高中物理 第18章 原子結(jié)構(gòu) 3 氫原子光譜課件 新人教版選修35.ppt

3氫原子光譜 一 二 三 填一填 練一練 一 光譜 見課本第54頁(yè) 1 定義 用光柵或棱鏡把各種顏色的光按波長(zhǎng)展開 獲得光的波長(zhǎng) 頻率 和強(qiáng)度分布的記錄 即光譜 2 分類 有些光譜是一條條的亮線 這樣的亮線叫譜線 這樣的光譜叫線狀譜 有的光譜看起來(lái)不是一條條分立的譜線 而是連在一起的光帶 這樣的光譜叫作連續(xù)譜 3 特征譜線 各種原子的發(fā)射光譜都是線狀譜 說(shuō)明原子只發(fā)出幾種特定頻率的光 不同原子的亮線位置不同 說(shuō)明不同原子的發(fā)光頻率是不一樣的 因此這些亮線稱為原子的特征譜線 4 光譜分析 1 定義 利用原子的特征譜線來(lái)鑒別物質(zhì)和確定物質(zhì)的組成成分 這種方法稱為光譜分析 2 優(yōu)點(diǎn) 靈敏度高 一 二 三 填一填 練一練 二 氫原子光譜的實(shí)驗(yàn)規(guī)律 見課本第55頁(yè) 1 研究光譜的意義 光是由原子內(nèi)部電子的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的 因此光譜研究是探索原子結(jié)構(gòu)的重要途徑 2 巴耳末公式 3 巴耳末公式的意義 巴耳末公式以簡(jiǎn)潔的形式反映了氫原子的線狀譜 即輻射波長(zhǎng)的分立特征 一 二 三 填一填 練一練 三 經(jīng)典理論的困難 見課本第56頁(yè) 1 盧瑟福核式學(xué)說(shuō)的成就 盧瑟福的核式結(jié)構(gòu)模型正確地指出了原子核的存在 很好地解釋了 粒子散射實(shí)驗(yàn) 2 困難 經(jīng)典物理學(xué)既無(wú)法解釋原子的穩(wěn)定性 又無(wú)法解釋原子光譜的分立特征 填一填 練一練 關(guān)于巴耳末公式的理解 正確的是 a 此公式只適用于氫原子發(fā)光b 公式中的n可以是任意數(shù) 故氫原子發(fā)光的波長(zhǎng)是任意的c 公式中的n是大于等于3的正整數(shù) 所以氫原子光譜不是連續(xù)的d 該公式包含了氫原子的所有光譜線解析 巴耳末公式是分析氫原子的譜線得到的一個(gè)公式 它只反映氫原子譜線的一個(gè)線系 故a對(duì) d錯(cuò) 公式中的n只能取不小于3的正整數(shù) b錯(cuò) c對(duì) 答案 ac 探究一 探究二 問(wèn)題導(dǎo)引 名師精講 典例剖析 探究一光譜分類和光譜分析能否根據(jù)對(duì)月光的光譜分析確定月球的組成成分 探究一 探究二 問(wèn)題導(dǎo)引 名師精講 典例剖析 1 光譜的分類 1 發(fā)射光譜 物質(zhì)發(fā)光直接獲得的光譜 分為連續(xù)光譜和線狀光譜 或原子光譜 2 吸收光譜 連續(xù)光譜中某些波長(zhǎng)的光被物質(zhì)吸收后產(chǎn)生的光譜 2 幾種光譜的比較 探究一 探究二 問(wèn)題導(dǎo)引 名師精講 典例剖析 探究一 探究二 問(wèn)題導(dǎo)引 名師精講 典例剖析 3 太陽(yáng)光譜 1 太陽(yáng)光譜的特點(diǎn) 在連續(xù)譜的背景上出現(xiàn)一些不連續(xù)的暗線 是一種吸收光譜 2 對(duì)太陽(yáng)光譜的解釋 陽(yáng)光中含有各種顏色的光 但當(dāng)陽(yáng)光透過(guò)太陽(yáng)的高層大氣射向地球時(shí) 太陽(yáng)高層大氣中含有的元素會(huì)吸收它自己特征譜線的光 然后再向四面八方發(fā)射出去 到達(dá)地球的這些譜線看起來(lái)就暗了 這就形成了連續(xù)譜背景下的暗線 4 光譜分析 1 優(yōu)點(diǎn) 靈敏度高 分析物質(zhì)的最低量達(dá)10 10g 2 應(yīng)用 應(yīng)用光譜分析發(fā)現(xiàn)新元素 鑒別物體的物質(zhì)成分 研究太陽(yáng)光譜時(shí)發(fā)現(xiàn)了太陽(yáng)中存在鈉 鎂 銅 鋅 鎳等金屬元素 應(yīng)用光譜分析鑒定食品優(yōu)劣 探究一 探究二 問(wèn)題導(dǎo)引 名師精講 典例剖析 探究一 探究二 問(wèn)題導(dǎo)引 名師精講 典例剖析 例題1 下列關(guān)于光譜和光譜分析的說(shuō)法中 正確的是 a 太陽(yáng)光譜和白熾燈光譜都是線狀譜b 煤氣燈火焰中燃燒的鈉蒸氣或霓虹燈產(chǎn)生的光譜都是線狀譜c 進(jìn)行光譜分析時(shí) 可以用線狀譜 不能用連續(xù)光譜d 我們能通過(guò)光譜分析鑒別月球的物質(zhì)成分 探究一 探究二 問(wèn)題導(dǎo)引 名師精講 典例剖析 解析 太陽(yáng)光譜中的暗線是太陽(yáng)發(fā)出的連續(xù)譜經(jīng)過(guò)太陽(yáng)大氣層時(shí)產(chǎn)生的吸收光譜 