3　氢原子光谱优质教案设计

石家庄一中东校区导学案

高中物理《选修3-5》第十八章

编制：

第十八章

原子的结构

3

(3)光谱的分类和比较

光谱分类

发射连续谱

线状谱

(原子光谱)

炽热的白光通过温度较低的吸收光谱

气体后，某些波长的光被_________后形成

(4)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________，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________它自己特征谱线的光，这就形成了连续谱背景下的________. (5)光谱分析

由于每种原子都有自己的____________，可以利用它来鉴别物质和确定物质的____________，这种方法称为光谱分析. ①优点：灵敏度______，样本中一种元素的含量达到10②应用：a.发现新元素；b.鉴别物体的物质成分. ③用于光谱分析的光谱：________和__________. [即学即用]

(多选)下列关于光谱和光谱分析的说法中，正确的是(

) A.日光灯产生的光谱是连续谱

B.我们能通过光谱分析鉴别月球的物质成分

－10产生条件

炽热固体、液体和高压气体发光形成

光谱形式

________分布，一切波长的光都有

一些_________的亮线组氢原子光谱

班级 小组 姓名

【学习目标】

1.

知道什么是光谱，能说出连续谱和线状谱的区别

2.

能记住氢原子光谱的实验规律

3. 能说出经典物理学在解释原子的稳定性和原子光谱分立特性上的困难

【知识探究】 一、光谱和光谱分析

[导学探究]

(1)根据经典的电磁理论，原子的光谱是怎样的？而实际看到的原子的光谱是怎样的？

(2)为什么用棱镜可以把各种颜色的光展开？我们记录光谱有什么样的意义？

[知识梳理]

(1)光谱的定义

用光栅或棱镜可以把各种颜色的光按________展开，获得光的波长(频率)和强度分布的记录，即光谱. (2)特征谱线

各种原子的发射光谱都是__________，且不同原子的亮线位置________，故这些亮线称为原子的________谱线. 光谱

稀薄气体发光形成

成．不同元素谱线不同(又叫特征谱线) 用分光镜观察时，见到连续谱背景上出现一些_________ (与特征谱线对应) g时就可以被检测到. 十年饮冰，难凉热血。

——梁启超

（自选学科名言）

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C.连续谱是不能用来作光谱分析的

D.线状谱和吸收光谱都可以对物质成分进行分析

二、氢原子光谱的实验规律

[导学探究]

(1)氢原子光谱是什么光谱？它是如何获取的？

(2)能否根据巴耳末公式计算出对应的氢光谱的最长波长？

[知识梳理]

(1)巴耳末公式

1－＝__________，n＝3,4,5，…式中R叫做里德伯常量，实验值为R＝1.10×107 mλ1111[即学即用]

(多选)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，故氢光谱是线状谱

D.公式不仅适用于氢光谱的分析，还适用于其他原子光谱的分析

三、经典理论的困难

[导学探究]

(1)卢瑟福的原子结构很好地解释了α粒子散射实验，核外的电子绕核高速旋转，这个结构和经典的电磁理论有什么矛盾？

(2)通过对氢原子光谱特点的分析，氢原子光谱是分立的线状谱，并符合巴耳末公式，这和经典的电磁理论又有什么对立之处？经典的电磁理论不能解释哪些地方？

[知识梳理]

(1)核式结构模型的成就：正确地指出了__________的存在，很好地解释了________________. (2)困难：经典物理学既无法解释原子的__________，又无法解释原子光谱的____________. [即学即用]

(多选)关于经典电磁理论与原子的核式结构之间的关系，下列说法正十年饮冰，难凉热血。

——梁启超

（自选学科名言）

. ①公式特点：第一项都是________；

②巴耳末公式说明氢原子光谱的波长只能取________，不能取________.巴耳末公式以简洁的形式反映了氢原子的线状光谱，即辐射波长的________特征. (2)其他公式

氢光谱在红外和紫外光区的其他谱线满足与巴耳末公式类似的关系式.如莱曼系在111紫外光区，公式为＝R12－n2，其中n＝2,3,4，…

λ

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确的是(

) A.经典电磁理论很容易解释原子的稳定性

B.根据经典电磁理论，电子绕原子核转动时，电子会不断释放能量，最后被吸附到原子核上

C.根据经典电磁理论，原子光谱应该是连续的

D.原子的核式结构模型彻底否定了经典电磁理论

【典例精析】

一、光谱和光谱分析

例1

(多选)关于光谱，下列说法中正确的是(

) A.炽热的液体发射连续谱

B.线状谱和吸收光谱都可以对物质进行光谱分析

C.太阳光谱中的暗线，说明太阳中缺少与这些暗线相对应的元素

D.发射光谱一定是连续谱

二、氢原子光谱实验规律

111例2

(多选)巴耳末通过对氢原子光谱的研究总结出巴耳末公式＝R(2－2)，n＝λ2n3,4,5，…，对此，下列说法正确的是(

) 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

针对训练

氢原子光谱巴耳末系最小波长与最大波长之比为(

) 5A.

97C.

94B.

92D.

91.(多选)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

2.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

3.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

1114.(多选)关于巴耳末公式＝R22－n2的理解，正确的是(

) λA.此公式只适用于氢原子发光

B.公式中的n可以是任意数，故氢原子发光的波长是任意的

C.公式中的n是大于等于3的正整数，所以氢原子光谱不是连续的

D.该公式包含了氢原子的所有光谱线

【达标检测】 十年饮冰，难凉热血。

——梁启超

（自选学科名言）