第十八章第3節(jié)氫原子光譜

1、突破-教材新知氫原子光譜由慕砒到垂難I 由活學到活用I新知牛牛擊蔽I超識點一光譜探新知基礎練1. 光譜定義（頻率）和強度分布的記用光柵或棱鏡可以把各種顏色的光按波長展開，獲得光的波長 錄，即光譜。2. 分類（1）線狀譜：由一條條的亮線組成的光譜。（2）連續(xù)譜：由連在一起的光帶組成的光譜。3特征譜線各種原子的發(fā)射光譜都是線狀譜，且不同原子的亮線位置不同，故這些亮線稱為原子 的特征譜線。4.光譜分析由于每種原子都有自己的特征譜線，可以利用它來鑒別物質(zhì)和確定物質(zhì)的組成成分,這種方法稱為光譜分析。它的優(yōu)點是靈敏度高, 樣本中一種元素的含量達到1010_g時就可以被檢測到。辨是非（對的劃錯的劃“x”）1

2、 光譜分析可以利用連續(xù)光譜。（X）2利用光譜分析可以鑒別物質(zhì)。（V）釋疑難對點練1. 光譜的分類發(fā)射光譜一定義：由發(fā)光體直接產(chǎn)生的光譜亠連續(xù)光譜的形式:連續(xù)分布，一切波長的光都有線狀光譜(原子光譜)的形式：一些不連續(xù)的f明線組成，不同元素的明線光譜不同(又叫特 征光譜)吸收光譜定義:連續(xù)光譜屮某些波長的光被物質(zhì)吸收 后產(chǎn)生的光譜光譜形式：用分光鏡觀察時，見到連續(xù)光譜背 景上出現(xiàn)一些暗線(與特征譜線相對應)2. 太陽光譜(1) 太陽光譜的特點：在連續(xù)譜的背景上出現(xiàn)一些不連續(xù)的暗線，是一種吸收光譜。對太陽光譜的解釋：陽光中含有各種顏色的光，但當陽光透過太陽的高層大氣射向 地球時，太陽高層大氣中含有

3、的元素會吸收它自己特征譜線的光，然后再向四面八方發(fā)射 出去，到達地球的這些譜線看起來就暗了，這就形成了連續(xù)譜背景下的暗線。3. 光譜分析10(1) 優(yōu)點：靈敏度高，分析物質(zhì)的最低量達10 go(2) 應用：應用光譜分析發(fā)現(xiàn)新元素；鑒別物質(zhì)的組成成分；研究太陽光譜時發(fā)現(xiàn) 了太陽中存在鈉、鎂、銅、鋅、鎳等金屬元素；應用光譜分析鑒定食品優(yōu)劣。特別提醒某種原子線狀光譜中的亮線與其吸收光譜中的暗線是一一對應的，兩者均可用來作光譜分析。試身手1. 對原子光譜，下列說法不正確的是()A 原子光譜是不連續(xù)的B.由于原子都是由原子核和電子組成的，所以各種原子的原子光譜是相同的C 各種原子的原子結構不同，所以各種

4、原子的原子光譜也不相同D .分析物質(zhì)發(fā)光的光譜，可以鑒別物質(zhì)中含哪些元素解析：選B 原子光譜為線狀譜， A正確；各種原子都有自己的特征譜線，故B錯誤,C正確；據(jù)各種原子的特征譜線進行光譜分析可鑒別物質(zhì)組成，D正確。故選Bo|知識點蘭氫原子光譜的實驗規(guī)律、經(jīng)典理論的困難ts探新知基礎練1. 氫原子光譜的實驗規(guī)律(1)許多情況下光是由原子內(nèi)部電子的運動產(chǎn)生的，因此光譜研究是探索原子結構的一條重要途徑。(2) 巴耳末公式：-=R& *)(n= 3,4,5，)。(3) 巴耳末公式的意義：以簡潔的形式反映了氫原子的線狀光譜，即輻射波長的分立特 _ 征。2. 經(jīng)典理論的困難(1) 核式結構模型的成就： 正

