氢原子光谱导学案

【教学目标】

1．知道光谱、线状谱、连续谱、特征谱线的概念。

2．知道利用光谱分析可以鉴别物质和确定物质的组成。

3．了解玻尔原子模型及能级的概念。

4．理解原子发射和吸收光子频率与能级差的关系。

【知识要点1】

1.光谱：用光栅或棱镜把光按________展开，获得光的________和强度分布的记录，即光谱。

2．有些光谱是一条条的亮线，把它们叫做________，这样的光谱叫做________谱，有的光谱看

起来不是一条条分立的谱线，而是连在一起的光带，我们把它叫做________谱。

3．各种原子的发射光谱都是________谱，说明原子只发出几种________的光。不同原子的亮线

位置不同，说明不同原子的发光________是不一样的，因此这些亮线称为原子的________谱线。

4．每种原子都有自己的特征谱线，可以利用它来________物质和确定物质的________，这种方

法称为光谱分析。

物质的光谱按其产生方式不同可分为两大类：

(1)发射光谱：物质直接发出的光通过分光后产生的光谱。它可分为连续光谱和明线光谱(线状光谱)。

①连续光谱：由连续分布的一切波长的光(单色光)组成的光谱。炽热的固体、液体和高压气体

的发射光谱是连续光谱。如电灯丝发出的光、炽热的钢水发出的光都是连续光谱。

②明线光谱：只含有一些不连续的亮线的光谱。它是由游离状态的原子发射的，因此也叫原子

光谱。稀薄气体或金属的蒸气的发射的光谱就是明线光谱。实验证明，每种元素的原子都有一定特

征的明线光谱。

(2)吸收光谱：高温物体发出的白光通过温度较低的物质时，某些波长的光被该物质吸收后产生

的光谱。这种光谱的特点是在连续光谱的背景上由若干条暗线组成的。

【例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．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

【例2】．太阳的连续光谱中有许多暗线，它们对应着某些元素的特征谱线。产生这些暗线的原因是由于( )

A．太阳表面大气层中缺少相应的元素

B．太阳内部缺少相应的元素

C．太阳表面大气层中存在着相应的元素

D．太阳内部存在着相应的元素

【知识要点2】

1.由玻尔的原子理论可知，电子的轨道是________的。电子在这些轨道上绕核的转动是稳定的，

________电磁辐射。

2．由玻尔的原子理论可知，原子的能量是量子化的。这些量子化的能量值叫做________。原子

中这些具有确定能量的稳定状态，称为________。

3．基态和激发态：能量____________的状态叫做基态，________的状态叫做激发态。

4．按照玻尔的观点，当电子从能量较高的定态轨道(其能量记为Em)跃迁到能量较低的定态轨道(能量记为En，m>n)时，会放出能量为________的光子，这个光子的能量由前后两个能级的________

决定，即hν＝________，这个式子称为频率条件，又称辐射条件。反之，当电子吸收光子时会从

较低的能量态跃迁到较高的能量态，________的光子的能量同样由频率条件决定。

5．当原子处于不同的状态时，电子在各处出现的概率是________的。如果用疏密不同的点子表

示电子在各个位置出现的概率，画出图来，就像云雾一样，可以形象地称做________。

6．玻尔原子理论的基本假设

1）．轨道量子化与定态假设的内容

(1)轨道量子化：玻尔认为在库仑力的作用下，原子中的电子围绕原子核做圆周运动，服从经

典力学规律，但是电子的轨道半径不是任意的，只有当半径的大小符合一定条件时，这样的轨道才

是可能的，即电子的轨道是量子化的。电子在这些轨道上绕核的转动是稳定的，不产生电磁辐射。

(2)能量量子化：当电子在不同的轨道上运动时，原子处于不同的状态，原子在不同的状态中具

有不同的能量，所以原子的能量也是量子化的。这些量子化的能量值叫做能级。

(3)定态：原子具有确定能量的稳定状态，称为定态。能量最低的状态叫做基态，其他的状态叫

做激发态。

2）．频率条件

(1)电子从能量较高的定态轨道(其能量记为Em)跃迁到能量较低的定态轨道(能量记为En)时，

会放出能量为hν的光子(h是普朗克常量)，这个光子的能量由前后两个能级的能量差决定，即h

ν＝Em－En(m>n)。这个式子被称为频率条件，又称辐射条件。

(2)当电子吸收光子时会从较低的能量态跃迁到较高的能量态，吸收的光子的能量同样由频率

条件决定。

【典型例题】

【例1】关于玻尔的原子模型理论，下面说法正确的是( )

A．原子可以处于连续的能量状态中

B．原子的能量状态不是连续的

C．原子中的核外电子绕核做加速运动一定向外辐射能量

D．原子中的电子绕核运动的轨道半径是连续的

【例3】一群处于基态的氢原子吸收某种光子后，向外辐射了ν1、ν2、ν3三种频率的光子，且ν1＞ν2＞ν3，则( )

A．被氢原子吸收的光子的能量为hν1

B．被氢原子吸收的光子的能量为hν2

C．ν1＝ν2＋ν3

D．hν1＝hν2＋hν3

【例4】关于玻尔的原子模型，下列说法中正确的是( )

A．它彻底否定了卢瑟福的核式结构学说

B．它发展了卢瑟福的核式结构学说

C．它完全抛弃了经典的电磁理论

D．它引入了普朗克的量子理论

能级跃迁的规律及理解