老师：同学们，大家好，我是北师大实验中学的孙少阳老师。今天开始，我们将共同进入化学的微观世界，从原子结构出发，通过认识物质的组成和结构，理解其性质和变化。在必修阶段，我们已经对原子结构有了初步的认识。首先对这部分内容进行回顾，请以钠原子为例，谈谈你对原子结构的认识，我们整理一下。从原子构成角度来看，原子是由位于原子中心的带正电的原子核和带负电的核外电子构成，而原子核是由带正电的质子和不带电的中子构成。从原子结构来看，原子核的质量几乎等于原子的全部质量，电子在原子核外绕河做高速运动。经过前面的学习，我们已经知道，决定元素化学性质的最主要因素是原子最外层电子数，所以在化学学习中，我们会特别关注和外电子的运动规律和排布方式。我们用原子结构示意图形象地表示原子结构的特点，特别是原子核外电子的排布。对于钠原子而言，和外电子按照离合由近到远分为三层，分别填充两个、8个和一个电子。
老师：在学习的过程中，有同学会提出疑问，既然我们不能直接观察原子结构，那么提出核外电子在电子层中分层排布的实验依据是什么？接下来，我们首先学习研究原子结构，特别是核外电子运动特点的实验方法。原子光谱，在生活中除了阳光之外，还有许多光现象，例如夜晚五彩缤纷的霓虹灯，生活中常用的激光灯，这些光线性的产生都与原子结构密切相关。为了研究这些光线项，首先我们需要了解一个基本概念，就是光谱。这个概念比较抽象，我们可以通过一个比较熟悉的实验进行理解。当一束白光通过三棱镜，由于三棱镜的折射作用，就会出现一条有红、橙、黄、绿、蓝、电、紫颜色的光带，这些不同颜色光的波长和能量都不相同。类似于这种按照一定能量次序排列的光带就叫光谱。特别的能够被人眼观察到的光谱就叫做可见光谱。自然界的光谱中还有一些是人眼观察不到的，例如紫外光谱、红外光谱等。研究发现，每种元素的原子也会有特定的光谱现象，例如氢原子光谱。下图是氢原子光谱实验示意图。
老师：对氢气放电管通电，氢气会首先解离成气态。氢原子继续通电后，氢原子会发出紫色的光，当产生的光透过棱镜就会得到一条由4条颜色不同的谱线组成的光谱。那么我们不禁要问，氢原子光谱在可见光驱为什么只有4条谱线？这4条谱线又是如何产生的？下面我们就来分析原因。对于我们熟悉的宏观物体，其运动和能量特点可以借由小球在滑梯斜坡上的运动来理解。当外加能量时，小球会吸收能量从斜坡的底部上升。外加能量的大小决定了小球上升的高度，提供给小球的能量不同，就会使小球处于不同的高度，位于高处的小球不稳定，会落回到地面，此时放出能量。由于小球是从不同位置落下，并且这些位置和对应的能量是连续的，所以释放出的能量也应该是连续的。
老师：很显然，如果氢原子中电子运动也和宏观物体一样，我们就无法解释为什么氢原子光谱中只有4条特定能量的谱线，那么我们就要思考什么样的运动特点才能释放特定数值的能量。可能你已经观
