氢原子光谱导学案作业

高三物理导学案日期0716 编号008 教师李明佛

18.3 氢原子光谱导学案

班级姓名

学习目标

1．了解光谱的定义和分类。

2．了解氢原子光谱的实验规律，知道巴耳末系。

3．了解经典原子理论的困难。

学习重点：氢原子光谱的实验规律

学习难点：经典理论的困难

学习过程：

引入新课

讲述： 粒子散射实验使人们认识到原子具有核式结构，但电子在核外如何运动呢？它的能量怎样变化呢？通过这节课的学习我们就来进一步了解有关的实验事实。

新课学习

1．光谱（结合课件展示）

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。光谱是电磁辐射（不论是在可见光区域还是在不可见光区域）的波长成分和强度分布的记录。有时只是波长成分的记录。

（1）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。

①连续光谱：叫做连续光谱。

例如：炽热的固体、液体和高压气体的发射光谱是连续光谱。例如白炽灯丝发出的光、烛焰、炽热的钢水发出的光都形成连续光谱。

②明线光谱：叫做明线光谱。叫谱线，各条谱线对应不同波长的光。

例如：稀薄气体或金属的蒸气的发射光谱是明线光谱。明线光谱是由游离状态的原子发射的，所以也叫原子的光谱。

特征谱线：实践证明，原子不同，发射的明线光谱也不同，每种原子只能发出具有本身特征的某些波长的光，因此明线光谱的谱线也叫原子的特征谱线。

（2）吸收光谱：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后产生的光谱，叫做吸收光谱。

各种原子的吸收光谱中的每一条暗线都跟该种原子的原子的发射光谱中的一条明线相对应。这表明，低温气体原子吸收的光，恰好就是这种原子在高温时发出的光。因此吸收光谱中的暗谱线，也是原子的特征谱线。太阳的光谱是吸收光谱。

各种光谱成因知识结构图：

（3）光谱分析：

这种方法叫做光谱分析。原子光谱的不连续性反映出原子结构的不连续性，所以光谱分析也可以用于探索原子的结构。

2．氢原子光谱的实验规律：氢原子是最简单的原子，其光谱也最简单。

巴耳末公式：

3．经典理论的困难

问题1：卢瑟福的原子核式结构模型的成功之处在哪里？

问题2：经典电磁理论的困难是什么？

问题3：按照教材中对原子核式结构模型的分析结果，经典电磁理论包含哪两点基本内容？

问题4：原子中的存在电磁场吗？如果存在，根据经典电磁理论它是由谁产生的？怎样变化？为什么？

问题5：根据经典电磁理论，原子核外的电子会向辐射电磁场即向外辐射能量吗？

问题6：根据经典电磁理论，电子能量减少会导致什么结果？

①原子不稳定：

②原子光谱是连续谱：

问题7：原子核式结构模型与经典电磁理论的矛盾给予我们什么启示？

学习小结：

一、光谱

1．定义：

2．光谱分类

3．特征光谱：

4．光谱分析：

(1)定义：

(2)优点：

(3)应用：

二、氢原子光谱的实验规律

1．通常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：

3．巴耳末公式的意义：

三、经典理论的困难

1．核式结构模型的成就：

2．困难：

高三物理导作业 日期 0716 编号 008 教师 李明佛

18.3 氢原子光谱作业

班级 姓名

类型一：对光谱和光谱分析的认识

1、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

类型二：巴耳末公式的应用

2、请根据巴耳末公式1λ＝R (122－1n 2)，计算当n ＝3,4,5时的波长．

跟踪训练

1、对原子光谱，下列说法不正确的是( )

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

2、氢原子光谱除了巴耳末系外，还有莱曼系，帕邢系等．其中莱曼系的表达式为1λ＝R (112－1n 2

)，试求莱曼系中波长最长的波对应的频率．

反馈训练：

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 ．月亮的光谱是连续谱

2．通过光栅或棱镜获得物质发光的光谱，光谱( )

A ．按光子的频率顺序排列

B ．按光子的质量大小排列

C ．按光子的速度大小排列

D ．按光子的能量大小排列

3．有关原子光谱，下列说法正确的是( )

A ．原子光谱反映了原子结构特征

B ．氢原子光谱跟氧原子光谱是不同的

C ．太阳光谱是连续谱

D ．鉴别物质的成分可以采用光谱分析

4．对于光谱，下面的说法中正确的是( )

A ．大量原子发光的光谱是连续谱，少量原子发光的光谱是线状谱

B ．线状谱是由不连续的若干波长的光所组成

C ．太阳光谱是连续谱

D ．太阳光谱是线状谱

5．关于光谱分析，下列说法错误的是( )

A ．光谱分析的依据是每种元素都有其特征谱线

B ．光谱分析不能用连续光谱

C ．光谱分析既可以用线状谱也可以用吸收光谱

D ．分析月亮的光谱可得知月球的化学组成

6．以下说法中正确的是( )

A ．进行光谱分析，可以用连续光谱，也可以用吸收光谱

B ．光谱分析的优点是非常灵敏而且迅速

C ．分析某种物质的化学组成，可以使这种物质发出的白光通过另一种物质的低温蒸气取得吸收光谱进行分析

D ．摄下月球的光谱，可以分析出月球上有哪些元素

7．在太阳的光谱中有许多暗线，这表明( )

A ．太阳内部含有这些暗线所对应的元素

B ．太阳大气层中缺少这些暗线所对应的元素

C ．太阳大气层中含有这些暗线所对应的元素

D ．地球的大气层中含有这些暗线所对应的元素

8．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

9．如图甲所示的abcd 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( )

A ．a 元素

B ．b 元素

C ．c 元素

D ．d 元素

10．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1λ＝R (132－1n 2)，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：

(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？