2017年春高中物理第18章原子结构11氢原子光谱习题课件
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2018-2019学年高中物理 第十八章 原子结构 18.3 氢原子光谱优质课件 新人教版选修3-5
令
T(m)
R m2
,
T
(n)
R n2
T(m),T(n)称为光谱项。
1 T(m)T(n)
思考与讨论
巴尔末公式以简洁的形式反映了氢原子的线状光谱。 即辐射波长的分离特征。用卢瑟福的核式结构模型和经 典力学、电磁学的理论，是否能够解释这种分立特征？
氢原子是自然界中最简单的原子。对它 的光谱的研究获得的原子内部结构的信息对 于研究更复杂的原子的结构具有指导意义。
漆碗：第三文化层（距今6500～6000年）．利用红 外光分析其表面，其光谱图和马王堆汉墓出土漆皮的 裂解光谱图相似．
X射线照射激发 荧光，通过分析荧 光判断越王勾践宝 剑的成分．
三、氢原子光谱实验规律
实 验 装 置
氢原子的巴耳末线系照片
观察与思考
1、实验
2、氢原子的光谱图 可 见 光 区
特点 1、几种特定频率的光 2、光谱是分立的亮线
巴末耳的研究
巴末耳公式
N > 6 的符合巴耳末公式的光谱线（大部分在紫外区） 巴耳末系
人们把一系列符合巴耳末公式的光谱线统称为巴耳末系 适用区域： 可见光区、紫外线区
氢原子光谱的其他线系
紫
外 线
莱曼线系
区
1
R
1 12
1 n2
n2， 3,4,
红 外 帕邢系 区
案例 由游离状态的原子发射的
2、吸收光谱
观看视频
观察
现象 光谱区域存在一条条暗线
各种原子的吸收光谱中的每一条暗线 特点 都跟该种原子的发射光谱中的一条明
线（线状光谱）相对应。 产生 高温物体发出的白光（其中包含连
续分布的一切波长的光）通过物质 时，某些波长的光被物质吸收
高中物理第18章3氢原子光谱课件选修35高二选修35物理课件
12/9/2021
第十八页，共四十五页。
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3．光谱分析 (1)优点：灵敏度高，分析物质的最低含量达 10－10 g. (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．
12/9/2021
[答案] A
12/9/2021
第三十三页，共四十五页。
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课堂小结 1.光谱：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(或频率)和强度分布的记录. 2.线状谱：光谱是一条条的亮线. 3.连续谱：光谱为连在一起的光带. 4.各种原子的发射光谱都是线状谱，不同原子的亮线位置不同， 这些亮线称为原子的特征谱线. 5.巴耳末公式：1λ＝R212－n12，n＝3,4,5…
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自主预习 探新知
12/9/2021
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一、光谱 1．定义
用光栅或棱镜可以把各种颜色的光按波__长__(b展ōch开áng，) 获得光的波长
(频率)和强度分布的记录，即光谱．
12/9/2021
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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__(ɡ组uān成ɡ dà的i) 光谱．
12/9/2021
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[解析] 太阳是高温物体，它发出的白光通过温度较低的太阳大 气层时，某些特定频率的光会被太阳大气层中的某些元素的原子吸 收，从而使我们观察到的太阳光谱是吸收光谱，分析太阳的吸收光 谱，可知太阳大气层的物质组成，因此，选项 C 正确，A、B、D 错 误．
高中物理选修3-5课件-第十八章氢原子光谱(22张)-PPT优秀课件
15
高中物理选修3-5课件：第十八章 第3节 氢原子光谱(共22张PPT)
课前自主梳理
课堂互动探究
课堂小结
高中物理选修3-5课件：第十八章 第3节 氢原子光谱(共22张PPT)
氢原子光谱的实验规律与经典电磁理论的困难 [要点归纳] 1.氢原子光谱：氢原子光谱呈现分立的明线条纹，在可见光区内，由右向左，相邻
光谱发射光谱连线续状谱谱 吸收光谱
光谱和光谱分析
9
课前自主梳理
课堂互动探究
课堂小结
2.几种光谱的比较
比较 光谱
产生条件
光谱形式及应用
稀薄气体发光形成的 一些不连续的明线组成，不同元素的明线光
线状光谱
光谱
谱不同(又叫特征光谱)，可用于光谱分析
炽热的固体、液体和 连续光谱
高压气体发光形成的
连续分布，一切波长的光都有
课堂小结
高中物理选修3-5课件：第十八章 第3节 氢原子光谱(共22张PPT)
[精典示例] [例 2] (多选)巴耳末通过对氢原子光谱的研究总结出巴耳末公式1λ＝R(212－n12)，n＝
3，4，5，…对此，下列说法正确的是( ) A.巴耳末依据核式结构理论总结出巴耳末公式 B.巴耳末公式反映了氢原子发光的连续性 C.巴耳末依据氢原子光谱的分析总结出巴耳末公式 D.巴耳末公式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 解析 巴耳末公式是根据氢原子光谱总结出来的。氢原子光谱的不连续性反映了氢 原子发光的分立性，即辐射波长的分立特征，选项C、D正确。 答案 CD
第3节 氢原子光谱
学习目标
核心提炼
1.了解光谱、连续谱和线状谱等概念。 3个概念——光谱
2.知道氢原子光谱的实验规律。 3.知道经典物理学的困难在于无法解释原子的稳定性和光 线状谱
2017-2018学期高中物理第十八章原子结构18.3氢原子光谱课件新人教版选修3-5
探究一
探究二
3.光谱分析 由于每种原子都有自己的特征谱线,可以利用它来鉴别物质和确 定物质的组成成分,这种方法称为光谱分析。 (1)优点:灵敏度高,样本中一种元素的含量达到10-10 g时就可以被 检测到。 (2)应用:a.发现新元素;b.鉴别物体的物质成分。 (3)用于光谱分析的光谱:线状谱和吸收光谱。
()
A.59
B.49
C.79
D.29
解析:由巴耳末公式1������=R
1 22
-
1 ������2
n=3,4,5,…
当 n→∞时,有最小波长 λ1,���1���1=R212,
当 n=3 时,有最大波长 λ2,���1���2=R
1 22
-
1 32
,得������������12
=
5。
9
答案:A
12 3 4
【思考问题】 巴耳末公式是怎样总结出来的?
