高中物理18.3氫原子光譜(探究導(dǎo)學(xué)課型)課件新人教版選修35

1、3氫原子光譜1.1.了解光譜、連續(xù)譜和線狀譜等概念。了解光譜、連續(xù)譜和線狀譜等概念。2.2.知道氫原子光譜的實(shí)驗規(guī)律。知道氫原子光譜的實(shí)驗規(guī)律。3.3.知道經(jīng)典物理學(xué)的困難在于無法解釋原子的穩(wěn)定性和光譜分知道經(jīng)典物理學(xué)的困難在于無法解釋原子的穩(wěn)定性和光譜分立特性。立特性。4.4.讓學(xué)生進(jìn)一步體會物理規(guī)律是在接受實(shí)踐檢驗的過程中不斷讓學(xué)生進(jìn)一步體會物理規(guī)律是在接受實(shí)踐檢驗的過程中不斷地發(fā)展和完善的。地發(fā)展和完善的。一、光譜及應(yīng)用一、光譜及應(yīng)用1.1.光譜光譜: :用用_可以把各種顏色的光按可以把各種顏色的光按_展開展開, ,獲得獲得光的光的_和和_分布的記錄。分布的記錄。2.2.分類分類: :(

2、1)(1)線狀譜線狀譜: :光譜是一條條的光譜是一條條的_。(2)(2)連續(xù)譜連續(xù)譜: :光譜是光譜是_的光帶。的光帶。光柵或棱鏡光柵或棱鏡波長波長波長波長( (頻率頻率) )強(qiáng)度強(qiáng)度亮線亮線連在一起連在一起3.3.線狀譜與原子線狀譜與原子: :各種原子的發(fā)射光譜都是各種原子的發(fā)射光譜都是_,_,不同原子不同原子的亮線位置的亮線位置_,_,說明原子只發(fā)出幾種說明原子只發(fā)出幾種_的光的光, ,不同原不同原子的發(fā)光頻率子的發(fā)光頻率_,_,光譜中的亮線稱為原子的光譜中的亮線稱為原子的_。4.4.應(yīng)用應(yīng)用: :由于每種原子都有自己的由于每種原子都有自己的_,_,可以利用它來鑒可以利用它來鑒別物質(zhì)和確定

3、物質(zhì)的別物質(zhì)和確定物質(zhì)的_。這種方法稱為光譜分析。這種方法稱為光譜分析, ,它的它的優(yōu)點(diǎn)是優(yōu)點(diǎn)是_高高, ,樣本中一種元素的含量達(dá)到樣本中一種元素的含量達(dá)到_時就可以時就可以被檢測到。被檢測到。線狀譜線狀譜不同不同特定頻率特定頻率不一樣不一樣特征譜線特征譜線特征譜線特征譜線組成成分組成成分靈敏度靈敏度1010-10-10g g二、氫原子光譜的實(shí)驗規(guī)律與經(jīng)典理論的困難二、氫原子光譜的實(shí)驗規(guī)律與經(jīng)典理論的困難1.1.氫原子光譜的實(shí)驗規(guī)律氫原子光譜的實(shí)驗規(guī)律: :(1)(1)許多情況下光是由原子內(nèi)部電子的運(yùn)動產(chǎn)生的許多情況下光是由原子內(nèi)部電子的運(yùn)動產(chǎn)生的, ,因此光譜研因此光譜研究是探索究是探索_的

4、一條重要途徑。的一條重要途徑。原子結(jié)構(gòu)原子結(jié)構(gòu)(2)(2)氫原子光譜的實(shí)驗規(guī)律滿足。氫原子光譜的實(shí)驗規(guī)律滿足。巴耳末公式巴耳末公式: (n=3,4,5): (n=3,4,5)式中式中R R為為_常量常量,R=1.10,R=1.1010107 7m m-1-1,n,n取整數(shù)。取整數(shù)。(3)(3)巴耳末公式的意義巴耳末公式的意義: :以簡潔的形式反映了氫原子的以簡潔的形式反映了氫原子的_光光譜譜, ,即輻射波長的即輻射波長的_特征。特征。22111R2n()里德伯里德伯線狀線狀分立分立2.2.經(jīng)典理論的困難經(jīng)典理論的困難: :(1)(1)經(jīng)典電磁理論無法解釋原子核外的電子高速繞核轉(zhuǎn)動而又經(jīng)典電磁理

