高二物理人教版選修3518.3《氫原子光譜》(共28張PPT)

1、 學(xué)習(xí)目標定位學(xué)習(xí)目標定位1.知道什么是光譜，能說出連續(xù)譜和線狀譜的區(qū)別知道什么是光譜，能說出連續(xù)譜和線狀譜的區(qū)別.2.能記住氫原子光譜的實驗規(guī)律能記住氫原子光譜的實驗規(guī)律.3.能說出經(jīng)典物理學(xué)在解釋原子的穩(wěn)定性和原子光譜能說出經(jīng)典物理學(xué)在解釋原子的穩(wěn)定性和原子光譜分立分立 特性特性上的困難上的困難知識儲備區(qū)3線狀譜線狀譜 位置位置 不同不同特征特征一、一、1波長波長 2(1)一條條的亮一條條的亮線線 (2)連在一起連在一起4特征特征譜線譜線 組成成分組成成分 靈敏度高靈敏度高 1010 g知識儲備區(qū)二、二、1原子結(jié)構(gòu)原子結(jié)構(gòu)2 里德伯常量里德伯常量 巴耳末系巴耳末系 整數(shù)整數(shù) 連續(xù)連續(xù)取值取

2、值三、三、1原子核原子核 粒子散射實驗粒子散射實驗2穩(wěn)定性穩(wěn)定性 分立分立特征特征學(xué)習(xí)探究區(qū)一、光譜和光譜分析一、光譜和光譜分析二、氫原子光譜的實驗規(guī)律二、氫原子光譜的實驗規(guī)律一、光譜和光譜分析1光譜光譜光譜分類光譜分類產(chǎn)生條件產(chǎn)生條件光譜形式光譜形式發(fā)發(fā)射射光光譜譜連續(xù)譜連續(xù)譜熾熱固體、液體和熾熱固體、液體和高壓氣體發(fā)光形成高壓氣體發(fā)光形成 分布分布，一切波長的光，一切波長的光都有都有線狀譜線狀譜(原子光譜原子光譜)稀薄氣體發(fā)光形成稀薄氣體發(fā)光形成一些一些 的的亮線組亮線組成不同元素譜線不同成不同元素譜線不同(又又叫特征譜線叫特征譜線)連續(xù)連續(xù)不連續(xù)不連續(xù)吸收光譜吸收光譜熾熱的白光通過溫度較

3、熾熱的白光通過溫度較低的氣體后，某些波長低的氣體后，某些波長的光的光被被 后后形成形成用分光鏡觀察時，見到連續(xù)用分光鏡觀察時，見到連續(xù)譜背景上出現(xiàn)譜背景上出現(xiàn)一些一些 (與與特征譜線對應(yīng)特征譜線對應(yīng)).暗線暗線吸收吸收2.太陽光譜太陽光譜(1)太陽光譜的特點：在連續(xù)譜的背景上出現(xiàn)一些不連續(xù)太陽光譜的特點：在連續(xù)譜的背景上出現(xiàn)一些不連續(xù)的的 ，是一種吸收光譜是一種吸收光譜(2)產(chǎn)生原因：當(dāng)陽光透過太陽的高層大氣射向地球時，太陽高產(chǎn)生原因：當(dāng)陽光透過太陽的高層大氣射向地球時，太陽高層大氣中含有的元素層大氣中含有的元素會會 它它自己特征譜線的光，這就形成了自己特征譜線的光，這就形成了連續(xù)譜背景下連續(xù)

4、譜背景下的的 暗線暗線吸收吸收暗線暗線3光譜分析光譜分析(1)優(yōu)點：靈敏度高，樣本中一種元素的含量達到優(yōu)點：靈敏度高，樣本中一種元素的含量達到1010 g時就可時就可以被檢測到以被檢測到(2)應(yīng)用：應(yīng)用：a.發(fā)現(xiàn)新元素；發(fā)現(xiàn)新元素；b.鑒別物體的物質(zhì)成分鑒別物體的物質(zhì)成分(3)用于光譜分析的光譜用于光譜分析的光譜： 和和 吸收光譜吸收光譜線狀譜線狀譜返回返回二、氫原子光譜的實驗規(guī)律1巴耳末公式巴耳末公式： n3,4,5式中式中R叫做里德伯常叫做里德伯常量，實驗值為量，實驗值為R1.10107 m1.(1)公式特點：第一項公式特點：第一項都是都是 ；(2)巴耳末公式說明氫原子光譜的波長只能巴耳末