5、確地指出了原子核的存在，很好地解釋了 a粒子散射實驗。(2) 經(jīng)典理論的困難：經(jīng)典物理學既無法解釋原子的穩(wěn)定性無法解釋原子光譜的分_立特征。辨是非(對的劃錯的劃“X”)1 氫原子光譜的實驗規(guī)律表明氫原子的光譜是連續(xù)光譜。(X)2由氫原子光譜的實驗規(guī)律發(fā)現(xiàn)，經(jīng)典物理學無法解釋原子光譜的分立特征。(V)釋疑難對點練1. 氫原子的光譜從氫氣放電管可以獲得氫原子光譜，如圖所示。410.29EL EL %山Ia2. 氫原子光譜的特點在氫原子光譜圖中的可見光區(qū)內(nèi)，由右向左，相鄰譜線間的距離越來越小，表現(xiàn)出明 顯的規(guī)律性。巴耳末對氫原子光譜的譜線進行研究得到了下面的公式，該公式稱為巴耳末 公式：V R *

6、豐5= 3,4,5,6,)。(1) 公式中n只能取整數(shù)，不能連續(xù)取值，波長也只會是分立的值。(2) 除了巴耳末系，氫原子光譜在紅外和紫外光區(qū)的其他譜線，也都滿足與巴耳末公式類似的關系式。試身手1 1 12.(多選)關于巴耳末公式-=r( n)的理解，正確的是()A .此公式是巴耳末在研究氫原子光譜特征時發(fā)現(xiàn)的B.公式中n可取任意值，故氫原子光譜是連續(xù)譜C .公式中n只能取不小于3的整數(shù)值，故氫原子光譜是線狀譜D .公式不但適用于氫原子光譜的分析，也適用于其他原子的光譜解析：選AC 此公式只適用于氫原子光譜，且n只能取大于等于 3的整數(shù)，則 入不能鎖定*命題熱點研考題知壬情知能步歩升級典例1(多

7、選)關于光譜和光譜分析，下列說法正確的是()A 太陽光譜和白熾燈光譜是線狀譜B.煤氣燈火焰中燃燒的鈉蒸氣產(chǎn)生的光譜是線狀譜C 進行光譜分析時，可以利用線狀譜，不能用連續(xù)譜D 觀察月亮光譜，可以確定月亮的化學組成思路點撥由各種光譜產(chǎn)生的條件對說法做出分析判斷，光譜分析中應為物體發(fā)光的光譜，而月亮不發(fā)光，它是靠反射太陽光而“明亮”。解析選BC 太陽光譜是吸收光譜，A錯誤；煤氣燈火焰中鈉蒸氣產(chǎn)生的光譜屬稀薄氣體發(fā)光，是線狀譜，B正確；光譜分析時，可利用線狀譜或吸收光譜，不能用連續(xù)譜，C正確；由于月亮反射太陽光，其光譜無法確定月亮的化學組成，D錯誤。1考向二氫原子光譜的實驗規(guī)律典例2巴耳末通過對氫原子

8、光譜的研究總結出巴耳末公式R壬n (n =3,4,5，)。對此，下列說法正確的是 ()A 巴耳末依據(jù)核式結構理論總結出巴耳末公式B.巴耳末公式反映了氫原子發(fā)光的連續(xù)性C 巴耳末依據(jù)氫光譜的分析總結出巴耳末公式D 巴耳末公式全面反映了氫原子發(fā)光的實際，其波長的分立值并不是人為規(guī)定的解析選C 巴耳末公式只確定了氫原子發(fā)光中的一個線系波長，不能描述氫原子發(fā)出的各種光的波長，也不能描述其他原子發(fā)出的光，故D錯；巴耳末公式是根據(jù)當時已知的可見光中的部分氫原子譜線總結出來的，但它適用于整個巴耳末線系，故A錯，C對；巴耳末公式中的n不能連續(xù)取值，反映了氫原子發(fā)光的分立特征，B錯。巴耳末公式的應用方法及注意問