5、論無法解釋原子核外的電子高速繞核轉(zhuǎn)動而又_電磁波而處于穩(wěn)定狀態(tài)。電磁波而處于穩(wěn)定狀態(tài)。(2)(2)經(jīng)典電磁理論無法解釋原子光譜的經(jīng)典電磁理論無法解釋原子光譜的_特征。特征。不輻射不輻射分立分立1.1.判一判判一判: :(1)(1)連續(xù)光譜是由各種不同頻率的光組成的各種顏色的光連續(xù)光譜是由各種不同頻率的光組成的各種顏色的光帶。帶。( () )(2)(2)我們能用連續(xù)光譜來鑒定物質(zhì)的組成成分。我們能用連續(xù)光譜來鑒定物質(zhì)的組成成分。( () )(3)(3)研究線狀譜是探究原子結(jié)構(gòu)的一條重要途徑。研究線狀譜是探究原子結(jié)構(gòu)的一條重要途徑。( () )(4)(4)氫原子光譜是一些分立的不連續(xù)的線狀譜氫原子

6、光譜是一些分立的不連續(xù)的線狀譜, ,但沒有什么規(guī)律。但沒有什么規(guī)律。( () )提示提示: :(1)(1)。連續(xù)光譜中的頻率是連續(xù)的。連續(xù)光譜中的頻率是連續(xù)的, ,所以是含有各種顏所以是含有各種顏色的連續(xù)的彩色光帶。色的連續(xù)的彩色光帶。(2)(2)。因為每種原子都有自己的特征譜線。因為每種原子都有自己的特征譜線, ,我們能用原子的特我們能用原子的特征譜線來鑒別物質(zhì)和確定物質(zhì)的組成成分。而連續(xù)光譜含有各征譜線來鑒別物質(zhì)和確定物質(zhì)的組成成分。而連續(xù)光譜含有各種頻率的光種頻率的光, ,不具有原子的特征譜線不具有原子的特征譜線, ,故不能用來鑒定物質(zhì)的組故不能用來鑒定物質(zhì)的組成成分。成成分。(3)(3

7、)。因為許多情況下光是由原子內(nèi)部電子的運(yùn)動產(chǎn)生的。因為許多情況下光是由原子內(nèi)部電子的運(yùn)動產(chǎn)生的, ,因因此線狀譜研究是探究原子結(jié)構(gòu)的一條重要途徑。此線狀譜研究是探究原子結(jié)構(gòu)的一條重要途徑。(4)(4)。任何原子的特征譜線都遵從一定的規(guī)律。任何原子的特征譜線都遵從一定的規(guī)律, ,氫原子在可見氫原子在可見光區(qū)的四條譜線遵從巴耳末公式。光區(qū)的四條譜線遵從巴耳末公式。2.2.想一想想一想: :(1)(1)利用白熾燈的光譜利用白熾燈的光譜, ,能否檢測出燈絲的成分能否檢測出燈絲的成分? ?提示提示: :不能不能, ,白熾燈的光譜是連續(xù)譜白熾燈的光譜是連續(xù)譜, ,不是原子的特征譜線不是原子的特征譜線, ,

8、因而因而無法檢測出燈絲的成分。無法檢測出燈絲的成分。(2)(2)根據(jù)經(jīng)典的電磁理論根據(jù)經(jīng)典的電磁理論, ,原子的光譜是怎樣的原子的光譜是怎樣的? ?而實(shí)際看到的而實(shí)際看到的原子的光譜是怎樣的原子的光譜是怎樣的? ?提示提示: :根據(jù)經(jīng)典理論根據(jù)經(jīng)典理論, ,原子可以輻射各種頻率的光原子可以輻射各種頻率的光, ,即原子的光即原子的光譜應(yīng)該總是連續(xù)的。實(shí)際看到的原子的光譜是分立的線狀譜。譜應(yīng)該總是連續(xù)的。實(shí)際看到的原子的光譜是分立的線狀譜。主題一主題一 光譜光譜【問題探究】【問題探究】1.1.不同物質(zhì)具有不同的光譜形式不同物質(zhì)具有不同的光譜形式, ,那么光譜有哪些種類那么光譜有哪些種類? ?提示提

