高中物理第十八章原子结构3氢原子光谱学案新人教版选修3_5

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1、3　氢原子光谱学习目标知识脉络1.了解光谱、连续谱和线状谱等概念．(重点)2．知道氢原子光谱的实验规律．(重点)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．(难点)光谱1．定义用光栅或棱镜可以把各种颜色的光按波长展开，获得光的波长(频率)和强度分布的记录，即光谱．2．分类(1)线状谱：由一条条的亮线组成的光谱．(2)连续谱：由连在一起的光带组成的光谱．3．特征谱线各种原子的发射光谱都是线状谱，且不同原子的亮线位置不同，故这些亮线称为原子的特征谱线．4．光谱分析(1)定义：利用原子

2、的特征谱线来鉴别物质和确定物质的组成成分．(2)优点：灵敏度高．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．(×)为什么用棱镜可以把各种颜色的光展开？【提示】　不同颜色的光在棱镜中的折射率不同，因此经过棱镜后的偏折程度也不同．太阳光谱是在连续光谱的背景下出现一些不连续的暗线．探讨1：某种元素的原子光谱中的亮线与其吸收光谱中的暗线具有什么关系？【提示】　一一对应关系．探讨2：利用太阳光谱能分析得出太阳内部含有哪些元素吗？【提示

3、】　不能，只能分析太阳大气层中含有的元素．1．光谱的分类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，太阳高层大气中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．3．光谱分析(1)优点：灵敏度高，分析物质的最低量达10－10g.(2)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

4、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．1．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E．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，A正确，B错误；各种原子都有自己的特征谱线，故C错，D对；据各种原子的特征谱线进行光谱分析可鉴别物质组成，E正确．故A、D、E.【答案】　

5、ADE2．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，不能用连续谱D．观察月亮光谱，可以确定月亮的化学组成E．太阳光谱是吸收光谱【解析】　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．【答案】　BCE3．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

6、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(1)太阳光谱是吸收光谱，是阳光透过太阳的高层大气层时而形成的，不是地球大气造成的．(2)某种原子线状光谱中的亮线与其吸收光谱中的暗线是一一对应的，两者均可用来作光谱分析．氢原子光谱的实验规律、经典理论的困难1．氢原子光谱的实验规律(1)光谱研究的意义许多

7、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．(2)气体发光原理①气体放电：玻璃管中稀薄气体在强电场的作用下会电离，形成自由移动的正负电荷，于是气体变成导体，导电时会发光．②氢光谱：从氢气放电管可以获得氢原子光谱．(3)巴耳末公式①公式：＝R(－)(n＝3,4,5，…)．②意义：巴耳末公式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．2．经典理论的困难(1)用经典(电磁)理论在解释原子的稳定性和原子光谱的分立特征时遇到了困难．(2)经典理论可以很好地应用于

8、宏观物体，但不能用来解释原子世界的现象．1．氢原子光谱是利用氢气放电管获得的．(√)2．由巴耳末公式可以看出氢原子光谱是线状光谱．(√)3．在巴耳末公式中，n值越大，氢光谱的波长越长．(×)1．能否根据巴耳末公式计算出对应的氢光谱的最长波长？【提示】　能．氢光谱的最长波长对应着n＝3，代入巴耳末公式便可计算出最长波长．2．根据经典的电磁理论，原子的光谱是怎样的？而实际看到的原子的光谱是怎样的？【提示】　根据经典理论，原子可以辐射各种频率的光，即原子的光谱应该总是连续的．实际看到的原