提示:巴耳末公式是利用在可见光区的14条谱线总结出的氢原子
谱线规律。
探究一
探究二
解析:巴耳末公式是根据氢原子光谱总结出来的。氢原子光谱的 不连续性反映了氢原子发光的分立性,即辐射波长的分立特征,选 项C、D正确。
答案:CD
探究一
探究二
变式训练2氢原子光谱巴耳末系最小波长与最大波长之比为
读一读·思一 辨一辨·议一议
1.思考辨析。 (1)火焰上燃烧的钠盐汽化后的钠蒸气或霓虹灯产生的光谱都是 吸收光谱。 ( ) 解析:钠蒸气或霓虹灯产生的光谱都是线状谱。 答案:× (2)氢原子光谱跟氧原子光谱是不同的。 ( ) 解析:不同的原子发出的谱线不同,每一种原子都有自己的特征 谱线。 答案:√ (3)帕邢系谱线对应的光波在真空中的波速小于光速。( ) 解析:帕邢系形成的谱线在红外区域,而红外线属于电磁波,在真 空中以光速传播。 答案:×
高中物理第18章原子结构第3节氢原子光谱课件新人教版选修3
复习课件
高中物理第18章原子结构第3节氢原子光谱课件新人教版选修3
2021/4/17
高中物理第18章原子结构第3节氢原子光谱课件新人教版选
1
修3
第十八章
原子结构
第三节 氢原子光谱
素养目标定位
※ 了解光谱的定义与分类 ※ 理解氢原子光谱的实验规律，知道何为巴耳末系 ※ 了解经典原子理论的困难
素养思维脉络
1．光谱的分类 光谱—→发射光谱→→→定连光线原义续谱状子：光光产光由谱谱生谱发条形光产光件式体生谱明：：直条形线炽连接件成光热续产：：谱的分生稀一不固布的薄些同体，光气不、一又谱体连液切叫发续体波特光的和长征形明高的光成线压光谱的组气都 光成体有谱，发不光同形元成素的的
吸→定义：连续光谱中某些波长的光被物质吸收后产生的光谱 →收光谱→→产光生谱与条形特件成征：：谱炽用线热分相的光对白镜应光观 通察过时温，度见较到白连光续低光的谱气背体景后上，出再现色一散些形暗成线的
知识点 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，很好的解释了__α_粒__子__散__射__实__验____。 2．经典理论的困难 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____。
4．其他谱线 除了巴耳末系，氢原子光谱在红外和紫外光区的其他谱线，也都满足与巴 耳末公式类似的关系式。
典例 2
巴耳末系谱线波长满足巴耳末公式
1 λ
＝
R(212－
1 n2
)
，
式
中
n＝
3,4,5，…在氢原子光谱可见光区，最长波长与最短波长之比为
高中物理第18章原子结构第3节氢原子光谱课件新人教版选修3
2021/4/17
高中物理第18章原子结构第3节氢原子光谱课件新人教版选
1
修3
第十八章
原子结构
第三节 氢原子光谱
素养目标定位
※ 了解光谱的定义与分类 ※ 理解氢原子光谱的实验规律，知道何为巴耳末系 ※ 了解经典原子理论的困难
素养思维脉络
1．光谱的分类 光谱—→发射光谱→→→定连光线原义续谱状子：光光产光由谱谱生谱发条形光产光件式体生谱明：：直条形线炽连接件成光热续产：：谱的分生稀一不固布的薄些同体，光气不、一又谱体连液切叫发续体波特光的和长征形明高的光成线压光谱的组气都 光成体有谱，发不光同形元成素的的
吸→定义：连续光谱中某些波长的光被物质吸收后产生的光谱 →收光谱→→产光生谱与条形特件成征：：谱炽用线热分相的光对白镜应光观 通察过时温，度见较到白连光续低光的谱气背体景后上，出再现色一散些形暗成线的
知识点 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，很好的解释了__α_粒__子__散__射__实__验____。 2．经典理论的困难 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____。
4．其他谱线 除了巴耳末系，氢原子光谱在红外和紫外光区的其他谱线，也都满足与巴 耳末公式类似的关系式。
典例 2
巴耳末系谱线波长满足巴耳末公式
1 λ
＝
R(212－
1 n2
)
，
式
中
n＝
3,4,5，…在氢原子光谱可见光区，最长波长与最短波长之比为
高中物理第十八章原子结构3氢原子光谱课件新人教版选修35
3．光谱分析． (1)优点：灵敏度高，分析物质的最低量达 10－10 g. (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．