5、公式說明氫原子光譜的波長只能取取 ，不能不能取取 巴耳末公式以簡潔的形式反映了氫原子的線狀光譜，巴耳末公式以簡潔的形式反映了氫原子的線狀光譜，即輻射波長即輻射波長的的 特征特征分立值分立值連續(xù)連續(xù)值值分立分立例例1 關(guān)于關(guān)于光譜和光譜分析，下列說法中正確的是光譜和光譜分析，下列說法中正確的是()A太陽光譜和白熾燈光譜都是連續(xù)譜太陽光譜和白熾燈光譜都是連續(xù)譜B霓虹燈產(chǎn)生的是線狀譜霓虹燈產(chǎn)生的是線狀譜C進行光譜分析時，只能用明線光譜進行光譜分析時，只能用明線光譜D同一元素吸收光譜的暗線與線狀譜的位置是一一對應(yīng)的同一元素吸收光譜的暗線與線狀譜的位置是一一對應(yīng)的一、光譜和光譜分析一、光譜和光譜分析典例

6、精析解析解析 太陽光譜太陽光譜是吸收光譜，可進行光譜分析；白熾燈光產(chǎn)生的是吸收光譜，可進行光譜分析；白熾燈光產(chǎn)生的是連續(xù)譜；霓虹燈管內(nèi)充有稀薄氣體，產(chǎn)生的光譜為線狀譜是連續(xù)譜；霓虹燈管內(nèi)充有稀薄氣體，產(chǎn)生的光譜為線狀譜BD例例2 關(guān)于關(guān)于太陽光譜，下列說法正確的是太陽光譜，下列說法正確的是()A太陽光譜是吸收光譜太陽光譜是吸收光譜B太陽光譜中的暗線，是太陽光經(jīng)過太陽大氣層時太陽光譜中的暗線，是太陽光經(jīng)過太陽大氣層時某些某些 特定特定頻率的光被吸收后而產(chǎn)生的頻率的光被吸收后而產(chǎn)生的C根據(jù)太陽光譜中的暗線，可以分析太陽的物質(zhì)組成根據(jù)太陽光譜中的暗線，可以分析太陽的物質(zhì)組成D根據(jù)太陽光譜中的暗線，可

7、以分析地球大氣層中根據(jù)太陽光譜中的暗線，可以分析地球大氣層中含有含有 哪些哪些元素元素解析解析太陽是一個高溫物體，它發(fā)出的白光通過溫度較低的太太陽是一個高溫物體，它發(fā)出的白光通過溫度較低的太陽大氣層時，會被太陽大氣層中的某些元素的原子吸收，從而陽大氣層時，會被太陽大氣層中的某些元素的原子吸收，從而使我們觀察到的太陽光譜是吸收光譜，所以分析太陽的吸收光使我們觀察到的太陽光譜是吸收光譜，所以分析太陽的吸收光譜可知太陽大氣層的物質(zhì)組成譜可知太陽大氣層的物質(zhì)組成答案答案AB返回返回二、氫原子光譜的實驗規(guī)律二、氫原子光譜的實驗規(guī)律典例精析例例3 巴巴耳末通過對氫光譜的研究總結(jié)出巴耳末耳末通過對氫光譜的研

8、究總結(jié)出巴耳末公式公式 ，n3,4,5，對此，下列說法正確的是對此，下列說法正確的是()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巴耳末依據(jù)氫原子光譜的分析總結(jié)出巴耳末公式巴耳末依據(jù)氫原子光譜的分析總結(jié)出巴耳末公式D巴耳末公式反映了氫原子發(fā)光的分立性，其波長的巴耳末公式反映了氫原子發(fā)光的分立性，其波長的分立分立 值值并不是人為規(guī)定的并不是人為規(guī)定的解析解析巴耳末公式是根據(jù)氫原子光譜總結(jié)出來的氫原子光譜巴耳末公式是根據(jù)氫原子光譜總結(jié)出來的氫原子光譜的不連續(xù)性反映了氫原子發(fā)光的分立性，即輻射