9、示: :物質(zhì)的光譜按其產(chǎn)生方式不同可分為兩大類物質(zhì)的光譜按其產(chǎn)生方式不同可分為兩大類: :(1)(1)發(fā)射光譜。發(fā)射光譜。連續(xù)譜連續(xù)譜; ;線狀譜線狀譜( (原子光譜原子光譜) )。(2)(2)吸收光譜。吸收光譜。2.2.上題中不同種類的光譜是如何產(chǎn)生的上題中不同種類的光譜是如何產(chǎn)生的? ?提示提示: :(1)(1)發(fā)射光譜發(fā)射光譜: :物體發(fā)光直接產(chǎn)生的光譜。它又分為連續(xù)物體發(fā)光直接產(chǎn)生的光譜。它又分為連續(xù)譜和線狀譜。譜和線狀譜。連續(xù)譜連續(xù)譜: :這種光譜看起來不是一條條分立的譜線這種光譜看起來不是一條條分立的譜線, ,而是連在一而是連在一起的光帶起的光帶, ,我們把它叫作連續(xù)譜。熾熱的固體

10、、液體和高壓氣我們把它叫作連續(xù)譜。熾熱的固體、液體和高壓氣體所產(chǎn)生的光譜都是連續(xù)譜。體所產(chǎn)生的光譜都是連續(xù)譜。線狀譜線狀譜: :是由一條條亮線構(gòu)成是由一條條亮線構(gòu)成, ,我們把它們叫作譜線我們把它們叫作譜線, ,這樣的這樣的光譜叫線狀譜。它是由游離狀態(tài)的原子發(fā)射的光譜叫線狀譜。它是由游離狀態(tài)的原子發(fā)射的, ,因此也稱為原因此也稱為原子光譜。稀薄氣體或金屬的蒸汽發(fā)射的光譜就是線狀譜。子光譜。稀薄氣體或金屬的蒸汽發(fā)射的光譜就是線狀譜。(2)(2)吸收光譜吸收光譜: :高溫的固體或液體發(fā)出的光高溫的固體或液體發(fā)出的光( (其中含可見光的一其中含可見光的一切波長的光切波長的光) )通過低溫物質(zhì)時通過低

11、溫物質(zhì)時, ,某些波長的光被該物質(zhì)吸收后所某些波長的光被該物質(zhì)吸收后所形成的光譜稱為吸收光譜。形成的光譜稱為吸收光譜。例如例如, ,太陽光譜就是太陽內(nèi)部發(fā)出的強(qiáng)光經(jīng)過溫度比較低的太太陽光譜就是太陽內(nèi)部發(fā)出的強(qiáng)光經(jīng)過溫度比較低的太陽大氣層時產(chǎn)生的吸收光譜。低溫氣體原子吸收的光恰好是這陽大氣層時產(chǎn)生的吸收光譜。低溫氣體原子吸收的光恰好是這種原子在高溫時發(fā)出的光。因此種原子在高溫時發(fā)出的光。因此, ,吸收光譜中的譜線吸收光譜中的譜線( (暗線暗線),),也也是原子的特征譜線是原子的特征譜線, ,只是通常情況在吸收光譜中看到的特征譜只是通常情況在吸收光譜中看到的特征譜線比明線光譜中少。線比明線光譜中少

12、。3.3.什么是光譜分析什么是光譜分析? ?用哪種光譜可以進(jìn)行光譜分析用哪種光譜可以進(jìn)行光譜分析? ?提示提示: :由于每種原子都有自己的特征譜線由于每種原子都有自己的特征譜線, ,因此可以根據(jù)光譜來因此可以根據(jù)光譜來鑒別物質(zhì)和確定它的化學(xué)組成鑒別物質(zhì)和確定它的化學(xué)組成, ,這種方法叫作光譜分析。做光這種方法叫作光譜分析。做光譜分析時譜分析時, ,可以利用線狀譜可以利用線狀譜, ,也可利用吸收光譜。也可利用吸收光譜。4.4.光譜分析有何優(yōu)點(diǎn)和意義光譜分析有何優(yōu)點(diǎn)和意義? ?提示提示: :(1)(1)優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn): :靈敏度高靈敏度高, ,分析物質(zhì)的最低量達(dá)分析物質(zhì)的最低量達(dá)1010-10-10g

