人教版高中物理选修3-5课件18-3氢原子光谱38张
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答案：C
解析：巴耳末公式只确定了氢原子发光中的一组谱线的 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，故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，但它也适用于可见光和紫外 光，故B错误，C正确。
课后强化作业（点此链接）
三、经典理论的困难 1．按经典电磁理论，电子绕核转动具有加速度，加速 运动着的电荷(电子)要向周围空间辐射电磁波，电磁波频率 等于电子绕核旋转的频率，随着不断地向外辐射能量，原子 系统的能量逐渐减少，电子运动的轨道半径也越来越小，绕 核旋转的频率连续增大，电子辐射的电磁波频率也在连续地 变化，因而所呈现的光谱应为连续光谱。
答案：BC
点评：要明确光谱和物质发光的对应关系，炽热的固 体、液体和高压气体发出的是连续光谱，而稀薄气体发射的 是线状谱。
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正确；各种原子都有自己 的特征谱线，故B错，C对；对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。
题型2 氢原子光谱
在可见光范围内波长最长的2条谱线所对应的n和 它们的波长来自百度文库是多少？氢原子光谱有什么特点？
解析：据公式1λ＝R(212－n12) n＝3,4,5，…… 当n＝3时，波长λ最大，其次是n＝4时， 当n＝3时，λ11＝1.10×107×(14－19) 解得λ1＝6.5×10－7m 当n＝4时，λ12＝1.10×107×(14－116)
3．光谱分析 这种方法的优点是非常灵敏而且迅速。某种元素在物质 中的含量达10－10克，就可以从光谱中发现它的特征谱线将其 检查出来。光谱分析在科学技术中有广泛的应用： (1)检查物质的纯度。 (2)鉴别和发现元素。 (3)天文学上光谱的红移表明恒星的远离等等。
特别提醒： 光谱分析可以使用发射光谱中的线状谱，也可以使用吸 收光谱，因它们都有原子自身的特征谱线，但不能使用连续 光谱。
4．光谱光析：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，它的优点是灵敏度高，样本中一种元素的含量达 到 10－10g时就可以被检测到。
知识点 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 的一条重要途径。
2．由于电子绕核运动时不断向外辐射电磁波，电子能 量不断减少，电子将逐渐接近原子核，最后落于核上，这 样，原子应是一个不稳定系统。
3．据经典理论，以上推理都是正确的，但推出的结果 与现实不相符，说明经典理论可以很好地应用于宏观物体， 但不能用于解释原子世界的现象。
考点题型设计
题型1 光谱和光谱分析
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
解析：太阳光谱中的暗线是太阳发出的连续光谱经过太 阳大气层时产生的吸收光谱，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；光谱分析只能是线状谱和吸收光谱，连续光谱是不能用 来做光谱分析的，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。故选BC。
2．实验现象：在可见光区内，观察到波长分别为 656.47nm、486.27nm、434.17nm、410.29nm。的四条谱 线，分别用符号Hα、Hβ、Hγ、Hδ 表示，(见下图)
3．巴耳末公式：1λ＝R(212－n12) n＝3,4,5……式中n只能 取整数，R称为里德伯常量R＝1.10×107m－1。
2．巴耳末公式：1λ＝ 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 分立特征。
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 。
重点难点突破
一、光谱 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。
知识自主梳理
知识点 1 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。
①巴耳末线系的4条谱线都处于可见光区。 ②在巴耳末线系中n值越大，对应的波长λ越短，即n＝3 时，对应的波长最长；n＝6时，对应的波长最短。 ③除了巴耳末线系，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。
关于巴耳末公式1λ＝R(212－n12)的理解，正确的是(
)
A．此公式是巴耳末在研究氢光谱特征时发现的
能否根据对月光的光谱分析确定月球的组成成分？
答案：不能。月球不能发光，它只能反射太阳光，故其 光谱是太阳的光谱，对月光进行光谱分析确定的并非月球的 组成成分。
二、氢原子光谱的实验规律 1．在充有稀薄氢气的放电管两极间加上2kV～3kV的高 压，使氢气放电，氢原子在电场的激发下发光，通过分光镜 观察氢原子的光谱。(实验装置如图所示)
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成才之路·物理
人教版·选修3-5
路漫漫其修远兮吾将上下而求索
第十八章
原子结构
第三节 氢原子光谱
学习目标定位
※ 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
课堂情景切入
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，如图所示。你知 道光谱是如何产生的吗？
B．公式中n可取任意值，故氢光谱是连续谱
C．公式中n只能取整数值，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
答案：AC
解析：此公式是巴耳末研究氢光谱在可见光区的4条谱 线中得到的，只适用于氢光谱的分析，且n只能取大于等于3 的整数，则λ不能取连续值，故氢原子光谱是线状谱。
解得λ2＝4.8×10－7m 氢原子光谱是由一系列不连续的谱线组成的线状谱。
答案：n＝3时，λ＝6.5×10－7m，n＝4时，λ＝4.8×10－7m