正是太陽(yáng)發(fā)出的光譜被太陽(yáng)大氣層中存在的對(duì)應(yīng)元素吸收所致 白熾燈發(fā)出的是連續(xù)譜 選項(xiàng)a錯(cuò)誤 月球本身不會(huì)發(fā)光 靠反射太陽(yáng)光才能使我們看到它 所以不能通過(guò)光譜分析鑒別月球的物質(zhì)成分 選項(xiàng)d錯(cuò)誤 光譜分析只能是線狀譜和吸收光譜 連續(xù)譜是不能用來(lái)進(jìn)行光譜分析的 所以選項(xiàng)c正確 煤氣燈火焰中燃燒的鈉蒸氣或霓虹燈產(chǎn)生的光譜都是線狀譜 選項(xiàng)b正確 答案 bc 探究一 探究二 問(wèn)題導(dǎo)引 名師精講 典例剖析 探究二氫原子光譜的規(guī)律和應(yīng)用氫原子是自然界中最簡(jiǎn)單的原子 對(duì)它的光譜線的研究獲得的原子內(nèi)部結(jié)構(gòu)的信息 對(duì)于研究更復(fù)雜的原子的結(jié)構(gòu)有指導(dǎo)意義 從氫氣放電管可以獲得氫原子光譜 如圖所示 氫原子的光譜為線狀譜 試分析氫原子光譜的分布特點(diǎn) 探究一 探究二 問(wèn)題導(dǎo)引 名師精講 典例剖析 探究一 探究二 問(wèn)題導(dǎo)引 名師精講 典例剖析 1 巴耳末公式 1 巴耳末對(duì)氫原子光譜的譜線進(jìn)行研究得到了下面的公式 式中r叫里德伯常量 實(shí)驗(yàn)測(cè)得r 1 10 107m 1 該公式稱為巴耳末公式 2 公式中只能取n 3的整數(shù) 不能連續(xù)取值 波長(zhǎng)是分立的值 2 其他譜線除了巴耳末系 氫原子光譜在紅外和紫外光區(qū)的其他譜線 也都滿足與巴耳末公式類似的關(guān)系式 探究一 探究二 問(wèn)題導(dǎo)引 名師精講 典例剖析 探究一 探究二 問(wèn)題導(dǎo)引 名師精講 典例剖析 變式訓(xùn)練在可見光范圍內(nèi) 氫原子光譜中波長(zhǎng)最長(zhǎng)的2條譜線所對(duì)應(yīng)的基數(shù)分別為n1 n2 r 1 10 107m 1 1 它們的波長(zhǎng)各是多少 2 其中波長(zhǎng)最長(zhǎng)的光對(duì)應(yīng)的光子能量是多少 解析 1 譜線對(duì)應(yīng)的n越小 波長(zhǎng)越長(zhǎng) 故氫原子光譜中波長(zhǎng)最大的2條譜線所對(duì)應(yīng)的基數(shù)分別為n1 3 n2 4 1 2 3 4 5 1 關(guān)于光譜的下列說(shuō)法中正確的是 a 各種原子的發(fā)射光譜都是線狀譜b 由于原子是由原子核和電子組成的 所以各種原子的原子光譜是相同的c 由于各種原子的原子結(jié)構(gòu)不同 所以各種原子的原子光譜也不相同d 分析物質(zhì)發(fā)光的光譜 可以鑒別物質(zhì)中含有哪些元素解析 原子光譜為線狀譜 a正確 各種原子都有自己的特征譜線 故b錯(cuò)誤 c正確 根據(jù)各種原子的特征譜線進(jìn)行光譜分析可鑒別物質(zhì)的組成 d正確 答案 acd 1 2 3 4 5 2 有關(guān)原子光譜 下列說(shuō)法正確的是 a 原子光譜反映了原子結(jié)構(gòu)特征b 氫原子光譜跟氧原子光譜是不同的c 太陽(yáng)光譜是連續(xù)譜d 鑒別物質(zhì)的成分可以采用光譜分析解析 不同的原子發(fā)出的譜線不相同 每一種原子都有自己的特征譜線 利用光譜分析可以用來(lái)確定元素 原子光譜可以間接反映原子結(jié)構(gòu)的特征 故a b d正確 太陽(yáng)光譜是不連續(xù)的 故c不正確 答案 abd 1 2 3 4 5 3 太陽(yáng)光的光譜中有許多暗線 它們對(duì)應(yīng)著某些元素的特征譜線 產(chǎn)生這些暗線是由于 a 太陽(yáng)表面大氣層中缺少相應(yīng)的元素b 太陽(yáng)內(nèi)部缺少相應(yīng)的元素c 太陽(yáng)表面大氣層中存在著相應(yīng)的元素d 地球大氣層中存在著相應(yīng)的元素解析 吸收光譜的暗線是連續(xù)光譜中某些波長(zhǎng)的光被物質(zhì)吸收后產(chǎn)生的 太陽(yáng)光的吸收光譜 是當(dāng)太陽(yáng)內(nèi)部發(fā)出的強(qiáng)光經(jīng)較低溫度的太陽(yáng)大氣層時(shí) 某些波長(zhǎng)的光被太陽(yáng)大氣層含有的元素吸收而產(chǎn)生的 故c正確 a b d錯(cuò)誤 答案 c 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 5 選做題 氫原子光譜除了巴耳末系外 還有萊曼系 帕邢系等 其中帕邢系的公式為 n 4 5 6 r 1 10 107m 1 若已知帕邢系的氫原子光譜在紅外線區(qū)域 試求 1 n 6時(shí) 對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng) 2 帕邢系形成的譜線在真空