13、g。(2)(2)意義意義: :應(yīng)用光譜分析發(fā)現(xiàn)新元素。應(yīng)用光譜分析發(fā)現(xiàn)新元素。光譜分析對鑒別化學(xué)元素有著重大的意義光譜分析對鑒別化學(xué)元素有著重大的意義, ,許多化學(xué)元素許多化學(xué)元素, ,如如銫、銣、鉈、銦、鎵等銫、銣、鉈、銦、鎵等, ,都是在實(shí)驗室里通過光譜分析發(fā)現(xiàn)的。都是在實(shí)驗室里通過光譜分析發(fā)現(xiàn)的。天文學(xué)家將光譜分析應(yīng)用于恒星天文學(xué)家將光譜分析應(yīng)用于恒星, ,證明了宇宙中物質(zhì)構(gòu)成的證明了宇宙中物質(zhì)構(gòu)成的統(tǒng)一性。統(tǒng)一性。光譜分析還為深入研究原子世界奠定了基礎(chǔ)光譜分析還為深入研究原子世界奠定了基礎(chǔ), ,近代原子物理近代原子物理學(xué)正是從原子光譜的研究中開始的。學(xué)正是從原子光譜的研究中開始的?！咎?/p>

14、究總結(jié)】【探究總結(jié)】光譜分析的應(yīng)用光譜分析的應(yīng)用(1)(1)線狀譜是由稀薄氣體或金屬蒸汽產(chǎn)生的。線狀譜中每條光譜線對應(yīng)著一線狀譜是由稀薄氣體或金屬蒸汽產(chǎn)生的。線狀譜中每條光譜線對應(yīng)著一種頻率種頻率, ,不同元素的原子產(chǎn)生的線狀譜不同不同元素的原子產(chǎn)生的線狀譜不同, ,因而可以用線狀譜來確定物質(zhì)的因而可以用線狀譜來確定物質(zhì)的成分。成分。(2)(2)吸收光譜是由高溫物體發(fā)出的白光通過低溫物質(zhì)吸收光譜是由高溫物體發(fā)出的白光通過低溫物質(zhì), ,某些波長的光被吸收后某些波長的光被吸收后產(chǎn)生的光譜產(chǎn)生的光譜, ,是在連續(xù)譜的背景下有若干暗線是在連續(xù)譜的背景下有若干暗線, ,而這些暗線與線狀譜的亮線一而這些暗

15、線與線狀譜的亮線一一對應(yīng)一對應(yīng), ,因而吸收光譜中的暗線也是該元素原子的特征譜線因而吸收光譜中的暗線也是該元素原子的特征譜線, ,因而吸收光譜也因而吸收光譜也可用來確定物質(zhì)的成分。可用來確定物質(zhì)的成分?！炯磿r訓(xùn)練】【即時訓(xùn)練】1.(1.(多選多選) )關(guān)于光譜關(guān)于光譜, ,下列說法中正確的是下列說法中正確的是( () )A.A.太陽光譜是連續(xù)光譜太陽光譜是連續(xù)光譜B.B.稀薄的氫氣發(fā)光產(chǎn)生的光譜是線狀譜稀薄的氫氣發(fā)光產(chǎn)生的光譜是線狀譜C.C.煤氣燈上燃燒的鈉鹽汽化后的鈉蒸汽產(chǎn)生的光譜是線狀譜煤氣燈上燃燒的鈉鹽汽化后的鈉蒸汽產(chǎn)生的光譜是線狀譜D.D.白光通過鈉蒸汽產(chǎn)生的光譜是線狀譜白光通過鈉蒸汽

