,它辐射(或吸收)一定频率的光子,光子的能量()由这两种能量状态的能量差决定,即. 3、原子的不同能量状态跟电子沿不同的圆形轨道绕核运动相对应.原子的能量状态是不连续的,因此电子的可能轨道的分布也是不连续的. 分析三:玻尔原子理论对氢原子解释的两个公式:,,1,2,3… 分析四:原子光谱可以用原子的发光机制解释,原于从一种能量状态(设能量为)跃迁到另一种能量状态(设能量为)时,它辐射(或吸收)一定频率的光子,光子的能量()由这两种能量状态的能量差决定,即. 分析五:玻尔理论的局限性在于没有完全引入量子理论.教法建议 建议一:本节是本章内容的重点章节,也是难点,对于玻尔理论的
4、内容不容易理解,介绍玻尔理论时,可根据卢瑟福原子模型跟经典电磁理论之间的矛盾,说明经典电磁理论不适用于原子结构,直接提出玻尔理论的内容.这样讲,虽然理论上不够严谨,但简洁明了,学生是比较容易接受. 建议二:关于氢原子核外电子跃迁时的辐射(或吸收)光子问题,可根据不同层次的学生,选定难度。如对一般学生只要求简单计算能量差,层次较高的学生可以计算光子频率、波长等. 建议三:关于玻尔理论的局限性,只要求学生有所了解即可,让学生知道它是新旧物理学的混合物,一方面引入了能级、量子化的概念,这是正确的,另一方面沿用了轨道、向心力等概念和牛顿运动定律,这在微观世界本不适用,因此,玻尔理论在氢原子光谱
5、以外的问题上无能为力.教学设计示例(一)玻尔的原子模型能级教学目标 1、知道玻尔理论,并能用以对氢原子进行解释、计算 2、初步建立量子化模型,了解现代物理思想 3、加强自学能力培养,进行科学思想教育教学重点 玻尔理论对氢原子的解释教学难点 玻尔理论及量子化模型建立教学方法 教师讲解、学生自学、计算机模拟教学设想 初步建立量子化模型,了解现代物理思想,使学生在掌握知识的同时,进行自学能力培养和近代科学思想教育教具 投影仪 、计算机、挂图教学过程一、玻尔的原子模型 1、模型建立背景(卢瑟福的核式结构遇到障碍) 2、三点假设 a.定态假设:原子只能处于一系列不连续能量状态,
6、在这些状态时原子稳定,不辐射能量 b.跃迁假设:原子从一个定态跃迁到另一个定态,吸收或放出光子能量由两定态能量差决定 c.轨道量子化假设:原子不同能量状态与电子不同的绕核圆形轨道相对应,轨道不连续。二、玻尔的氢原子模型 1、氢原子半径及能量关系 , n=0,1,2,3…… ; 2、能级概念(基态、激发态)三、原子的发光机制 1. 原子发光原因 2. 光子能量计算 一般层次的学生: 例题:计算氢原子各能级间的能量差,找出相临能级间能量差最大的两个能级。 解:略层次较好的学生: 例题:已知氢原子基态具有能量-13.6eV.有一群氢原子处于量子数n=3的激发态,
7、请画出能级图,在图上用箭头标明这些原子可能发出的几种频率的光,并计算出其中最短波长。 解:电子从第三轨道跃迁到第一轨道辐射光子波长最短 m (详细过程见投影片)四、玻尔理论的成功与局限 成功地引入量子理论,但又没有完全摆脱经典理论 课后小结 复述玻尔理论要点,巩固课堂所学 作业板书设计:教学设计示例(二)玻尔的原子模型、能级一、教学目标 1.了解玻尔的三条假设. 2.通过公式和使学生了解原子能级、轨
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