【典例 1】 (多选)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
小试身手
1．(多选)关于光谱，下列说法正确的是( ) A．炽热的液体发射连续谱 B．发射光谱一定是连续谱 C．线状谱和吸收光谱都可以对物质成分进行分析 D．霓虹灯发光形成的光谱是线状谱
解析：炽热的液体的光谱为连续谱，所以选项 A 正 确．发射光谱可以是连续谱也可以是线状谱，所以选项 B 错误．线状谱和吸收光谱都对应某种元素的光谱，都可 以对物质成分进行分析，所以选项 C 正确．霓虹灯发光 形成的光谱是线状谱，所以选项 D 正确．
解析：根据玻尔理论可知，氢原子的能量不连续的， 辐射的光子的能量是不连续的，辐射的光子频率满足 hν ＝Em－En，所以辐射的光子频率不连续.故 D 正确，A、 B、C 错误.
答案：D
拓展一 理解光谱的分类和光谱分析 1．光谱的分类．
2．太阳光谱． (1)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．特征光谱：各种原子的发射光谱都是线状谱，说 明原子只发射特定频率的光．不同原子发射的线状谱的 亮线位置不同，说明不同原子发光频率是不一样的，因 此这些亮线称为原子的特征光谱．
高中物理第十八章原子结构第3节氢原子光谱课件新人教版选修3_5 (2)
知识点一 光谱和光谱分析 1．光谱的分类
2．太阳光谱 (1)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．
C．公式中 n 只能取大于或等于 3 的整数值，故氢光谱是线 状谱 D．公式不但适用于氢光谱的分析，也适用于其他原子的光 谱 [解题探究] 波长大小与 n 的取值大小有何关系？
[解析] 巴耳末公式是巴耳末在研究氢光谱特征时发现的， 故 A 选项正确；公式中的 n 只能取大于或等于 3 的整数值， 故氢光谱是线状谱，B 选项错误，C 选项正确；巴耳末公式 只适用于氢光谱的分析，不适用于其他原子光谱的分析，D 选项错误． [答案] AC
即光谱． 2．分类：有些光谱是一条条的亮线，这样的亮线叫___谱__线____， 这样的光谱叫__线__状__谱___．有的光谱不是一条条分立的谱线， 而是连续在一起的光带，这样的光谱叫做__连__续__谱___．
3．特征光谱：各种原子的发射光谱都是线状谱，说明原子只 发射_特__定__频__率__的光．不同原子发射的线状谱的亮线位置不 同，说明不同原子_发__光__频__率__是不一样的，因此这些___亮__线____ 称为原子的特征谱线． 4．光谱分析 (1)定义：利用原子的_特__征__谱__线__来鉴别物质和确定物质的组 成成分，这种方法叫做光谱分析． (2)优点：灵敏度高．
知识点二 氢原子光谱的实验规律及应用 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．
高级中学高中物理人教版选修35课件：第十八章+原子结构第3节+氢原子光谱(共21张PPT)
第十八章 原子结构
第3节 氢原子光谱
学习目标
1.了解光谱、连续谱和线状谱的概念。 2.知道氢原子光谱的实验规律。 3.知道经典物理学的困难在于无法解释原子的稳定性 和光谱分立特性。 4.进一步体会物理规律是在接受实践检验的过程中不 断发展完善的
背景知识
一、光谱
早在17世纪， 牛顿就发现了日光 通过三棱镜后的色 散现象，并把实验 中得到的彩色光带 叫做光谱
三、光谱的应用
1.光谱分析：根据光谱来鉴别物质和确定它的 化学组成的方法。 可应用于光谱分析的光谱：线状谱和吸收光谱
2.优点：非常灵敏、迅速。
3.应用检：查物质纯度；发现新元素和研究天体的 化学组成。
案例：利用太阳光的吸收光谱可以研究太阳 高层大气层所含元素。
太阳的光谱
漆碗：第三文化层（距今6500～6000年）．利用红外光 分析其表面，其光谱图和马王堆汉墓出土漆皮的裂解光谱 图相似．
一、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。
1、所有高尚教育的课程表里都不能没有各种形式的跳舞：用脚跳舞，用思想跳舞，用言语跳舞，不用说，还需用笔跳舞。 2、一切真理要由学生自己获得，或由他们重新发现，至少由他们重建。 3、教育始于母亲膝下，孩童耳听一言一语，均影响其性格的形成。 4、好的教师是让学生发现真理，而不只是传授知识。 5、数学教学要“淡化形式，注重实质.
