《3氢原子光谱》新课标优质课教案设计

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（二）过程与方法

通过玻尔理论的学习，能用玻尔理论解释氢原子的模型。

（三）情感、态度与价值观

培养我们对科学的探究精神，感受微观世界独特的魅力；

让学生体会到科学发现的基本规律：即实验——理论假设——再实验——完善假说——形成科学理论。

教学重点

玻尔原子理论的基本假设

教学难点

玻尔理论对氢光谱的解释。

教学方法

教师启发、引导，学生讨论、交流。

二、教学过程

名人故事引入玻尔提出原子结构模型的背景

诺贝尔奖得主李远哲先生李远哲早年留学美国，在加州大学伯克利分校Bruce Mahan教授指导下进行科学研究。在攻读博士期间，极少得到导师的指导．后来他找到Mahan教授，提出了自己的意见，Mahan教授告诉他：远哲，如果我会做，就不用你来研究了．这是一个全新的领域，而我作为导师的作用，就是要把你直接引入到人类已知和未知世界的边界上，使你可以站在学科研究的最前沿独立开展工作．

这则故事也让我们想到科学巨匠牛顿的“如果我看得更远一点的话，是因为我站巨人的肩膀上”这句名言．那么玻尔提出创新的原子模型是否也有类似的故事呢？

问题1：玻尔的提出原子模型的时代背景以及早年科研经历是怎样的?

回顾科学家对原子结构的探究过程：道尔顿认为原子是不可分割的——汤姆孙发现了电子——否定了原子是不可分割的——建立了汤姆孙模型——α粒子散射实验——否定了汤姆孙模型——卢瑟福建立了核实结构模型

求学经历讲述：玻尔在哥本哈根大学获得博士后，先后去剑桥大学卡文迪许实验室和曼彻斯特大学跟随电子发现人汤姆孙教授以及原子核式结构模型的提出者卢瑟福开展合作研究，而卢瑟福亦是汤姆孙的弟子．应该说，玻尔在与两位顶尖物理学家的合作研究过程中，迅速地走到原子结构探索的最前沿，并深刻认识到原子结构现有模型的瓶颈问题，这是赋予玻尔天才得以闪光的时代背景之一，也体现了科学研究的继承和发扬特点．

问题2：卢瑟福原子核式模型的核心内容是什么?

带领学生简要回顾卢瑟福原子核式结构，并将其概括为两方面主要内容：(1)原子的大部分体积是空的，原子的全部正电荷和几乎全部的质量都集中在、原子中心一个体积很小的原子核中；(2)带负电的电子在核外空间运动。概括来说，卢瑟福的原子核式结构是沿用经典力学思路而提出的类似“行星系统”模型。

问题3：卢瑟福原子核式模型的局限性是什么?

讲述：根据麦克斯韦的电磁场理论，当带负电的电子绕着带正电的原子核运转，这个体系是不稳定的．两者之间会放射出强烈的电磁辐射，从而导致电子一点点地失去自己的能量．由于电子能量的逐渐减小，其运行半径随之逐渐缩小，直到最终被原子核“俘获”为止，造成原子崩塌，且该过程瞬间即告完成．此外，按照经典电磁理论，电子连续旋转时必然连续放出辐射和能量，会产生连续光谱，而非实验所测到的分立线状光谱．由此可见，卢瑟福的原子核式模型面临的两个主要瓶颈问题就是难以解释原子的稳定性以及线状光谱的实验事实．

值得指出的是，卢瑟福自身也注意到这些问题，作为一个伟大的物理学家，他富有远见地指出：“原子的稳定问题可先不考虑，这显然取决于原子的微细结构和带电部分的运动”．有趣的是，解决带电部分运动的正是他的学生玻尔．

问题4：玻尔是如何解决卢瑟福模型的瓶颈问题，并开创性地提出新的原子结构模型的?

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