9、題(1) 巴耳末公式反映氫原子發(fā)光的規(guī)律特征，不能描述其他原子。(2) 公式中n只能取不小于3的整數(shù)，不能連續(xù)取值，因此波長也只是分立的值。(3) 公式是在對可見光區(qū)的四條譜線分析總結出來的，在紫外區(qū)的譜線也適用。lBj|應用 落實體驗慄堂對點爲 慄下綜臺練課時節(jié)節(jié)通關 課堂對點鞏固 1太陽光光譜中有許多暗線，它們對應著某些元素的特征譜線，產(chǎn)生這些暗線是由于 （）A 太陽表面大氣層中缺少相應的元素B.太陽內(nèi)部缺少相應的元素C 太陽表面大氣層中存在著相應的元素D 太陽內(nèi)部存在著相應的元素解析： 選 C 吸收光譜的暗線是連續(xù)光譜中某些波長的光被物質(zhì)吸收后產(chǎn)生的。太陽 光的吸收光譜應是太陽內(nèi)部發(fā)出的

10、強光經(jīng)較低溫度的太陽大氣層時，某些波長的光被太陽 大氣層含有的元素原子吸收而產(chǎn)生的。 C 正確。2. （多選）有關氫原子光譜的說法正確的是 （）A 氫原子的發(fā)射光譜是連續(xù)譜B.氫原子的發(fā)射光譜是線狀譜C 氫原子光譜說明氫原子只發(fā)出特定頻率的光D 氫原子光譜線的頻率都相同解析：選BC 氫原子的發(fā)射光譜是線狀譜，說明氫原子只能發(fā)出特定頻率的光，但所 有譜線的頻率各不相同， A、D錯誤，B、C正確。3關于線狀譜，下列說法中正確的是（）A 每種原子處在不同溫度下發(fā)光的線狀譜不同B.每種原子處在不同的物質(zhì)中的線狀譜不同C 每種原子在任何條件下發(fā)光的線狀譜都相同D 兩種不同的原子發(fā)光的線狀譜可能相同解析：

11、 選 C 每種原子都有自己的結構，只能發(fā)出由內(nèi)部結構決定的自己的特征譜線， 不會因溫度、構成物質(zhì)不同而改變， C 正確。4（多選）關于光譜和光譜分析的說法中，正確的是（）A 太陽光譜和白熾燈光譜都是發(fā)射光譜B氣體放電管發(fā)出的光，其譜線是線狀譜C 光譜都可以用于物質(zhì)成分的分析D 分析恒星光的光譜，可以確定該恒星的化學成分B、 D解析： 選 BD 太陽光譜是吸收光譜，氣體放電管的光譜是線狀譜，連續(xù)光譜不能用于 物質(zhì)成分的分析，恒星自身發(fā)光，其光譜為原子光譜，可用于光譜分析。綜上所述， 正確。課堂小結課時跟蹤檢測十一一、單項選擇題1關于光譜，下列說法正確的是 （）A .一切光源發(fā)出的光譜都是連續(xù)譜B

12、. 切光源發(fā)出的光譜都是線狀譜C 稀薄氣體發(fā)出的光譜是線狀譜D 作光譜分析時，利用連續(xù)譜和線狀譜都可以鑒別物質(zhì)和確定物質(zhì)的化學組成解析：選C 不同光源發(fā)出的光譜有連續(xù)譜，也有線狀譜，故A、B錯誤；稀薄氣體發(fā)出的光譜是線狀譜， C正確；連續(xù)譜不可以鑒別物質(zhì)和確定物質(zhì)的化學組成，D錯誤。2.關于特征譜線的說法正確的是 （） 明線光譜中的明線和吸收光譜中的暗線都是特征譜線 明線光譜中的明線是特征譜線，吸收光譜中的暗線不是特征譜線明線光譜中的明線不是特征譜線，吸收光譜中的暗線是特征譜線同一元素的明線光譜的明線與吸收光譜的暗線是相對應的A .只有B.只有C 只有D 只有解析：選C 明線光譜和吸收光譜都是

