2019_2020学年高中物理第2章3光谱氢原子光谱学案教科版.docx

3.光谱氢原子光谱学习目标1.了解光谱、连续谱、线状谱等概念(重点)2.知道光谱分析及其应用(重点)3.知道氢原子光谱的规律(重点、难点)一、光谱的类型和光谱分析1光谱复色光分解为一系列单色光，按波长长短的顺序排列成一条光带，称为光谱2分类(1)连续谱：由波长连续分布的彩色光带组成的光谱(2)发射光谱：由发光物质直接产生的光谱(3)吸收光谱：连续光谱中某些特定频率的光被物质吸收而形成的谱线(4)线状谱：由分立的谱线组成的光谱(5)原子光谱：对于同一种原子，线状谱的位置是相同的，这样的谱线称为原子光谱3光谱分析(1)定义：利用原子光谱的特征来鉴别物质和确定物质的组成部分(2)优点：灵敏度、精确度高二、氢原子光谱1氢原子光谱的获得在真空管中充入稀薄的氢气，在强电场的激发下，氢原子就会发光，通过分光镜就可以观察到氢原子光谱2氢原子光谱的规律(1)巴尔末公式：B，(n3,4,5，11)(2)意义：巴尔末公式反映了氢原子光谱的分立特征(3)广义巴尔末公式：RH，(m1,2,3，；nm1，m2，m3，)RH为里德伯常量1正误判断(正确的打“”，错误的打“”)(1)各种原子的发射光谱都是连续谱()(2)不同原子的发光频率是不一样的()(3)线状谱和连续谱都可以用来鉴别物质()(4)氢原子光谱是利用氢气放电管获得的()(5)由巴尔末公式可以看出氢原子光谱是线状光谱()(6)在巴尔末公式中，n值越大，氢光谱的波长越长()2(多选)对原子光谱，下列说法正确的是()A原子光谱是不连续的B原子光谱是连续的C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D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AD原子光谱为线状谱，A正确，B错误；各种原子都有自己的特征谱线，故C错误，D正确3(多选)巴尔末通过对氢光谱的研究总结出巴尔末公式RH(n3,4,5，)，下列说法正确的是()A巴尔末依据核式结构理论总结出巴尔末公式B巴尔末公式反映了氢原子发光的连续性C巴尔末依据氢光谱的分析总结出巴尔末公式D巴尔末公式准确反映了氢原子发光的分立性，其波长的分立值并不是人为规定的CD由于巴尔末是利用当时已知的在可见光区的4条谱线做了分析总结出的巴尔末公式，并不是依据核式结构理论总结出来的，巴尔末公式反映了氢原子发光的分立性，也就是氢原子实际只有若干特定频率的光，C、D正确对光谱和光谱分析的理解1光谱的分类2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；(4)探索宇宙的起源等【例1】关于光谱和光谱分析，下列说法正确的是()A太阳光谱和白炽灯光谱是线状谱B霓虹灯和煤气灯火焰中燃烧的钠蒸气产生的光谱是线状谱C进行光谱分析时，可以利用线状谱，也可以用连续谱D观察月亮光谱，可以确定月亮的化学组成B太阳光谱是吸收光谱，而月亮反射太阳光，也是吸收光谱，煤气灯火焰中钠蒸气产生的光谱属稀薄气体发光，是线状谱由于月亮反射太阳光，其光谱无法确定月亮的化学组成光谱分析不能用连续谱1太阳光的光谱中有许多暗线，它们对应着某些元素的特征谱线，产生这些暗线是由于_解析吸收光谱的暗线是连续光谱中某些波长的光被物质吸收后产生的太阳光的吸收光谱应是太阳内部发出的强光经较低温度的太阳大气层时某些波长的光被太阳大气层的元素原子吸收而产生的答案太阳表面大气层中存在着相应的元素氢原子光谱的规律及应用1.氢原子的光谱从氢气放电管可以获得氢原子光谱，如图所示2氢原子光谱的特点在氢原子光谱图中的可见光区内，由右向左，相邻谱线间的距离越来越小，表现出明显的规律性3巴尔末公式(1)巴尔末对氢原子光谱的谱线进行研究得到了下面的公式：B(或RH)，n3,4,5，该公式称为巴尔末公式(2)公式中只能取n3的整数，不能连续取值，波长是分立的值4在氢原子光谱的紫外区和红外区，氢原子谱线可用广义巴尔末公式来描述赖曼系RH，(n2,3,4，)(紫外)帕邢系RH，(n4,5,6，)(近红外)布喇开系RH，(n5,6,7，)(红外)这些谱线波长公式统一起来，就是广义巴尔末公式：RH，(m1,2,3，；nm1，m2，m3，)由上式，当m1时，得到赖曼系(在紫外区)；当m2时，得到巴尔末系；当m3时，得到帕邢系；当m4时，得到布喇开系(RH为里德伯常量，RH1.096 775 81107 m1)【例2】巴尔末通过对氢光谱的研究总结出巴尔末公式R(n3,4,5，)，对此，下列说法正确的是()A巴尔末依据核式结构理论总结出巴尔末公式B巴尔末公式反映了氢原子发光的连续性C巴尔末依据氢光谱的分析总结出巴尔末公式D巴尔末公式准确反映了氢原子发光的分立性，其波长的分立值并不是人为规定的C巴尔末公式是依据对氢光谱的分析得出的，而不是依据核式结构总结出的，A错，C对；巴尔末公式只确定了氢原子发光中的一个线系波长，不能描述氢原子发出的各种光的波长，此公式反映出氢原子发光是不连续的，B、D错(1)巴尔末公式反映氢原子发光的规律特征，不能描述其他原子(2)公式中n只能取整数，不能连续取值，因此波长也只是分立的值(3)公式是在对可见光区的四条谱线分析总结出来的，在紫外区的谱线也适用2氢原子光谱的巴尔末系中波长最长的光波的波长为1，波长次之为2，则_.解析由RH得：当n3时，波长最长，RH，当n4时，波长次之，RH，解得：.答案课 堂 小 结知 识 网 络1.光谱的概念及分类.2.光谱分析及应用.3.氢原子光谱特点及应用.1利用光谱分析的方法能够鉴别物质和确定物质的组成成分，关于光谱分析，下列说法中正确的是()A利用高温物体的连续谱就可以鉴别其组成成分B利用物质的线状谱就可以鉴别其组成成分C高温物体发出的光通过某物质后的光谱上的暗线反映了高温物体的组成成分D我们观察月亮射来的光的光谱，可以确定月亮的化学组成B由于高温物体的光谱包括了各种频率的光，与其组成成分无关，故A错误；某种物质发光的线状谱中的明线与某种原子发出的某频率的光有关，通过这些亮线与原子的特征谱线对照，即可确定物质的组成成分，B正确；高温物体发出的光通过其它物质后某些频率的光被吸收而形成暗线，这些暗线与所经物质有关，与高温物体无关，C错误；月亮反射到地面的光是太阳光，D错误2下列说法正确的是()A所有氢原子光谱的波长都可由巴尔末公式求出B巴尔末公式中的n可以连续取值C巴尔末系是氢原子光谱中的不可见光部分D氢原