X射线照射激发荧光， 通过分析荧光判断越王勾 践宝剑的成分。
四、氢原子的光谱
1、氢原子是最简单的原子，其光谱也最简单。
2、特点：光谱是分立的亮线（只含几种特定频率的光） 可 见 光 区
四、氢原子的光谱
巴耳末系是氢光谱在可见光区的谱线,其波长公式：
第3节 氢原子光谱
学习目标
1.了解光谱、连续谱和线状谱的概念。 2.知道氢原子光谱的实验规律。 3.知道经典物理学的困难在于无法解释原子的稳定性 和光谱分立特性。 4.进一步体会物理规律是在接受实践检验的过程中不 断发展完善的
背景知识
一、光谱
早在17世纪， 牛顿就发现了日光 通过三棱镜后的色 散现象，并把实验 中得到的彩色光带 叫做光谱
三、光谱的应用
1.光谱分析：根据光谱来鉴别物质和确定它的 化学组成的方法。 可应用于光谱分析的光谱：线状谱和吸收光谱
2.优点：非常灵敏、迅速。
3.应用检：查物质纯度；发现新元素和研究天体的 化学组成。
案例：利用太阳光的吸收光谱可以研究太阳 高层大气层所含元素。
太阳的光谱
漆碗：第三文化层（距今6500～6000年）．利用红外光 分析其表面，其光谱图和马王堆汉墓出土漆皮的裂解光谱 图相似．
一、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。
1、所有高尚教育的课程表里都不能没有各种形式的跳舞：用脚跳舞，用思想跳舞，用言语跳舞，不用说，还需用笔跳舞。 2、一切真理要由学生自己获得，或由他们重新发现，至少由他们重建。 3、教育始于母亲膝下，孩童耳听一言一语，均影响其性格的形成。 4、好的教师是让学生发现真理，而不只是传授知识。 5、数学教学要“淡化形式，注重实质.
X射线照射激发荧光， 通过分析荧光判断越王勾 践宝剑的成分。
四、氢原子的光谱
1、氢原子是最简单的原子，其光谱也最简单。
2、特点：光谱是分立的亮线（只含几种特定频率的光） 可 见 光 区
四、氢原子的光谱
巴耳末系是氢光谱在可见光区的谱线,其波长公式：
高中物理第十八章原子结构第3节氢原子光谱课件新人教版选修3_
答案
解析 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 光谱，D 错误。
4．(光谱)(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．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．各种原子的结构不同，所以各种原子的光谱也不相同 D．分析物质发光的光谱，可以鉴别物质中含哪些元素
答案 ACD
答案
解析 原子光谱为线状谱，A 正确；各种原子都有自己的特征谱线，故 B 错误，C 正确；根据各种原子的特征谱线进行光谱分析可鉴别物质组成， D 正确。
5．(氢原子光谱的规律)氢原子光谱巴耳末系最小波长与最大波长之比为
() 54
A.9 B.9 72
C.9 D.9
答案 A
解析 由巴耳末公式1λ＝R212－n12(n＝3,4,5，…)，当 n＝∞时，最小波
长倒数 1 ＝ λ1
R212；当
n＝3
时，最大波长倒数λ12＝R212－312，得λλ12＝59。
□05 线状光谱，即辐射波长的分立性。
三、经典理论的困难
1．卢瑟福核式学说的成就：卢瑟福的核式结构模型正确地指出了
□01 原子核的存在，很好地解释了□02 α 粒子散射 实验。 2．困难：经典的物理学既无法解释原子的□03 稳定性，又无法解释原子光
谱的□04 分立特征。
判一判 (1)少量原子发出的是线状谱，大量原子发出的是连续谱。( × ) (2)连续光谱一定是大量不同元素共同发出的光谱。( × ) (3)氢原子光谱有无数条分立谱线，其中有四条谱线在可见光范围内。
解析 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 光谱，D 错误。
4．(光谱)(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．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．各种原子的结构不同，所以各种原子的光谱也不相同 D．分析物质发光的光谱，可以鉴别物质中含哪些元素
答案 ACD
答案
解析 原子光谱为线状谱，A 正确；各种原子都有自己的特征谱线，故 B 错误，C 正确；根据各种原子的特征谱线进行光谱分析可鉴别物质组成， D 正确。
5．(氢原子光谱的规律)氢原子光谱巴耳末系最小波长与最大波长之比为
() 54
A.9 B.9 72
C.9 D.9
答案 A
解析 由巴耳末公式1λ＝R212－n12(n＝3,4,5，…)，当 n＝∞时，最小波
长倒数 1 ＝ λ1
R212；当
n＝3
时，最大波长倒数λ12＝R212－312，得λλ12＝59。
□05 线状光谱，即辐射波长的分立性。
三、经典理论的困难
1．卢瑟福核式学说的成就：卢瑟福的核式结构模型正确地指出了