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一组谱线的波长，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的一组谱线的 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，故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，但它也适用于可见光和紫外 光，故B错误，C正确。
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三、经典理论的困难 1．按经典电磁理论，电子绕核转动具有加速度，加速 运动着的电荷(电子)要向周围空间辐射电磁波，电磁波频率 等于电子绕核旋转的频率，随着不断地向外辐射能量，原子 系统的能量逐渐减少，电子运动的轨道半径也越来越小，绕 核旋转的频率连续增大，电子辐射的电磁波频率也在连续地 变化，因而所呈现的光谱应为连续光谱。
答案：BC
点评：要明确光谱和物质发光的对应关系，炽热的固 体、液体和高压气体发出的是连续光谱，而稀薄气体发射的 是线状谱。
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正确；各种原子都有自己 的特征谱线，故B错，C对；对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。
题型2 氢原子光谱
在可见光范围内波长最长的2条谱线所对应的n和 它们的波长来自百度文库是多少？氢原子光谱有什么特点？
解析：据公式1λ＝R(212－n12) n＝3,4,5，…… 当n＝3时，波长λ最大，其次是n＝4时， 当n＝3时，λ11＝1.10×107×(14－19) 解得λ1＝6.5×10－7m 当n＝4时，λ12＝1.10×107×(14－116)
3．光谱分析 这种方法的优点是非常灵敏而且迅速。某种元素在物质 中的含量达10－10克，就可以从光谱中发现它的特征谱线将其 检查出来。光谱分析在科学技术中有广泛的应用： (1)检查物质的纯度。 (2)鉴别和发现元素。 (3)天文学上光谱的红移表明恒星的远离等等。
特别提醒： 光谱分析可以使用发射光谱中的线状谱，也可以使用吸 收光谱，因它们都有原子自身的特征谱线，但不能使用连续 光谱。
4．光谱光析：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，它的优点是灵敏度高，样本中一种元素的含量达 到 10－10g时就可以被检测到。
知识点 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 的一条重要途径。
2．由于电子绕核运动时不断向外辐射电磁波，电子能 量不断减少，电子将逐渐接近原子核，最后落于核上，这 样，原子应是一个不稳定系统。
3．据经典理论，以上推理都是正确的，但推出的结果 与现实不相符，说明经典理论可以很好地应用于宏观物体， 但不能用于解释原子世界的现象。
考点题型设计
题型1 光谱和光谱分析
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
解析：太阳光谱中的暗线是太阳发出的连续光谱经过太 阳大气层时产生的吸收光谱，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；光谱分析只能是线状谱和吸收光谱，连续光谱是不能用 来做光谱分析的，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。故选BC。
2．实验现象：在可见光区内，观察到波长分别为 656.47nm、486.27nm、434.17nm、410.29nm。的四条谱 线，分别用符号Hα、Hβ、Hγ、Hδ 表示，(见下图)
3．巴耳末公式：1λ＝R(212－n12) n＝3,4,5……式中n只能 取整数，R称为里德伯常量R＝1.10×107m－1。
2．巴耳末公式：1λ＝ 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 分立特征。
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 。
重点难点突破
一、光谱 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。
知识自主梳理
知识点 1 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。
①巴耳末线系的4条谱线都处于可见光区。 ②在巴耳末线系中n值越大，对应的波长λ越短，即n＝3 时，对应的波长最长；n＝6时，对应的波长最短。 ③除了巴耳末线系，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。
关于巴耳末公式1λ＝R(212－n12)的理解，正确的是(
)
A．此公式是巴耳末在研究氢光谱特征时发现的
能否根据对月光的光谱分析确定月球的组成成分？
答案：不能。月球不能发光，它只能反射太阳光，故其 光谱是太阳的光谱，对月光进行光谱分析确定的并非月球的 组成成分。
二、氢原子光谱的实验规律 1．在充有稀薄氢气的放电管两极间加上2kV～3kV的高 压，使氢气放电，氢原子在电场的激发下发光，通过分光镜 观察氢原子的光谱。(实验装置如图所示)
高中物理课件
灿若寒星整理制作
成才之路·物理
人教版·选修3-5
路漫漫其修远兮吾将上下而求索
第十八章
原子结构
第三节 氢原子光谱
学习目标定位
※ 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
课堂情景切入
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，如图所示。你知 道光谱是如何产生的吗？
B．公式中n可取任意值，故氢光谱是连续谱
C．公式中n只能取整数值，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
答案：AC
解析：此公式是巴耳末研究氢光谱在可见光区的4条谱 线中得到的，只适用于氢光谱的分析，且n只能取大于等于3 的整数，则λ不能取连续值，故氢原子光谱是线状谱。
解得λ2＝4.8×10－7m 氢原子光谱是由一系列不连续的谱线组成的线状谱。
答案：n＝3时，λ＝6.5×10－7m，n＝4时，λ＝4.8×10－7m
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一组谱线的波长，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