13、原子的特征譜線，且明線與暗線是一一對應關 系。故C正確。3下列對氫原子光譜實驗規(guī)律的認識中，正確的是（）A 因為氫原子核外只有一個電子，所以氫原子只能產(chǎn)生一種波長的光B.氫原子產(chǎn)生的光譜是一系列波長不連續(xù)的譜線C 氫原子產(chǎn)生的光譜是一系列亮度不連續(xù)的譜線D 氫原子產(chǎn)生的光的波長大小與氫氣放電管放電強弱有關解析：選B 氫原子光譜是線狀譜，波長是一系列不連續(xù)的、分立的特征譜線，并不是只含有一種波長的光，也不是亮度不連續(xù)的譜線，B對，A、C錯；氫原子光譜是氫原子的特征譜線，氫原子發(fā)出的光的波長與放電管的放電強弱無關，D錯。4月亮的光通過分光鏡所得到的光譜是（）A 連續(xù)光譜B.吸收光譜C 明線光譜D

14、原子光譜解析：選B月亮的光是反射太陽的，太陽的光是吸收光譜。故B正確。5.氫原子光譜的巴耳末系中波長最長的光波的波長為入，波長次之為 尬則為（）A 20A. 2727B亦c.2D.3解析：選B由 = R寺一n （n= 3,4,5,）得:當n= 3時，波長最長， = R1 1I2-3，解得 = 20，B正確。當n= 4時，波長次之，二、多項選擇題6下列物質(zhì)中產(chǎn)生線狀譜的是 （）A .熾熱的鋼水B.發(fā)光的日光燈管C .點燃的蠟燭D .極光解析：選BD 熾熱的鋼水、點燃的蠟燭能產(chǎn)生連續(xù)譜，發(fā)光的日光燈管能產(chǎn)生水銀蒸氣的線狀譜，極光是宇宙射線激發(fā)的氣體發(fā)光，能產(chǎn)生線狀譜。選項B、D正確。7通過光柵或棱

15、鏡獲得物質(zhì)發(fā)光的光譜，光譜（）A. 按光子的頻率順序排列B. 按光子的質(zhì)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解析：選AD 由于光譜是將光按波長展開得到的，而波長與頻率相對應，故A正確;光子沒有質(zhì)量，各種色光在真空 （或空氣）中傳播速度相同，B、C錯誤；由愛因斯坦的光子 說，可知光子能量與光子頻率相對應，D正確。8.以下說法正確的是（）A .進行光譜分析可以用連續(xù)光譜，也可以用吸收光譜B.光譜分析的優(yōu)點是非常靈敏而且迅速C .線狀光譜和吸收光譜都可以對物質(zhì)進行分析D .攝下月球的光譜可以分析出月球上有哪些元素解析：選BC 光譜分析常用來反映原子的特征，譜線既可以用線狀光

16、譜也可以用吸收光譜，但不能用連續(xù)光譜，A錯，C對；利用光譜分析時，樣品中元素達到10-10 g就可以被檢測得到，靈敏度很高，B對；月亮本身不發(fā)光，它的光是反射的太陽光，故通過分析月亮的光譜可以分析太陽的大氣中所含的元素，但分析不出月球上有哪些元素，D錯。9.關于巴耳末公式R * + (n = 3,4,5,)的理解，正確的是()A 此公式是巴耳末在研究氫原子光譜特征時發(fā)現(xiàn)的B.公式中的n可以是任意數(shù)，故氫原子發(fā)光的波長是任意的C 公式中的n是大于等于3的正整數(shù)，所以氫原子光譜不是連續(xù)的D .該公式包含了氫原子的所有光譜線解析：選AC 巴耳末公式是分析氫原子的譜線得到的一個公式，它只反映氫原子譜線的一個線系，故 A對，D錯。公式中的n只能取不小于3的正整數(shù)，故 B錯，C對。三、非選擇題10.如圖所示，圖甲是 a、b、c、d四種元素的線狀譜，圖乙是某礦物的線狀譜，通過光譜分析可以了解該礦物中缺乏的