□01 原子核的存在，很好地解释了□02 α 粒子散射 实验。 2．困难：经典的物理学既无法解释原子的□03 稳定性，又无法解释原子光
谱的□04 分立特征。
判一判 (1)少量原子发出的是线状谱，大量原子发出的是连续谱。( × ) (2)连续光谱一定是大量不同元素共同发出的光谱。( × ) (3)氢原子光谱有无数条分立谱线，其中有四条谱线在可见光范围内。
高中物理 第十八章 原子结构 3 氢原子光谱课件5高中选修35物理课件
解析：氢原子光谱是线状谱，波长是一系列不连续的、分立的特征谱 线，并不是只含有一种波长的光，也不是亮度不连续的谱线，B 对，A、 C 错；氢原子光谱是氢原子的特征谱线，只要是氢原子发出的光的光谱就 相同，与放电管的放电强弱无关，D 错．
答案：B
第二十九页，共三十七页。
3．(多选)要得到钠元素的特征谱线，下列做法中正确的是( ) A．使固体钠在空气中燃烧 B．将固体钠高温加热成稀薄钠蒸汽 C．使炽热固体发出的白光通过低温钠蒸汽 D．使炽热固体发出的白光通过高温钠蒸汽
答案：B
第三十一页，共三十七页。
5．对于巴耳末公式下列说法正确的是( ) A．所有氢原子光谱的波长都与巴耳末公式相对应 B．巴耳末公式只确定了氢原子发光的可见光部分的光的波长 C．巴耳末公式确定了氢原子发光的一个线系的波长，其中既有 可见光，又有紫外光 D．巴耳末公式确定了各种原子发光中的光的波长 解析：巴耳末公式只确定了氢原子发光中一个线系的波长，不能描述 氢原子发出的各种波长，也不能描述其他原子的发光，A、D 错误；巴耳 末公式是由当时已知的可见光中的部分谱线总结出来的，但它适用于整个 巴耳末线系，该线系包括可见光和紫外光，B 错误，C 正确． 答案：C
解析：炽热固体发出的是连续谱，燃烧固体钠不能得到特征谱线，A 错误；稀薄气体发光产生线状谱，B 正确；强烈的白光通过低温钠蒸汽时， 某些波长的光被吸收产生钠的吸收光谱，C 正确、D 错误．
答案：BC
第三十页，共三十七页。
4．按照经典电磁理论，下列说法中不正确的是( ) A．电子辐射电磁波的频率就是它绕核转动的频率 B．电子转动的能量不变 C．电子越转离核越近 D．原子光谱应该是连续光谱
3 氢原子光谱(guāngpǔ)
第一页，共三十七页。
高中物理 第十八章 原子结构 18.3 氢原子光谱课件5高二选修35物理课件
第二十一页，共四十四页。
1890 年瑞典(ruì diǎn)物理学家里德伯给出氢原子光谱公式
波数 1R( 1 1)
n n 2
2
f
i
nf 1,2,3,4, ,n inf 1 ,nf2 ,nf 3 ,
里德伯常量 R1.091770m 1
12/13与/2021整数有关，——谱线是分立的线状谱
第二十二页，共四十四页。
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一些简单(jiǎndān)的原子和 分子
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引言
α粒子的散射实验使我们知道原子具有核式结
构，但是电子在核的周围怎样运动？它的能量怎 样变化。这些还要通过其它事实证明才能认识(rèn shi)，本节将用一些实际的事实来证明一些原子的 能量变化。
率相同。
f v
2r
r 连续(liánxù)减小 向外辐射电磁波的频率是连续的
12/13/2021
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课堂小结
1、光谱(guāngpǔ)
把实验中得到的彩色光带叫做光谱。
2、发射光谱 物体发光直接产生的光谱叫做发射光谱。
发射光谱可分为两类：连续光谱和明线光谱。
连续分布的包含有从红光到紫光各种色光的光谱叫
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第三十四页，共四十四页。
高考链接
1、（1993·上海二·2）氢原子的核外电子由一个轨
道(guǐdào)跃迁到另一个轨道(guǐdào)时，可能发生的情况有
（ A）
A.放出光子，电子动能减少，原子势能增加 B.放出光子，电子动能增加，原子势能减少 C.吸收光子，电子动能减少，原子势能增加 D.吸收电子，电子动能增加，原子势能减少
1890 年瑞典(ruì diǎn)物理学家里德伯给出氢原子光谱公式
波数 1R( 1 1)
n n 2
2
f
i
nf 1,2,3,4, ,n inf 1 ,nf2 ,nf 3 ,
里德伯常量 R1.091770m 1
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一些简单(jiǎndān)的原子和 分子
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引言
α粒子的散射实验使我们知道原子具有核式结
构，但是电子在核的周围怎样运动？它的能量怎 样变化。这些还要通过其它事实证明才能认识(rèn shi)，本节将用一些实际的事实来证明一些原子的 能量变化。
率相同。
