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《18.3第三节 氢原子光谱》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、第三节氢原子光谱知识梳理图【知识点】1.线状谱､连续谱;2.巴耳末公式及应用;3.经典物理学的困难.情景设置要研究不同物质的原子结构之间有什么区别,该从什么地方入手呢?人们经过长期观察发现,不同原子所发射的光谱是不同的,并且是固定的,这样我们就通过研究原子的光谱来研究原子的结构或来确定物质的组成.这就是我们将要学习的内容.深化探究一､光谱1.定义:用光栅和分光镜,把光按波长展开,获得光的波长(频率)成分和强度分布的记录,就叫做光谱.2.线状谱:只含有一些不连续的亮线的光谱,叫做线状谱,线状谱中的亮线叫做谱线.线状谱的产生:由稀薄的气体或金属蒸气(即处于游离态下的原子)发光
2、而产生的.3.连续谱:由波长或频率连续变化的从红光到紫光的各种色光的光谱,叫做连续光谱.连续谱的产生:由炽热的固体､液体和高压气体发光而产生的光谱.4.光谱分析:各种元素的原子都有自己的特征谱线,如果某种物质的线状谱中出现了某种元素的特征谱线,表明该物质中含有这种元素的成分,这种对物质进行化学组成的分析和鉴别的方法称为光谱分析.历史上光谱分析还帮助人们发现了许多新元素,例如:铷和铯就是人们通过光谱分析而发现的.二､氢原子光谱的实验规律1.氢原子光谱:氢原子是自然界中最简单的原子,对它的光谱线的研究获得的原子内部结构的信息,对于研究复杂的原子的结构有指导意义.从1885年,
3、瑞士的中学教师巴耳末由大量的实验数据分析出氢原子发射的线状谱是按照一定规律组成的若干线系构成的,这些谱线的波长可以用下列表达式表示其满足的规律称为巴耳末公式式中R为一常数,叫做里德伯常量.实验测得R=1.10×107m-1,n为大于或等于3的一系列整数.这个公式确定的一组谱线称为巴耳末系,后来在氢原子光谱中的紫外区和红外区又发现了另外的一些谱线,它们的谱线都满足与巴耳末公式类似的关系式.2.经典理论的困难按照经典理论原子是不稳定的,原子发光的光谱应为连续谱,事实上原子是稳定的而且发光为线状光谱.(1)按照卢瑟福的核式结构模型,核外电子受到原子核的引力作用,不可能是静止的,
4、它一定以一定的速度绕核转动,既然电子在运动,它的电磁场就在变化,而变化的电磁场会激发电磁波,也就是说,它将自己绕核转动的能量以电磁波的形式辐射出去.因此,电子转动的系统是不稳定的,电子会失去能量,最后一头栽进原子核,但事实不是这样的,原子是个很稳定的系统.(2)按照经典的电磁理论,电子辐射电磁波的频率,就是它绕原子核转动的频率,电子的能量越来越小,它离原子核越来越近,周期越来越短,这种变化是连续的,也就是说我们应该得到原子辐射的各种频率的光,即原子光谱应为连续光谱,而实际上我们看到的是分立的线状谱.典例分析一､对光谱分析的认识例1:利用光谱分析的方法能够鉴别物质和确定物质
5、的组成成分,关于光谱分析下列说法正确的是()A.利用高温物体的连续谱就能鉴别其组成成分B.利用物质的线状谱就可以鉴别其组成成分C.高温物体发出的光通过物质后的光谱上的暗线反映了高温物体的组成成分D.同一物质的线状谱和吸收光谱上的暗线由于光谱不同,它们没有关系解析:由于高温物体的光谱包括了各种频率的光与其成分无关,故A选项错误;某种物质的发光的线状谱中的明线是与某种原子发出的某频率的光有关,通过这些亮线与原子的特征谱线对照,即可确定物质的组成成分,故B选项正确;高温物体发出的光通过物质时某些频率的光被吸收后形成暗线,这些暗线与所经过的物质有关,故C选项错误;某种物质发出的某
6、些频率的光,当光通过这些物质时它吸收这些频率的光,因此线状谱中的亮线和吸收光谱中的暗线相对应,故D选项错误.答案:B点评:由于对各类光谱产生的原因不清楚,在进行光谱分析时,不能确定相应的光谱,导致盲目选择,因此,要掌握各类光谱产生的机理至关重要.一般利用光谱分析来确定物质的组成成分时要利用线状谱和吸收光谱.巩固练习1:关于原子光谱,下列说法正确的是()A.原子光谱是不连续的,是由若干频率的光组成B.大量原子发光的光谱是连续的,少量原子发光的光谱是不连续的C.由于原子都是由原子核和核外电子组成的,所以各种原子的原子光谱是相同的D.由于各种原子结构不同,所以各种原子的原子光谱
7、也不相同答案:AD解析:原子光谱是线状谱,光谱是一系列不连续的亮线,每条亮线对应一个频率,原子光谱是由若干频率的光组成的,故A选项正确,B选项错误;各种原子都有自己的特征谱线,不同原子的特征谱线不同,故C选项错误,D选项正确.二､氢原子光谱的特点及巴耳末公式的应用例2:氢原子发光,发出一系列不连续的光线,在可见光范围内满足巴耳末公式,那氢原子发射的波长最长的光的波长是多少?氢原子光谱的特点是什么?(R=1.10×107m-1)特点:当n取不同值时会得到一系列波长不等的光的波长,也就说氢原子发光的光谱是由一系列不连续的光线组成的
