高中物理第三章原子结构之谜3.3氢原子光谱课时训练粤教版选修3_56(1)

氢原子光谱
基础夯实
1.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.做光谱分析时,利用连续谱和线状谱都可以鉴别物质和确定物质的化学成分
答案C
解析物体发光的发射光谱分为连续谱和线状谱,A、B错;做光谱分析可使用吸收光谱也可以使用线状谱,D错.
2.(多选)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
D.氢原子光谱线的频率与氢原子能级的能量差无关
答案BC
解析氢原子由高能级向低能级跃迁时,会发出某些特定频率的光,形成相应频率的光谱线,是非连续谱,A项错误,B项正确;氢原子光谱的不连续性,说明氢原子能级也是不连续的,即是分
立的,C项正确;光谱线的频率ν=,其中ΔE为原子能级的能量差,说明氢原子光谱线的频率与氢原子能级的能量差有关,D项错误.
3.下列物质产生线状谱的是()
A.炽热的钢水
B.发亮的白炽灯
C.炽热的高压气体
D.固体或液体汽化成稀薄气体后发光
答案D
解析炽热的固体、液体和高压气体产生的光谱是连续光谱.
4.氢原子光谱巴耳末系最小波长与最大波长之比为
()(导学号51160174)
A. B. C. D.
答案A
解析由巴耳末公式=R,n=3,4,5,….
当n=∞时,最小波长=R,
当n=3时,最大波长=R,
得.
5.关于光谱和光谱分析,下列说法不正确的是()
A.太阳光谱是连续谱,分析太阳光谱可以知道太阳内部的化学元素的组成
B.强白光通过酒精灯火焰上的钠盐,产生的是吸收光谱
C.进行光谱分析时,可以利用线状谱,也可以利用吸收光谱,但不能用连续光谱
D.煤气灯火焰上的钠盐产生的光谱是线状谱
答案A
解析太阳光谱是吸收光谱,这是由于太阳内部发出的强光经过温度比较低的太阳大气层时产生的,A错误;由吸收光谱产生的条件知B正确;光谱分析中只能用线状谱和吸收光谱,所以C 正确;煤气灯火焰上的钠盐呈稀薄气体状,所以产生的光谱是线状谱.
6.(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
答案ACD
解析原子光谱为线状谱,A对;各种原子都有自己的特征谱线,故B错,C对;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对.
能力提升
7.
如图甲所示的a、b、c、d为四种元素的特征谱线,图乙是某矿物的线状谱,通过光谱分析可以确定该矿物中缺少的元素为()(导学号51160175)
A.a元素
B.b元素
C.c元素
D.d元素
答案B
解析由矿物的线状谱与几种元素的特征谱线进行对照,b元素的谱线在该线状谱中不存在,故B正确.与几个元素的特征谱线不对应的线说明该矿物中还有其他元素.
8.(多选)巴耳末通过对氢光谱的研究总结出巴耳末公式=R,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.巴耳末依据氢光谱的分析总结出巴耳末公式
D.巴耳末公式准确反映了氢原子发光的实际,其波长的分立值并不是人为规定的
答案CD
解析巴耳末公式是根据在可见光区氢原子的14条谱线总结出的规律,氢原子光谱是线状的,不连续的,波长只能是分立的值.谱线之间有一定的关系,可用一个统一的公式(也称广义巴耳末公式)表达:每一个谱线的波数都可以表达为两个光谱项之差.故选项C、D正确.
9.(多选)下列关于巴耳末公式=R()的理解,正确的是() (导学号51160176)
A.此公式是巴耳末发现的
B.公式很好地符合了氢原子的所有线系
C.公式中n只能取不小于3的整数值,故氢光谱是分立的
D.公式不仅适用于氢光谱的分析,也适用于其他原子的光谱分析
答案AC
解析巴耳末公式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,即λ不能取连续值,故氢原子光谱是分立的.
10.氢原子光谱在巴耳末系中波长最长的谱线的波长为λ1,其次为λ2.(R=1.10×107 m-1,h=6.63×10-34 J·s)求:(导学号51160177)
(1)的比值等于多少?
(2)其中最长波长的光子能量是多少?
答案(1)(2)3.06×10-19 J
解析(1)由巴耳末公式可得
=R,
=R,
所以.
(2)当n=3时,对应的波长最长,代入巴耳末公式有
=1.10×107 m-1×,
解得λ1≈6.5×10-7m.
光子能量为ε1=hν=h J
=3.06×10-19 J.
11.氢原子光谱除了巴耳末系外,还有莱曼系、帕邢系等,其中帕邢系的公式为
=R(),n=4,5,6,…,R=1.10×107 m-1.若已知帕邢系的氢原子光谱在红外线区域,试求: (导学号51160178)
(1)n=6时,对应的波长.
(2)帕邢系形成的谱线在真空中的波速为多少?n=6时,传播频率为多大?
答案(1)1.09×10-6 m(2)3×108 m/s2.75×1014 Hz
解析(1)根据帕邢系公式=R(),当n=6时,代入数据得λ≈1.09×10-6 m.
(2)帕邢系形成的谱线在红外线区域,而红外线属于电磁波,在真空中以光速传播,故波速为光速,c=3×108 m/s,由c=λν得ν=Hz≈2.75×1014 Hz.。