16、產(chǎn)生的光譜是線狀譜【解題探究】【解題探究】(1)(1)由熾熱的固體、液體和高壓氣體直接發(fā)光形由熾熱的固體、液體和高壓氣體直接發(fā)光形成的光譜是成的光譜是_。(2)(2)稀薄氣體或金屬的蒸汽發(fā)射的光譜是稀薄氣體或金屬的蒸汽發(fā)射的光譜是_。連續(xù)譜連續(xù)譜線狀譜線狀譜【解析】【解析】選選B B、C C。太陽光譜是太陽光產(chǎn)生的白光通過太陽周圍。太陽光譜是太陽光產(chǎn)生的白光通過太陽周圍溫度較低的大氣時溫度較低的大氣時, ,某些波長的光被太陽大氣層中的某些元素某些波長的光被太陽大氣層中的某些元素吸收從而產(chǎn)生的吸收光譜吸收從而產(chǎn)生的吸收光譜, ,故故A A錯錯; ;稀薄的氫氣發(fā)光產(chǎn)生的光譜稀薄的氫氣發(fā)光產(chǎn)生的光譜

17、是原子光譜又叫明線光譜是原子光譜又叫明線光譜, ,故故B B正確正確; ;鈉蒸汽產(chǎn)生的光譜是原子鈉蒸汽產(chǎn)生的光譜是原子光譜光譜, ,故故C C正確正確; ;白光通過鈉蒸汽產(chǎn)生的光譜是吸收光譜白光通過鈉蒸汽產(chǎn)生的光譜是吸收光譜, ,故故D D錯。錯。2.2.關(guān)于光譜分析關(guān)于光譜分析, ,下列說法中不正確的是下列說法中不正確的是( () )A.A.進(jìn)行光譜分析進(jìn)行光譜分析, ,既可以利用連續(xù)譜既可以利用連續(xù)譜, ,也可以利用線狀譜也可以利用線狀譜B.B.進(jìn)行光譜分析進(jìn)行光譜分析, ,必須利用線狀譜或吸收光譜必須利用線狀譜或吸收光譜C.C.利用光譜分析可以鑒別物質(zhì)和確定物質(zhì)的組成成分利用光譜分析可以

18、鑒別物質(zhì)和確定物質(zhì)的組成成分D.D.利用光譜分析可以深入了解原子的內(nèi)部結(jié)構(gòu)利用光譜分析可以深入了解原子的內(nèi)部結(jié)構(gòu)【解析】【解析】選選A A。進(jìn)行光譜分析。進(jìn)行光譜分析, ,必須利用線狀譜或吸收光譜必須利用線狀譜或吸收光譜, ,它它們能夠反映原子的特征們能夠反映原子的特征,A,A錯誤錯誤,B,B正確正確; ;利用光譜分析可以確定利用光譜分析可以確定物質(zhì)中含有哪些元素物質(zhì)中含有哪些元素,C,C正確正確; ;光是由原子內(nèi)部電子的運(yùn)動產(chǎn)生光是由原子內(nèi)部電子的運(yùn)動產(chǎn)生的的, ,利用光譜分析可以確定電子的運(yùn)動情況利用光譜分析可以確定電子的運(yùn)動情況, ,即原子的內(nèi)部結(jié)即原子的內(nèi)部結(jié)構(gòu)構(gòu),D,D正確。正確。主

19、題二主題二 氫原子光譜的實(shí)驗規(guī)律氫原子光譜的實(shí)驗規(guī)律 【問題探究】【問題探究】1.1.氫原子光譜是怎樣的光譜氫原子光譜是怎樣的光譜? ?它是如何獲取的它是如何獲取的? ?提示提示: :氫原子光譜是線狀譜氫原子光譜是線狀譜, ,用氫氣放電管和光譜儀可以獲得氫用氫氣放電管和光譜儀可以獲得氫原子光譜原子光譜, ,如圖所示如圖所示2.2.從氫原子光譜圖中可以看出氫原子光譜有什么特點(diǎn)從氫原子光譜圖中可以看出氫原子光譜有什么特點(diǎn)? ?它符合它符合什么規(guī)律什么規(guī)律? ?能否用公式表示出這個規(guī)律能否用公式表示出這個規(guī)律? ?提示提示: :在氫原子光譜圖中的可見光區(qū)內(nèi)在氫原子光譜圖中的可見光區(qū)內(nèi), ,由右向左由