f v
2r
r 连续(liánxù)减小 向外辐射电磁波的频率是连续的
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课堂小结
1、光谱(guāngpǔ)
把实验中得到的彩色光带叫做光谱。
2、发射光谱 物体发光直接产生的光谱叫做发射光谱。
发射光谱可分为两类：连续光谱和明线光谱。
连续分布的包含有从红光到紫光各种色光的光谱叫
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高考链接
1、（1993·上海二·2）氢原子的核外电子由一个轨
道(guǐdào)跃迁到另一个轨道(guǐdào)时，可能发生的情况有
（ A）
A.放出光子，电子动能减少，原子势能增加 B.放出光子，电子动能增加，原子势能减少 C.吸收光子，电子动能减少，原子势能增加 D.吸收电子，电子动能增加，原子势能减少
高中物理 第18章 原子结构 第3节 氢原子光谱课件5高二选修35物理课件
12/9/2021
第二十三页，共二十五页。
2021/12/9
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内容(nèiróng)总结
第3节 氢原子光谱。3．了解经典物理的困难在于无法解释原子的稳定性和光谱分立的特性。 物体直接发出的光通过分光后产生的光谱。白光通过低温物质时，某些(mǒu xiē)波长的光被该物
No 质吸收后的光谱。只含有一些不连续的亮线的光谱。答案 AC
Image
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[解析] 通常看到的吸收光谱中的暗线比 线状谱中的明线要少一些，选项 B 错误；气体 发光时，若是高压气体发光形成连续谱，若是 稀薄气体发光形成线状谱，故选项 C 错误；甲 物质发出的白光通过低温的乙物质蒸汽后，得 到的是乙物质的吸收光谱，所以选项 D 错误。 选项 A 正确。
定物质的组成成分，这种方法叫作光谱分析。
(2)优点：灵敏度高。
二、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。
2．巴耳末公式：λ1 ＝R212－n12(n＝3、4、5…)。
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_(_fē_n特lì) 征。
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[自主思考]
判断下列说法的正误。
(1)各种原子的发射光谱都是线状谱，并且只能发出几
个特定的频率。( √ )
(2)可以利用光谱分析来鉴别物质和确定物质的组成
成分。(√
)
(3)光是由原子核内部的电子运动产生的，光谱研究是
探索原子核内部结构的一条重要途径。( × )
高中物理 第十八章 原子结构 3 氢原子光谱课时作业课件5高中选修35物理课件
课时作业(zuòyè)13 氢原子光谱
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时间：45分钟 一、选择题(1～5为单选，6～9为多选)
1．关于光谱的产生，下列说法正确的是( A )
A．正常发光的霓虹灯属于稀薄气体发光，产生的是线状谱 B．正常发光的霓虹灯属于稀薄气体发光，产生的是连续谱 C．炽热的铁块发出的光是原子光谱 D．高压气体发出的光是线状谱 解析：稀薄气体发出的光是线状谱，炽热的固体、液体和高 压气体发出的光是连续谱．
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解析：(1)由巴耳末公式可得： λ11＝R212－312，λ12＝R212－412， 所以λλ12＝1414－－11196＝2270.
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(2)当n＝3时，对应的波长最长，代入巴耳末公式有：
λ11＝1.10×107×212－312，解得λ1≈6.5×10－7 m. 光子能量为ε1＝hν＝hλc1＝6.63×61.50×－341×0－37×108 J ＝3.06×10－19 J.
对于赖曼系，当n＝2时对应的光波长最长，设为λ1， 由题中所给公式有：λ11＝R112－212＝34R. 波长λ1对应的光的频率ν1＝λc1＝34Rc. 对于巴耳末系，当n＝∞时对应的光波长最短，设为λ2，由 题中所给公式有：λ12＝R212－0＝14R.
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第十七页，共二十四页。
波长λ2的光对应的频率ν2＝λc2＝14Rc. 根据爱因斯坦的光电效应方程Ekm＝hν－W0，知： Ekm1＝hν1－W0，Ekm2＝hν2－W0， 又Ekm1＝eU1，Ekm2＝eU2， 可解得：h＝2eUR1－c U2，W0＝eU1－2 3U2.
