3　氢原子光谱优质课教案整理

高二物理备课组

选修3—5，第十八章

原子结构

2016.5.19星期四

第三节

氢原子光谱

班级

姓名

一、光谱和光谱分析1．光谱分类

(1)发射光谱——物体直接发出的光通过分光后产生的光谱．它分为连续谱和明线光谱(线状谱)．

①连续谱——由连续分布的一切波长的光组成的光谱．炽热的固体、液体和高压气体的发射光谱是连续谱，如灯丝发出的光、炽热的钢水发出的光都形成连续谱．

②线状谱——只含有一些不连续的亮线的光谱．各种原子的发射光谱(由稀薄气体发出)都是线状谱．每种原子都有自己的特征谱线，与温度及所处状态等无关。不同元素线状谱不同．

(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的背景上有若干条暗线．这些暗线与特征谱线相对应．

2．光谱分析

(1)由于每种原子都有自己的特征谱线，因此可以根据光谱来鉴别物质和确定物质的组成成分，这种方法叫做光谱分析．

(2)可用于光谱分析的光谱：线状谱和吸收光谱．

3．太阳光谱的特点

(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)产生原因：当阳光透过太阳的高层大气射向地球时，太阳高层大气中含有的元素会吸收它自己特征谱线的光．

二、氢原子光谱的实验规律

1．氢原子的光谱：从氢气放电管可以获得氢原子光谱，如图所示．

2．氢原子光谱的特点：在氢原子光谱图中的可见光区内，由右向左，相邻谱线间的距离越来越小，表现出明显的规律性．

3．巴耳末公式：

(1)巴耳末对氢原子光谱的谱线进行研究得到了下面的公式：

111＝R(2－2) n＝3，4，5…该公式称为巴耳末公式．

λ2n(2)公式中只能取n≥3的整数，不能连续取值，波长是分立的值．

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4．其他谱线：除了巴耳末系，氢原子光谱在红外和紫外光区的其他谱线，也都满足与巴耳末公式类似的关系式．巴耳末公式只确定了氢原子发光中一个线系的波长，不能描述氢原子发出的各种波长，也不能描述其他原子的发光。

【典型例题】

例1、（多）关于光谱和光谱分析，下列说法中正确的是(

) A．太阳光谱和白炽灯光谱都是连续谱

B．霓虹灯产生的是线状谱

C．进行光谱分析时，只能用明线光谱

D．同一元素吸收光谱的暗线与线状谱的位置是一一对应的

例2、（多）关于太阳光谱，下列说法正确的是(

) A．太阳光谱是吸收光谱

B．太阳光谱中的暗线，是太阳光经过太阳大气层时某些特定频率的光被吸收后而产生的

C．根据太阳光谱中的暗线，可以分析太阳的物质组成

D．根据太阳光谱中的暗线，可以分析地球大气层中含有哪些元素

111例3、（多）下列关于巴耳末公式＝R22－n2的理解，正确的是(

) λA．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只能取不小于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，也适用于其他原子的光谱

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【课后作业】

1．（单）白炽灯发光产生的光谱是(

) A．连续光谱

B．明线光谱

C．原子光谱

D．吸收光谱

2．（多）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

1113．（多）巴耳末通过对氢光谱的研究总结出巴耳末公式＝R(2－2)，n＝3，4，5，…对此，下2nλ列说法正确的是(

) A．巴耳末依据核式结构理论总结出巴耳末公式

B．巴耳末公式反映了氢原子发光的连续性

C．巴耳末依据氢原子光谱的分析总结出巴耳末公式

D．巴耳末公式反映了氢原子发光的分立性，其波长的分立值并不是人为规定的

4．（单）关于线状谱，下列说法中正确的是(

) A．每种原子处在不同温度下发光的线状谱不同

B．每种原子处在不同的物质中的线状谱不同

C．每种原子在任何条件下发光的线状谱都相同

D．两种不同的原子发光的线状谱可能相同

5．（单）按经典的电磁理论，关于氢原子光谱的描述应该是(

) A．线状谱

B．连续谱

C．吸收光谱

D．发射光谱

6．（单）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

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7．（单）太阳光谱中有许多暗线，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

8．（多）关于光谱和光谱分析，下列说法正确的是(

) A．太阳光谱与白炽灯光谱都是线状谱

B．霓虹灯与煤气灯火焰中燃烧的钠蒸气产生的光谱都是线状谱

C．做光谱分析时，可以用线状谱，也可以用吸收光谱

D．观察月亮光谱可以完全确定月球的化学成分

9．各种原子的光谱都是________，说明原子只发出几种特定频率的光．不同原子的亮线位置不同，说明不同原子的发光频率是________的．因此这些亮线称为原子的_____

___．

10．（单）下列对氢原子光谱实验规律的认识中，正确的是(

) A．因为氢原子核外只有一个电子，所以氢原子只能产生一种波长的光

B．氢原子产生的光谱是一系列波长不连续的谱线

C．氢原子产生的光谱是一系列亮度不连续的谱线

D．氢原子产生的光的波长大小与氢气放电管放电强弱有关

＊11．（单）如图甲所示的a、b、c、d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

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