高中物理氢原子光谱ppt课件

1．光谱及其应用
项目 定义 分类
内容 用光栅 或 棱镜 可以把光按 波长 展开，获得光的 波长(频率)和强度分布的记录，即光谱 线状谱：由一条条的 亮线 组成的光谱 连续谱：由连在一起的 光带组成的光谱
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项目
内容
各种原子的发射光谱都是线状谱 ，说明原子只发 原子的 出几种 特定频率 的光。不同原子的亮线位置是 特征谱 不同 的，说明不同原子的发光频率是 不一样的，
第第 十3 八节 章
新知预 习·巧设计
名师课 堂·一点通
创新演 练·大冲关
要点一 要点二
随堂检测 归纳小结 课下作业 综合提升
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1．知道光谱、线状谱、连续谱、吸收 光谱、光谱分析等概念。
2．知道氢原子光谱的实验规律。 3．知道经典物理的困难在于无法解释
原子的稳定性和光谱分立特征。
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[读教材·填要点]
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2．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
解析：原子光谱为线状谱，Baidu Nhomakorabea种原子都有自己的特征谱
线；据各种原子的特征谱线进行光谱分析可鉴别物质组
5．计算巴耳末系中，当 n＝5 时氢原子光谱线的波长。 解析：当 n＝5 时，由巴耳末公式有1λ＝R(212－512)，则 λ＝ 0.211R＝0.21×11.10×107 m＝4.33×10－7 m。 答案：4.33×10－7 m
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1.光谱的分类
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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。
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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 [思路点拨] 根据各类光谱的形成和特点进行分解。
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[解析] 太阳光谱中的暗线是太阳发出的连续光谱经过 太阳大气层时产生吸收的光谱，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；光谱分析只能是明线光谱和吸收光谱，连续光谱是 不能用来作光谱分析的，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。
子的光谱
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解析：此公式是巴耳末在研究氢原子光谱在可见光区的 14条谱线中得到的，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，因此λ不能取连续值，故氢原子 光谱是线状谱，选AC。 答案：AC
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4．卢瑟福的核式结构模型正确地指出了原子核的存在，很好 地解释了 α 粒子散射实验结果，但却与经典电磁理论产生 了矛盾，矛盾集中表现在两个方面，一是_____，二是 ___________。 答案：原子的稳定性 原子光谱的分立特征
[答案] BC
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解决光谱和光谱分析的问题，应从分析光谱成因入 手，理解不同谱线的特征。
(1)连续谱和线状谱都是物体直接发光产生的光谱， 同属发射光谱。连续谱由炽热的固体、液体和高压气体直 接发光形成，光谱为一条光带，含有各种频率的光。线状 谱是由稀薄气体或金属蒸气产生的。光谱是一些不连续的 亮线，仅含有一些特定频率的光。线状谱中每条光谱线对 应着一种频率，不同元素的原子产生的线状谱不同，因而 可以用线状谱来确定物质的成分。
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3．光谱分析的应用 (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。 [名师点睛] (1)每种原子都有其特定的原子谱线，该谱线与原子所 处状态无关。 (2)由于每种原子的线状谱与吸收谱一一对应，光谱分 析中既可以用线状谱，也可用吸收谱。
线 光谱中的亮线称为原子的 特征谱线
应用
光谱分析：利用原子的 特征谱线 来鉴别物质和确 定物质的 组成成分 优点：灵敏度 高，样本中一种元素的含量达到10
－ 就可被检测到
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[关键一点] 连续谱含有可见光的一切波长，不具有原子
的特征谱线，不能用来进行光谱分析。
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 的重要途径。 (2)巴耳末公式：1λ＝ R(212－n12) (n＝3,4,5…)，式中 R 叫 里德伯常量，其值为 R＝1.10×107 m－1。 (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。
[关键一点] 氢原子光谱中有很多条谱线，巴耳末公式仅 是氢原子光谱在可见光区谱线所满足的规律。
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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，很好地解释了 α粒子散射 实验。 (2)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 。 [关键一点] 原子核式结构模型与经典电磁理论的矛 盾说明这一模型还不完善。预示着原子世界有一个不同于 经典物理学的理论。
成，由此知A、C、D说法正确。故选B。
答案：B
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3．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原子光谱特征时发现的
B．公式中 n 可取任意值，故氢原子光谱是连续谱
C．公式中 n 只能取大于或等于 3 的整数值，故氢原子光
谱是线状谱
D．公式不但适用于氢原子光谱的分析，也适用于其他原
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[试身手·夯基础]
1．通过光栅或棱镜获得物质发光的光谱，光谱 ( ) A．按光的波长顺序排列 B．按光的频率顺序排列 C．按光子质量的大小排列 D．按光子能量的大小排列 解析：由于光谱是将光按波长展开，而波长与频率相对 应，故A、B正确；光子没有质量，故C错误；由爱因斯 坦的光子说可知光子的能量与光子频率相对应，D正确。 答案：ABD