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时间：45分钟 一、选择题(1～5为单选，6～9为多选)
1．关于光谱的产生，下列说法正确的是( A )
A．正常发光的霓虹灯属于稀薄气体发光，产生的是线状谱 B．正常发光的霓虹灯属于稀薄气体发光，产生的是连续谱 C．炽热的铁块发出的光是原子光谱 D．高压气体发出的光是线状谱 解析：稀薄气体发出的光是线状谱，炽热的固体、液体和高 压气体发出的光是连续谱．
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解析：(1)由巴耳末公式可得： λ11＝R212－312，λ12＝R212－412， 所以λλ12＝1414－－11196＝2270.
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(2)当n＝3时，对应的波长最长，代入巴耳末公式有：
λ11＝1.10×107×212－312，解得λ1≈6.5×10－7 m. 光子能量为ε1＝hν＝hλc1＝6.63×61.50×－341×0－37×108 J ＝3.06×10－19 J.
对于赖曼系，当n＝2时对应的光波长最长，设为λ1， 由题中所给公式有：λ11＝R112－212＝34R. 波长λ1对应的光的频率ν1＝λc1＝34Rc. 对于巴耳末系，当n＝∞时对应的光波长最短，设为λ2，由 题中所给公式有：λ12＝R212－0＝14R.
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波长λ2的光对应的频率ν2＝λc2＝14Rc. 根据爱因斯坦的光电效应方程Ekm＝hν－W0，知： Ekm1＝hν1－W0，Ekm2＝hν2－W0， 又Ekm1＝eU1，Ekm2＝eU2， 可解得：h＝2eUR1－c U2，W0＝eU1－2 3U2.
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)
D．氢原子光谱线的频率与氢原子能级的能量差无关
解析：原子的发射光谱是原子跃迁时形成的，由于原子的能 级是分立的，所以氢原子的发射光谱不是连续谱，原子发出的光 子的能量正好等于原子跃迁时的能级差， 故氢原子只能发出特定 频率的光，综上所述，选项 A、D 错，B、C 对．
答案：BC
8．对于巴耳末公式，下列说法正确的是(
解析：本题主要考查了光谱的基本概念、分类和应用，只要 熟悉教材即可．
答案：ACD
5．(多选题)下列光谱中哪些是线状谱( A．霓虹灯发光形成的光谱 B．白炽灯产生的光谱 C．酒精灯中燃烧的钠蒸气所产生的光谱 D．蜡烛火焰产生的光谱
)
解析：霓虹灯发光形成的光谱为线状谱，选项 A 正确；白 炽灯和蜡烛火焰产生的光谱为连续光谱，所以选项 B、D 错误； 燃烧的钠蒸气产生的光谱为线状谱，所以选项 C 正确．
解析： 每种原子都有自己的结构， 只能发出由内部结构决定 的特性谱线，不会因温度、周围物质不同而改变，C 正确．
答案：C
3．关于光谱，下列说法正确的是(
)
A．大量原子发出的光谱是连续谱，少量原子发出的光谱是 线状谱 B．线状谱由不连续的若干波长的光组成 C．作光谱分析时只能用发射光谱，不能用吸收光谱 D．作光谱分析时只能用吸收光谱，不能用发射光谱
答案：AC
6．关于光谱，下列说法正确的是( A．一切光源发出的光谱都是连续谱 B．一切光源发出的光谱都是线状谱 C．稀薄气体发出的光谱是线状谱 D．月亮的光谱是连续谱
)
答案：C
7．(多选题)有关氢原子光谱的说法正确的是( A．氢原子的发射光谱是连续谱 B．氢原子光谱说明氢原子只发出特定频率的光 C．氢原子光谱说明氢原子能级是分立的
－7
m
4.8×10
－7
m
(3)由一系列线系组成的不连续的线状谱
式中 n＝3,4,5…在氢原子光谱可见光区，最长波长与最短波长之 比为________．
解析：巴耳末系的前四条谱线在可见光区，n 的取值分别为 36 3、4、5、6.n 越小，λ 越大，故 n＝3 时波长最大，λmax＝ ；n 5R 36 λmax 8 ＝6 时波长最小，λmin＝ ，故 ＝ . 8R λmin 5
答案：C
9．(多选题 )根据光谱的特征谱线，可以确定物质的化学组 成和鉴别物质，以下说法正确的是( )
A．线状谱中的明线是特征谱线，吸收光谱中的暗线不是特 征谱线 B．线状谱中的明线不是特征谱线，吸收光谱中的暗线是特 征谱线 C．线状谱中的明线与吸收光谱中的暗线都是特征谱线 D．同一元素的线状谱的明线与吸收光谱中的暗线都是一一 对应的
)
