高中物理课件 氢原子光谱

新知预 习· 巧设计

第 十 八 章

第 3 节

名师课 堂· 一点通 创新演 练· 大冲关

要点一 要点二 随堂检测 归纳小结 课下作业 综合提升

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1.知道光谱、线状谱、连续谱、吸收 光谱、光谱分析等概念。 2.知道氢原子光谱的实验规律。 3.知道经典物理的困难在于无法解释

原子的稳定性和光谱分立特征。

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[读教材· 填要点]

1.光谱及其应用 项目 定义 内 容

用 光栅 或 棱镜 可以把光按 波长 展开，获得光的波长(频率)和强度分布的记录，即光谱 线状谱：由一条条的 亮线 组成的光谱 连续谱：由连在一起的 光带 组成的光谱返回

分类

项目 原子的 特征谱 线

内

容

各种原子的发射光谱都是 线状谱 ，说明原子只发

出几种 特定频率 的光。不同原子的亮线位置是不同 的，说明不同原子的发光频率是 不一样 的， 光谱中的亮线称为原子的 特征谱线 光谱分析：利用原子的 特征谱线 来鉴别物质和确 定物质的 组成成分

应用

优点： 灵敏度 高，样本中一种元素的含量达到10-

就可被检测到返回

[关键一点]

连续谱含有可见光的一切波长，不具有原子

的特征谱线，不能用来进行光谱分析。 2.氢原子光谱的实验规律 (1)许多情况下光是由原子内部电子的运动产生的， 因此光 谱研究是探索 原子结构 的重要途径。 1 1 R( 2- 2) 1 2 n (n=3,4,5…),式中 R 叫 (2)巴耳末公式： λ= 里德伯常量，其值为 R=1.10×107 m 1。 (3)巴耳末公式的意义： 以简洁的形式反映了氢原子的线状 光谱，即辐射波长的 分立 特征。 [关键一点] 氢原子光谱中有很多条谱线，巴耳末公式仅返回-

是氢原子光谱在可见光区谱线所满足的规律。

3.经典理论的困难(1)核式结构模型的成就：正确地指出了 原子核 的存 在，很好地解释了 α粒子散射 实验。 (2)困难：经典物理学既无法解释原子的 稳定性 ，又 无法解释原子光谱的 分立特征 。 [关键一点] 原子核式结构模型与经典电磁理论的矛

盾说明这一模型还不完善。预示着原子世界有一个不同于

经典物理学的理论。

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[试身手· 夯基础]

1.通过光栅或棱镜获得物质发光的光谱，光谱

(

)

A.按光的波长顺序排列C.按光子质量的大小排列

B.按光的频率顺序排列D.按光子能量的大小排列

解析：由于光谱是将光按波长展开，而波长与频率相对 应，故A、B正确；光子没有质量，故C错误；由爱因斯 坦的光子说可知光子的能量与光子频率相对应，D正确。

答案：ABD

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2.对原子光谱，下列说法不正确的是 . A.原子光谱是不连续的

(

)

B.由于原子都是由原子核和电子组成的，所以各种原 子的

原子光谱是相同的 C.各种原子的原子结构不同，所以各种原子的原子光 谱也不相同 D.分析物质发光的光谱，可以鉴别物质中含哪些元素

解析：原子光谱为线状谱，各种原子都有自己的特征谱线；据各种原子的特征谱线进行光谱分析可鉴别物质组 成，由此知A、C、D说法正确。故选B。 答案：B返回

1 1 1 3.关于巴耳末公式λ =R( 2- 2)的理解，正确的是( 2 n

)

A.此公式是巴耳末在研究氢原子光谱特征时发现的 B.公式中 n 可取任意值，故氢原子光谱是连续谱 C.公式中 n 只能取大于或等于 3 的整数值，故氢原子光 谱是线状谱 D.公式不但适用于氢原子光谱的分析，也适用于其他原 子的光谱

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解析：此公式是巴耳末在研究氢原子光谱在可见光区的 14条谱线中得到的，只适用于氢原子光谱的分析，且n只 能取大于等于3的整数，因此λ不能取连续值，故氢原子 光谱是线状谱，选AC。 答案：AC

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4.卢瑟福的核式结构模型正确地指出了原子核的存在，很好 地解释了 α 粒子散射实验结果，但却与经典电磁理论产生 了矛盾，矛盾集中表现在两个方面，一是_____,二是 ___________。答案：原子的稳定性 原子光谱的分立特征

5.计算巴耳末系中，当 n=5 时氢原子光谱线的波长。

1 1 1 解析：当 n=5 时，由巴耳末公式有 λ=R( 2- 2),则 λ= 2 5 1 1 -7 = m。 7 m=4.33×10 0.21R 0.21×1.10×10

答案：4.33×10

-7

m返回

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1.光谱的分类

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2.太阳光谱(1)太阳光谱的特点： 在连续谱的背景上出现一些不连续的暗线，是一种吸收 光谱。 (2)对太阳光谱的解释：

阳光中含有各种颜色的光，但当阳光透过太阳的高层大气射向地球时，太阳高层大气含有的元素会吸收它自己特征 谱线的光，然后再向四面八方发射出去，到达地球的这些谱 线看起来就暗了，这就形成了连续谱背景下的暗线。返回

3.光谱分析的应用(1)应用光谱分析发现新元素。 (2)鉴别物体的物质成分；研究太阳光谱时发现了太阳 中存在钠、镁、铜、锌、镍等金属元素。 (3)应用光谱分析鉴定食品优劣。

[名师点睛](1)每种原子都有其特定的原子谱线，该谱线与原子所 处状态无关。 (2)由于每种原子的线状谱与吸收谱一一对应，光谱分 析中既可以用线状谱，也可用吸收谱。返回

1.下列关于光谱和光谱分析的说法中，正确的是( A.太阳光谱和白炽灯光谱都是线状谱

)

B.煤气灯火焰中燃烧的钠蒸气或霓虹灯产生的光谱都是线状谱 C.进行光谱分析时，可以用线状谱，不能用连续光谱 D.我们能通过光谱分析鉴别月球的物质成分 [思路点拨] 根据各类光谱的形成和特点进行分解。

返

回

[解析]

太阳光谱中的暗线是太阳发出的连续光谱经过

太阳大气层时产生吸收的光谱，正是太阳发出的光谱被太阳 大气层中存在的对应元素吸收所致，白炽灯发出的是连续光 谱，A项错误；月球本身不会发光，靠反射太阳光才能使我

们看到它，所以不能通过光谱分析鉴别月球的物质成分，D项错误；光谱分析只能是明线光谱和吸收光谱，连续光谱是 不能用来作光谱分析的，所以C项正确；煤气灯火焰中燃烧 的钠蒸气或霓虹灯都是稀薄气体发出的光，产生的光谱都是 线状谱，B项正确。

[答案]

BC返回

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