20、右向左, ,相鄰譜線間相鄰譜線間的距離越來越小的距離越來越小, ,表現(xiàn)出明顯的規(guī)律性。巴耳末對氫氣放電管表現(xiàn)出明顯的規(guī)律性。巴耳末對氫氣放電管中的氫原子光譜的譜線進(jìn)行研究得到了巴耳末公式中的氫原子光譜的譜線進(jìn)行研究得到了巴耳末公式: : (n=3,4,5)(n=3,4,5)式中式中n n只能取整數(shù)只能取整數(shù), ,在可見光區(qū)內(nèi)在可見光區(qū)內(nèi),n,n的最大值為的最大值為6,6,最小值為最小值為3,R3,R稱為里德伯常量稱為里德伯常量,R=1.10,R=1.1010107 7m m-1-1。22111R2n ()3.3.所有氫原子光譜的波長都與巴耳末公式相對應(yīng)嗎所有氫原子光譜的波長都與巴耳末公式相對應(yīng)

21、嗎? ?為什么為什么? ?提示提示: :不是。巴耳末公式只確定了氫原子發(fā)光中一個線系波長不是。巴耳末公式只確定了氫原子發(fā)光中一個線系波長, ,不能描述氫原子發(fā)出的各種波長不能描述氫原子發(fā)出的各種波長, ,也不能描述其他原子的發(fā)光。也不能描述其他原子的發(fā)光。4.4.巴耳末公式只確定了氫原子發(fā)光的可見光部分的光的波長嗎巴耳末公式只確定了氫原子發(fā)光的可見光部分的光的波長嗎? ?提示提示: :不是。巴耳末公式是由當(dāng)時已知的可見光中的部分譜線不是。巴耳末公式是由當(dāng)時已知的可見光中的部分譜線總結(jié)出來的總結(jié)出來的, ,但它適用于整個巴耳末線系但它適用于整個巴耳末線系, ,該線系包括可見光和該線系包括可見光和

22、紫外光。紫外光?！咎骄靠偨Y(jié)】【探究總結(jié)】巴耳末公式的應(yīng)用方法及注意問題巴耳末公式的應(yīng)用方法及注意問題(1)(1)巴耳末公式反映氫原子發(fā)光的規(guī)律特征巴耳末公式反映氫原子發(fā)光的規(guī)律特征, ,不能描述其他原子。不能描述其他原子。(2)(2)公式中公式中n n只能取整數(shù)只能取整數(shù), ,不能連續(xù)取值不能連續(xù)取值, ,因此波長也只是分立的因此波長也只是分立的值。值。(3)(3)公式是在對可見光區(qū)的四條譜線分析時總結(jié)出來的公式是在對可見光區(qū)的四條譜線分析時總結(jié)出來的, ,在紫外在紫外光區(qū)的譜線也適用。光區(qū)的譜線也適用。(4)(4)應(yīng)用時熟記公式應(yīng)用時熟記公式, ,當(dāng)當(dāng)n n取不同值時求出一一對應(yīng)的波長取不同

23、值時求出一一對應(yīng)的波長?！炯磿r訓(xùn)練】【即時訓(xùn)練】1.1.巴耳末通過對氫光譜的研究總結(jié)出巴耳末公式巴耳末通過對氫光譜的研究總結(jié)出巴耳末公式 (n=3,4,5,),(n=3,4,5,),對此對此, ,下列說法正確的是下列說法正確的是( () )A.A.巴耳末依據(jù)核式結(jié)構(gòu)理論總結(jié)出巴耳末公式巴耳末依據(jù)核式結(jié)構(gòu)理論總結(jié)出巴耳末公式B.B.巴耳末公式反映了氫原子發(fā)光的連續(xù)性巴耳末公式反映了氫原子發(fā)光的連續(xù)性C.C.巴耳末依據(jù)氫光譜的分析總結(jié)出巴耳末公式巴耳末依據(jù)氫光譜的分析總結(jié)出巴耳末公式D.D.巴耳末公式準(zhǔn)確反映了氫原子發(fā)光的分立性巴耳末公式準(zhǔn)確反映了氫原子發(fā)光的分立性, ,其波長的分立其波長的分立值

