（全國通用版）2018-2019高中物理 第十八章 原子結構 第3節(jié) 氫原子光譜課件 新人教版選修3-5.ppt

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1、第十八章,原子結構,第三節(jié)氫原子光譜,學 習 目 標,知 識 導 圖,課 前 預 習,1定義 用光柵或棱鏡可以把各種顏色的光按________展開，獲得____________(頻率)和強度分布的記錄，即光譜。 2分類 (1)線狀譜：由________________組成的光譜。 (2)連續(xù)譜：由____________的光帶組成的光譜。,知識點 1,光譜,波長,光的波長,一條條的亮線,連在一起,3特征譜線 各種原子的發(fā)射光譜都是__________，且不同原子的亮線位置________，故這些亮線稱為原子的________譜線。 4光譜光析 由于每種原子都有自己的____________，可

2、以利用它來鑒別________和確定物質的____________，這種方法稱為光譜分析，它的優(yōu)點是__________高，樣本中一種元素的含量達到_________時就可以被檢測到。,線狀譜,不同,特征,特征譜線,物質,組成成分,靈敏度,1010g,知識點 2,氫原子光譜的實驗規(guī)律,電子,原子結構,分立,1核式結構模型的成就 正確地指出了__________的存在，很好的解釋了_________________。 2經典理論的困難 經典物理學既無法解釋原子的__________又無法解釋原子光譜的____________。,知識點 3,經典理論的困難,原子核,粒子散射實驗,穩(wěn)定性,分立特征,

3、判一判 (1)各種原子的明線光譜中的明線和它吸收光譜中的暗線必定一一對應。() (2)熾熱的固體、液體和高壓氣體發(fā)出的光形成連續(xù)光譜。() (3)巴耳末公式是巴耳末在研究氫光譜特征時發(fā)現的。() (4)分析物質發(fā)光的光譜，可以鑒別物質中含哪些元素。() (5)經典物理學可以很好地應用于宏觀世界，也能解釋原子世界的現象。(), ,AC,解析：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正確，D錯誤；公式中的n只能取不小于3的正整數，B錯誤，C正確。,想一想 能否根據對月光的光譜分析確定月球的組成成分？ 答案：不能。月球不能發(fā)光，它只能反射太陽光，故其光譜是太

4、陽的光譜，對月光進行光譜分析確定的并非月球的組成成分。,,課 內 探 究,早在17世紀，牛頓就發(fā)現了白光通過三棱鏡后的色散現象，并把實驗中得到的彩色光帶叫做光譜，如圖所示。研究光譜有哪方面的意義？ 提示：光是由原子內部電子的運動產生的，因此光譜研究是探索原子結構的重要途徑。,探究一光譜和光譜分析,,1光譜的分類,2太陽光譜 (1)太陽光譜的特點：在連續(xù)譜的背景上出現一些不連續(xù)的暗線，是一種吸收光譜。 (2)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

5、就形成了連續(xù)譜背景下的暗線。,3光譜分析 這種方法的優(yōu)點是非常靈敏而且迅速。某種元素在物質中的含量達1010克，就可以從光譜中發(fā)現它的特征譜線將其檢查出來。光譜分析在科學技術中有廣泛的應用： (1)檢查物質的純度。 (2)鑒別和發(fā)現元素。 (3)天文學上光譜的紅移表明恒星的遠離等等。,特別提醒：光譜分析可以使用發(fā)射光譜中的線狀譜，也可以使用吸收光譜，因它們都有原子自身的特征譜線，但不能使用連續(xù)光譜。,(多選)下列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線狀譜 B煤氣燈火焰中燃燒的鈉蒸氣或霓虹燈產生的光譜都是線狀譜 C進行光譜分析時，可以用線狀譜，不能用連續(xù)光譜 D我