A．所有氢原子光谱的波长都与巴耳末公式相对应 B．巴耳末公式只确定了氢原子发光的可见光部分的光的波 长 C．巴耳末公式确定了氢原子发光的一个线系的波长，其中 既有可见光，又有紫外光 D．巴耳末公式确定了各种原子发光中的光的波长
解析：巴耳末公式只确定了氢原子发光中一个线系的波长， 不能描述氢原子发出的各种波长，也不能描述其他原子的发光， A、D 项错误；巴耳末公式是由当时已知的可见光中的部分谱线 总结出来的，但它适用于整个巴耳末线系，该线系包括可见光和 紫外光，B 项错误，C 项正确．
解析：吸收光谱是高温物体发出的白光通过物质时，某些波 长的光被物质吸收后产生的，因此，让炽热的固体发出的白光通 过较冷的钠蒸汽可观察到钠的吸收光谱．
答案：C
二、非选择题(本题有 3 小题，共 40 分)
1 1 1 11．(10 分)巴耳末系谱线波长满足巴耳末公式 λ＝R22－n2，
第十八章
原子结构
课时作业11
氢原子光谱
①知道光谱、线状谱、连续谱、特 征谱线的概念；②知道利用光谱分 作业 析可以鉴别物质和确定物质的组 目标 成；③知道氢原子光谱的规律；④ 了解经典理论的困难． 作业 设计
限时：40 分钟
满分：100 分
一、选择题(本题有 10 小题，每小题 6 分，共 60 分) 1．白光通过棱镜后在屏上会形成按红、橙、黄、绿、蓝、 靛、紫排列的连续光谱，下列说法不正确的是( A．棱镜使光谱加了颜色 B．白光是由各种颜色的光组成的 C．棱镜对各种颜色光的偏折不同 D．发光物体发出了在可见光区的各种频率的光 )
解得 λ1＝6.5×10－7 m．(2 分)
1 1 －1 1 7 当 n＝4 时， ＝1.10×10 ×22－42 m ，(2 分) λ2
解得 λ2＝4.8×10－7 m．(2 分)
(2)n＝3 时，对应着氢原子巴耳末系中的波长最长，即为 λ1， 因此
34 8 c 6.63×10 ×3×10 ε1＝h ＝ J － λ1 6.5×10 7
8 答案： (10 分) 5
12．(10 分)如图所示，图甲是 a、b、c、d 四种元素的线状 谱，图乙是某矿物的线状谱，通过光谱分析可以了解该矿物中缺 乏的是________．
解析：将图甲中的 a、b、c、d 与图乙对比可以看出，a、c 中的亮条纹在图乙中已出现，而 b、d 中的亮条纹在图乙中未出 现，故该矿物质中缺乏 b、d 两种元素．
答案：b 元素和 d 元素(10 分)
13． (20 分)在可见光范围内氢原子发光的波长最长的 2 条谱 线所对应的 n，求： (1)它们的波长各是多少？ (2)其中波长最长的光对应的光子能量是多少？ (3)氢原子光谱有什么特点？
解析：(1)设当 n＝3、4 时，氢原子发光所对应的波长分别
1 1 1 为 λ1、λ2，由巴耳末公式λ＝R22－n2，(n＝3,4,5，…)知， 1 1 －1 1 7 当 n＝3 时， ＝1.10×10 ×22－32 m ，(2 分) λ1
解析：根据光谱理论知，明线光谱与吸收光谱都能表示元素 的特点，都是元素的特征谱线，而同一元素的线状谱与吸收光谱 都是一一对应的，因此 C、D 项正确．
答案：CD
10．观察钠的吸收光谱需要(
)
A．让炽热的固体钠发出的白光通过较冷的空气 B．让炽热的固体钠发出的白光通过较热的空气 C．让炽热的固体发出的白光通过较冷的钠蒸汽 D．让炽热的固体发出的白光通过较热的钠蒸汽
解析：白光通过棱镜使各种颜色的光落在屏上的不同位置， 说明棱镜对各种颜色的光偏折不同，形成的连续光谱按波长 (或 频率)排列，即白光是包括各种频率的光，光的颜色是由频率决 定，并非棱镜增加了颜色，即 B、C、D 项正确，故选 A.
答案：A
2．关于线状谱，下列说法中正确的是(
)
A．每种原子处在不同温度下发光的线状谱不同 B．每种原子处在不同物质中的线状谱不同 C．每种原子在任何条件下发光的线状谱都相同 D．两种不同的原子发光的线状谱可能相同
－
＝3.06×10－19 J．(6 分) (3)除巴耳末系外，在红外和紫外光区的其他谱线也都满足
1 1 1 与巴耳末公式类似的关系式，即 λ ＝ R a2－n2 其中 a 分别为
1,3,4，…对应不同的线系，由此可知氢原子光谱是由一系列线系 组成的不连续的线状谱．(6 分)
答案：(1)6.5×10 (2)3.06×10－19 J
解析：原子发出的光谱是特征光谱，是线状谱，A 项错；线 状谱只包含对应波长的若干光，B 项对；作光谱分析一定要用线 状谱，既可以是发射光谱也可以是吸收光谱，C、D 项错．
答案：B
4 ． ( 多选题 ) 关于光谱和光谱分析，下列说法中正确的是 ( ) A．光谱包括连续谱和线状谱 B．太阳光谱是连续谱，氢光谱是线状谱 C．线状谱和吸收光谱都可用作光谱分析 D．光谱分析帮助人们发现了许多新元素