24、并不是人為規(guī)定的值并不是人為規(guī)定的22111R2n ()【解題探究】【解題探究】(1)(1)巴耳末依據(jù)對巴耳末依據(jù)對_的分析總結(jié)出巴耳末的分析總結(jié)出巴耳末公式。公式。(2)(2)巴耳末公式反映氫原子發(fā)光的巴耳末公式反映氫原子發(fā)光的_。氫光譜氫光譜分立性分立性【解析】【解析】選選C C。巴耳末公式是依據(jù)對氫光譜的分析得出的。巴耳末公式是依據(jù)對氫光譜的分析得出的, ,而不而不是依據(jù)核式結(jié)構(gòu)總結(jié)出的是依據(jù)核式結(jié)構(gòu)總結(jié)出的,A,A錯、錯、C C對對; ;巴耳末公式只確定了氫原巴耳末公式只確定了氫原子發(fā)光中的一個線系波長子發(fā)光中的一個線系波長, ,不能描述氫原子發(fā)出的各種光的波不能描述氫原子發(fā)出的各種光

25、的波長長, ,此公式反映出氫原子發(fā)光是不連續(xù)的此公式反映出氫原子發(fā)光是不連續(xù)的,B,B、D D錯。錯。2.(2.(多選多選) )關(guān)于巴耳末公式關(guān)于巴耳末公式 (n=3,4,5)(n=3,4,5)的理解的理解, ,正確的是正確的是( () )A.A.此公式只適用于氫原子發(fā)光此公式只適用于氫原子發(fā)光B.B.公式中的公式中的n n可以是任意數(shù)可以是任意數(shù), ,故氫原子發(fā)光的波長是任意的故氫原子發(fā)光的波長是任意的C.C.公式中的公式中的n n是大于等于是大于等于3 3的正整數(shù)的正整數(shù), ,所以氫原子光譜不是連續(xù)所以氫原子光譜不是連續(xù)的的D.D.該公式包含了氫原子的所有光譜線該公式包含了氫原子的所有光譜

26、線22111R2n ()【解析】【解析】選選A A、C C。巴耳末公式是分析氫原子的譜線得到的一個。巴耳末公式是分析氫原子的譜線得到的一個公式公式, ,它只反映氫原子譜線的一個線系它只反映氫原子譜線的一個線系, ,故故A A對、對、D D錯錯; ;公式中的公式中的n n只能取不小于只能取不小于3 3的正整數(shù)的正整數(shù),B,B錯、錯、C C對。對。主題三主題三 經(jīng)典電磁理論的困難經(jīng)典電磁理論的困難【問題探究】【問題探究】1.1.盧瑟福的原子結(jié)構(gòu)很好地解釋了盧瑟福的原子結(jié)構(gòu)很好地解釋了粒子散射實(shí)驗粒子散射實(shí)驗, ,核外的電核外的電子繞核高速旋轉(zhuǎn)子繞核高速旋轉(zhuǎn), ,這個結(jié)構(gòu)和經(jīng)典的電磁理論有什么矛盾這

27、個結(jié)構(gòu)和經(jīng)典的電磁理論有什么矛盾? ?提示提示: :核外電子被庫侖力吸引核外電子被庫侖力吸引電子以很大速度繞核運(yùn)動電子以很大速度繞核運(yùn)動( (繞核繞核運(yùn)動的加速度不為零運(yùn)動的加速度不為零)電磁場周期性變化電磁場周期性變化向外輻射電磁波向外輻射電磁波( (繞核轉(zhuǎn)動的能量以電磁波的形式輻射出去繞核轉(zhuǎn)動的能量以電磁波的形式輻射出去)能量減少能量減少電子電子繞核運(yùn)行軌道半徑減小繞核運(yùn)行軌道半徑減小電子做螺旋線運(yùn)動電子做螺旋線運(yùn)動, ,最后落入原子核最后落入原子核中中, ,但是原子是穩(wěn)定的但是原子是穩(wěn)定的, ,并沒有原子核外的電子落入原子核內(nèi)。并沒有原子核外的電子落入原子核內(nèi)。所以所以, ,經(jīng)典的電磁理