6、們能通過光譜分析鑒別月球的物質成分 解題指導：要明確光譜和物質發(fā)光的對應關系，熾熱的固體、液體和高壓氣體發(fā)出的是連續(xù)光譜，而稀薄氣體發(fā)射的是線狀譜。,典例 1,BC,解析：太陽光譜中的暗線是太陽發(fā)出的連續(xù)光譜經過太陽大氣層時產生的吸收光譜，正是太陽發(fā)出的光譜被太陽大氣層中存在的對應元素吸收所致，白熾燈發(fā)出的是連續(xù)光譜，A錯誤；月球本身不會發(fā)光，靠反射太陽光才能使我們看到它，所以不能通過光譜分析鑒別月球的物質成分，D錯誤；光譜分析只能是線狀譜和吸收光譜，連續(xù)光譜是不能用來做光譜分析的，所以C正確；煤氣燈火焰中燃燒的鈉蒸氣或霓虹燈都是稀薄氣體發(fā)出的光，產生的光譜都是線狀譜，B正確。,對點訓練1(多

7、選)如圖甲所示是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是() Aa元素Bb元素 Cc元素 Dd元素,解析：把礦物的線狀譜與幾種元素的特征譜線進行對照，b、d元素的譜線在該線狀譜中不存在，故B、D正確。,BD,氫原子是自然界中最簡單的原子，對它的光譜線的研究獲得的原子內部結構的信息，對于研究更復雜的原子的結構有指導意義。從氫氣放電管可以獲得氫原子光譜，如圖所示，氫原子的光譜為線狀譜。 試分析氫原子光譜的分布特點。 提示：在氫原子光譜圖中的可見光區(qū)內，由右向左，相鄰譜線間的距離越來越小，表現出明顯的規(guī)律性。,探究二氫原子光譜的實驗規(guī)律,,1氫原子光

8、譜實驗 在充有稀薄氫氣的放電管兩極間加上2kV3kV的高壓，使氫氣放電，氫原子在電場的激發(fā)下發(fā)光，通過分光鏡觀察氫原子的光譜。(實驗裝置如圖所示),,2實驗現象 在可見光區(qū)內，觀察到波長分別為656.47nm、486.27nm、434.17nm、410.29nm的四條譜線，分別用符號H、H、H、H 表示。(見下圖),,4其他譜線 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，也都滿足與巴其末公式類似的關系式。,解題指導：注意氫原子光譜可見光區(qū)的四條譜線對應n的取值分別為3,4,5,6，n的取值越小，波長越大。,典例 2,D,對點訓練2對于巴耳末公式下列說法正確的是() A所有氫原子光譜的

9、波長都與巴耳末公式相對應 B巴耳末公式只確定了氫原子發(fā)光的可見光部分的光的波長 C巴耳末公式確定了氫原子發(fā)光一組譜線的波長，其中既有可見光，又有紫外光 D巴耳末公式確定了各種原子發(fā)光中的光的波長 解析：巴耳末公式只確定了氫原子發(fā)光中的一組譜線的波長，不能描述氫原子發(fā)出的各種波長，也不能描述其他原子的發(fā)光，故A、D錯誤；巴耳末公式是由當時已知的可見光中的部分譜線總結出來的，但它也適用于可見光和紫外光，故B錯誤，C正確。,C,素 養(yǎng) 提 升,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冶煉時的煉鋼爐流出的鐵水的光譜是線狀譜 C光譜都可以用于物質成分的分析 D分析恒星的光譜，可以確定該恒星的化學成分 易錯分析：不明確太陽光經過太陽大氣層射到地球后，已是吸收光譜，而錯選A；不明確光譜分析的本質，認為光譜都可以用于物質成分的分析而錯選C。,易錯點：對光譜和光譜分析認識不正確,案 例,D,正確解答：因為太陽光譜為吸收光譜，故A錯誤；高溫鐵水是熾熱液體，所產生的光譜為連續(xù)譜，B錯誤；線狀譜(明線光譜)、吸收光譜的譜線是原子的特征譜線，是原子輻射、吸收光子產生的光譜，可用于光譜分析。而連續(xù)譜無原子的特征譜線，故不能應用于光譜分析，C錯誤；除恒星外的行星、衛(wèi)星自身不發(fā)光，它們能反射太陽光，所以可利用光譜分析判斷恒星的化學組成，故D正確。 正確答案：D,