9、波長的分立特的不連續(xù)性反映了氫原子發(fā)光的分立性，即輻射波長的分立特征，選項征，選項C、D正確正確答案答案CD例例4 氫原子氫原子光譜巴耳末系最小波長與最大波長之比為光譜巴耳末系最小波長與最大波長之比為()A返回返回課堂要點小結(jié)返回返回自我檢測區(qū)12341(光譜和光譜分析光譜和光譜分析)對原子光譜，下列說法正確的是對原子光譜，下列說法正確的是()A原子光譜是連續(xù)的原子光譜是連續(xù)的B由于原子都是由原子核和電子組成的，所以各種原子的由于原子都是由原子核和電子組成的，所以各種原子的原子原子 光譜光譜是相同的是相同的C各種原子的原子結(jié)構(gòu)不同，但各種原子的原子光譜可能是各種原子的原子結(jié)構(gòu)不同，但各種原子的

10、原子光譜可能是相相 同同的的D分析物質(zhì)發(fā)光的光譜，可以鑒別物質(zhì)中含哪些元素分析物質(zhì)發(fā)光的光譜，可以鑒別物質(zhì)中含哪些元素1234答案答案D解析解析原子光譜為線狀譜，原子光譜為線狀譜，A錯誤錯誤；各種各種原子都有自己的特征譜線，故原子都有自己的特征譜線，故B、C均錯均錯；據(jù)據(jù)各種原子的特征譜線進行光譜分析可鑒別物質(zhì)組成，各種原子的特征譜線進行光譜分析可鑒別物質(zhì)組成，D正確正確12342(光譜和光譜分析光譜和光譜分析)利用光譜分析的方法能夠鑒別物質(zhì)和確定利用光譜分析的方法能夠鑒別物質(zhì)和確定物質(zhì)的組成成分，關(guān)于光譜分析，下列說法中正確的是物質(zhì)的組成成分，關(guān)于光譜分析，下列說法中正確的是()A利用高溫物

11、體的連續(xù)譜就可以鑒別其組成成分利用高溫物體的連續(xù)譜就可以鑒別其組成成分B利用物質(zhì)的線狀譜就可以鑒別其組成成分利用物質(zhì)的線狀譜就可以鑒別其組成成分C高溫物體發(fā)出的光通過某物質(zhì)后的光譜上的暗線反映了高溫物體發(fā)出的光通過某物質(zhì)后的光譜上的暗線反映了高溫高溫 物體物體的組成成分的組成成分D我們觀察月亮射來的光譜，可以確定月亮的化學(xué)組成我們觀察月亮射來的光譜，可以確定月亮的化學(xué)組成1234解析解析由于高溫物體的光譜包括了各種頻率的光，與其組成成由于高溫物體的光譜包括了各種頻率的光，與其組成成分無關(guān)，故分無關(guān)，故A錯誤錯誤；某種某種物質(zhì)發(fā)光的線狀譜中的明線與某種原子發(fā)出的某頻率的光物質(zhì)發(fā)光的線狀譜中的明線

12、與某種原子發(fā)出的某頻率的光有關(guān)，通過這些亮線與原子的特征譜線對照，即可確定物質(zhì)的有關(guān)，通過這些亮線與原子的特征譜線對照，即可確定物質(zhì)的組成成分，組成成分，B正確正確；1234答案答案B高溫高溫物體發(fā)出的光通過物質(zhì)后某些頻率的光被吸收而形成暗線，物體發(fā)出的光通過物質(zhì)后某些頻率的光被吸收而形成暗線，這些暗線與所經(jīng)物質(zhì)有關(guān)，與高溫物體無關(guān)，這些暗線與所經(jīng)物質(zhì)有關(guān)，與高溫物體無關(guān)，C錯誤錯誤；月亮月亮反射到地面的光是太陽光譜，反射到地面的光是太陽光譜，D項錯誤項錯誤12343(氫原子光譜的實驗規(guī)律氫原子光譜的實驗規(guī)律)下列說法正確的是下列說法正確的是()A所有氫原子光譜的波長都可由巴耳末公式求出所有氫原子光譜的波長都可由巴耳末公式求出B巴耳末公式中的巴耳末公式中的n可以連續(xù)取值可以連續(xù)取值C巴耳末系是氫原子光譜中的不可見光部分巴耳末系是氫原子光譜中的不可見光部分D氫原子光譜是線狀譜的一個例證氫原子光譜是線狀譜的一個例證D12344(氫原子光譜的實驗規(guī)律氫原子光譜的實驗規(guī)律)氫原子光譜除了巴耳末系外，還氫原子光譜除了巴耳末系外，還有萊曼系、帕邢系等，其