发布时间 : 星期四 文章高中物理第三章原子结构之谜第三节氢原子光谱教学案粤教版选修3_5更新完毕开始阅读32c36df56037ee06eff9aef8941ea76e58fa4aae
第三节 氢原子光谱
[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．
一、氢原子光谱的实验规律
[导学探究] 如图1所示为氢原子的光谱．
图1
(1)仔细观察，氢原子光谱具有什么特点？
(2)阅读课本，指出氢原子光谱的谱线波长具有什么规律？ 答案 (1)从右至左，相邻谱线间的距离越来越小．
111
(2)可见光区域的四条谱线的波长满足巴耳末公式：＝R(2－2)，n＝3,4,5，…
λ2n[知识梳理]
1．某种原子的气体通电后可以发光并产生固定不变的光谱，这种光谱被称为原子光谱． 1117
2．巴耳末公式：＝R(2－2)，n＝3,4,5…式中R叫做里德伯常量，实验值为R＝1.097×10
λ2nm.
1
(1)公式特点：第一项都是2；
2
(2)巴耳末公式说明氢原子光谱的波长只能取分立值，不能取连续值．巴耳末公式以简洁的形式反映了氢原子的线状光谱，即辐射波长的分立特征．
111
3．广义巴耳末公式：＝R(2－2)，式中m和n均为正整数，且n＞m.
λmn[即学即用] 判断下列说法的正误．
(1)光是由原子核内部的电子运动产生的，光谱研究是探索原子核内部结构的一条重要途径．( × )
(2)稀薄气体的分子在强电场的作用下会电离，使气体变成导体．( √ ) (3)巴耳末公式中的n既可以取整数也可以取小数．( × ) 二、原子光谱和光谱分析
1
－1
1．光谱的分类和比较
光谱分类 连续谱 线状谱 (原子光谱) 产生条件 炽热固体、液体和高压气体发光形成 稀薄气体发光形成 炽热的白光通过温度较低的气吸收光谱 体后，某些波长的光被吸收后形成 2．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． 3．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)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，这就形成了连续谱背景下的暗线． [即学即用] 判断下列说法的正误．
(1)各种原子的发射光谱都是连续谱．( × ) (2)不同原子的发光频率是不一样的．( √ ) (3)线状谱和连续谱都可以用来鉴别物质．( × )
光谱形式 连续分布，一切波长的光都有 一些不连续的亮线组成．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暗线(与特征谱线对应) 发射 光谱
一、氢原子光谱的实验规律
例1 (多选)巴耳末通过对氢原子光谱的研究总结出巴耳末公式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 答案 CD
111
＝R(2－2)，n＝λ2n 2
解析 巴耳末公式是根据氢原子光谱总结出来的．氢原子光谱的不连续性反映了氢原子发光的分立性，即辐射波长的分立特征，选项C、D正确．
针对训练1 氢原子光谱巴耳末系最小波长与最大波长之比为( ) 5472A. B. C. D. 9999答案 A
1?11?解析 由巴耳末公式＝R?2－2? n＝3,4,5，…
λ?2n?11
当n→∞时，有最小波长λ1，＝R2，
λ12当n＝3时，有最大波长λ2，二、光谱和光谱分析 1．光谱的分类
?连续谱?发射光谱???光谱??线状谱
?吸收光谱
1λ15?11?＝R?2－2?，得＝. λ2?23?λ29
2．光谱分析
(1)优点：灵敏度高，分析物质的最低量达10
－10
g.
(2)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：线状谱和吸收光谱．
例2 (多选)下列关于光谱和光谱分析的说法中，正确的是( ) A．太阳光谱和白炽灯光谱都是线状谱
B．煤气灯火焰中燃烧的钠蒸气或霓虹灯产生的光谱都是线状谱 C．进行光谱分析时，可以用线状谱，不能用连续谱 D．我们能通过光谱分析鉴别月球的物质成分 答案 BC
解析 太阳光谱中的暗线是太阳发出的连续谱经过太阳大气层时产生的吸收光谱，正是太阳发出的光谱被太阳大气层中存在的对应元素吸收所致，白炽灯发出的是连续谱，选项A错误；月球本身不会发光，靠反射太阳光才能使我们看到它，所以不能通过光谱分析鉴别月球的物质成分，选项D错误；光谱分析只能是线状谱或吸收光谱，连续谱是不能用来进行光谱分析的，所以选项C正确；煤气灯火焰中燃烧的钠蒸气或霓虹灯产生的光谱都是线状谱，选项B正确．
针对训练2 关于光谱，下列说法正确的是( ) A．一切光源发出的光谱都是连续谱
3