2019届高中物理第十八章原子结构第3节氢原子光谱讲义含解析选修

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1、氢原子光谱光谱[探新知·基础练]1．光谱定义用光栅或棱镜可以把各种颜色的光按波长展开，获得光的波长(频率)和强度分布的记录，即光谱。2．分类(1)线状谱：由一条条的亮线组成的光谱。(2)连续谱：由连在一起的光带组成的光谱。3．特征谱线各种原子的发射光谱都是线状谱，且不同原子的亮线位置不同，故这些亮线称为原子的特征谱线。4．光谱分析由于每种原子都有自己的特征谱线，可以利用它来鉴别物质和确定物质的组成成分，这种方法称为光谱分析。它的优点是灵敏度高，样本中一种元素的含量达到10－10_g时就可以被检测到

2、。[辨是非](对的划“√”，错的划“×”)1．光谱分析可以利用连续光谱。(×)2．利用光谱分析可以鉴别物质。(√)[释疑难·对点练]1．光谱的分类2．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暗线，是一种吸收光谱。(2)对太阳光谱的解释：阳光中含有各种颜色的光，但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，然后再向四面八方发射出去，到达地球的这些谱线看起来就暗了，这就形成了连续谱背景下的暗线。3．光谱分析(1)优点：灵敏度高，分析物质的

3、最低量达10－10g。(2)应用：①应用光谱分析发现新元素；②鉴别物质的组成成分；研究太阳光谱时发现了太阳中存在钠、镁、铜、锌、镍等金属元素；③应用光谱分析鉴定食品优劣。[特别提醒]　某种原子线状光谱中的亮线与其吸收光谱中的暗线是一一对应的，两者均可用来作光谱分析。[试身手]1．对原子光谱，下列说法不正确的是(　　)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

4、中含哪些元素解析：选B　原子光谱为线状谱，A正确；各种原子都有自己的特征谱线，故B错误，C正确；据各种原子的特征谱线进行光谱分析可鉴别物质组成，D正确。故选B。氢原子光谱的实验规律、经典理论的困难[探新知·基础练]1．氢原子光谱的实验规律(1)许多情况下光是由原子内部电子的运动产生的，因此光谱研究是探索原子结构的一条重要途径。(2)巴耳末公式：＝R(－)(n＝3,4,5，…)。(3)巴耳末公式的意义：以简洁的形式反映了氢原子的线状光谱，即辐射波长的分立特征。2．经典理论的困难(1)核式结构模型的成

5、就：正确地指出了原子核的存在，很好地解释了α粒子散射实验。(2)经典理论的困难：经典物理学既无法解释原子的稳定性，又无法解释原子光谱的分立特征。[辨是非](对的划“√”，错的划“×”)1．氢原子光谱的实验规律表明氢原子的光谱是连续光谱。(×)2．由氢原子光谱的实验规律发现，经典物理学无法解释原子光谱的分立特征。(√)[释疑难·对点练]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。巴

6、耳末对氢原子光谱的谱线进行研究得到了下面的公式，该公式称为巴耳末公式：＝R(n＝3,4,5,6，…)。(1)公式中n只能取整数，不能连续取值，波长也只会是分立的值。(2)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。[试身手]2．(多选)关于巴耳末公式＝R(－)的理解，正确的是(　　)A．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

7、分析，也适用于其他原子的光谱解析：选AC　此公式只适用于氢原子光谱，且n只能取大于等于3的整数，则λ不能取连续值，故氢原子光谱是线状谱。故A、C正确。光谱和光谱分析[典例1]　(多选)关于光谱和光谱分析，下列说法正确的是(　　)A．太阳光谱和白炽灯光谱是线状谱B．煤气灯火焰中燃烧的钠蒸气产生的光谱是线状谱C．进行光谱分析时，可以利用线状谱，不能用连续谱D．观察月亮光谱，可以确定月亮的化学组成[思路点拨]　由各种光谱产生的条件对说法做出分析判断，光谱分析中应为物体发光的光谱，而月亮不发光，它是靠反射

8、太阳光而“明亮”。[解析]选BC　太阳光谱是吸收光谱，A错误；煤气灯火焰中钠蒸气产生的光谱属稀薄气体发光，是线状谱，B正确；光谱分析时，可利用线状谱或吸收光谱，不能用连续谱，C正确；由于月亮反射太阳光，其光谱无法确定月亮的化学组成，D错误。氢原子光谱的实验规律[典例2]　巴耳末通过对氢原子光谱的研究总结出巴耳末公式＝R(n＝3,4,5，…)。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．巴耳末依据氢光谱的分析总结出