28、論不能解釋原子核外的電子的運(yùn)動情況和經(jīng)典的電磁理論不能解釋原子核外的電子的運(yùn)動情況和原子的穩(wěn)定性。原子的穩(wěn)定性。2.2.通過對氫原子光譜特點(diǎn)的分析通過對氫原子光譜特點(diǎn)的分析, ,氫原子光譜是分立的線狀譜氫原子光譜是分立的線狀譜, ,并符合巴耳末公式并符合巴耳末公式, ,這和經(jīng)典的電磁理論又有什么對立之處這和經(jīng)典的電磁理論又有什么對立之處? ?經(jīng)經(jīng)典的電磁理論不能解釋哪些地方典的電磁理論不能解釋哪些地方? ?提示提示: :電子繞核運(yùn)動時輻射電磁波的頻率應(yīng)等于電子繞核轉(zhuǎn)動電子繞核運(yùn)動時輻射電磁波的頻率應(yīng)等于電子繞核轉(zhuǎn)動的頻率的頻率電子越轉(zhuǎn)能量越小電子越轉(zhuǎn)能量越小軌道半徑不斷減小軌道半徑不斷減小運(yùn)行

29、頻率不運(yùn)行頻率不斷改變斷改變這個變化有連續(xù)性這個變化有連續(xù)性原子輻射電磁波的頻率也要不斷原子輻射電磁波的頻率也要不斷變化變化大量原子發(fā)光的光譜應(yīng)該是連續(xù)譜。據(jù)經(jīng)典理論大量原子發(fā)光的光譜應(yīng)該是連續(xù)譜。據(jù)經(jīng)典理論, ,以上以上推理都是正確的推理都是正確的, ,但推出的結(jié)果與現(xiàn)實(shí)不相符但推出的結(jié)果與現(xiàn)實(shí)不相符, ,說明經(jīng)典理論可說明經(jīng)典理論可以很好地應(yīng)用于宏觀物體以很好地應(yīng)用于宏觀物體, ,但不能用于解釋原子世界的現(xiàn)象。但不能用于解釋原子世界的現(xiàn)象?！咎骄靠偨Y(jié)】【探究總結(jié)】經(jīng)典電磁理論的局限經(jīng)典電磁理論的局限按照經(jīng)典的電磁理論按照經(jīng)典的電磁理論, ,電子繞原子核做圓周運(yùn)動。庫侖力提供電子繞原子核做圓

30、周運(yùn)動。庫侖力提供向心力向心力, ,原子向外輻射電磁波原子向外輻射電磁波, ,可得出以下結(jié)論可得出以下結(jié)論: :(1)(1)原子不穩(wěn)定。原子不穩(wěn)定。(2)(2)原子光譜應(yīng)該是連續(xù)的。原子光譜應(yīng)該是連續(xù)的。實(shí)際上原子是穩(wěn)定的實(shí)際上原子是穩(wěn)定的, ,并且原子光譜是不連續(xù)的并且原子光譜是不連續(xù)的, ,經(jīng)典電磁理論經(jīng)典電磁理論與事實(shí)不符與事實(shí)不符, ,說明了經(jīng)典電磁理論還不完善說明了經(jīng)典電磁理論還不完善, ,不適用于我們研究不適用于我們研究的原子世界的原子世界, ,原子世界需要一個不同于經(jīng)典電磁理論的新理論。原子世界需要一個不同于經(jīng)典電磁理論的新理論?！炯磿r訓(xùn)練】【即時訓(xùn)練】1.(1.(多選多選) )關(guān)于經(jīng)典電磁理論與原子的核式結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系關(guān)于經(jīng)典電磁理論與原子的核式結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系, ,下下列說法正確的是列說法正確的是( () )A.A.經(jīng)典電磁理論很容易解釋原子的穩(wěn)定性經(jīng)典電磁理論很容易解釋原子的穩(wěn)定性B.B.根據(jù)經(jīng)典電磁理論根據(jù)經(jīng)典電磁理論, ,電子繞原子核轉(zhuǎn)動時電子繞原子核轉(zhuǎn)動時, ,電子會不斷釋放能電子會不斷釋放能量量, ,最后被吸附到原子核上最后被吸附到原子核上C.C.根據(jù)經(jīng)典電磁理論根據(jù)經(jīng)典電磁理論, ,原子光譜應(yīng)該是連續(xù)的原子光譜應(yīng)該是連續(xù)的D.D.原子的核式結(jié)構(gòu)模型徹底否定