物理：第3节《光谱 氢原子光谱》课件（教科版选修3-5）

欢迎进入物理课堂 第3节光谱氢原子光谱 核心要点突破 课堂互动讲练 知能优化训练 第3节 课前自主学案 课标定位 课标定位 1 知道什么是光谱 什么是线状谱 什么是连续谱 2 知道光谱分析的应用 3 知道氢原子光谱的实验规律及巴尔末公式 课前自主学案 一 光谱的几种类型1 光谱 按照光的 的顺序排列成的一条光带 2 连续光谱 由波长 的光组成的光谱 3 明线光谱 在光谱中出现一些 这样的光谱称为明线光谱 波长长短 连续分布 亮线 4 发射光谱 由发光物质 的光谱 5 吸收光谱 在光谱中 连续的背景下出现一些暗线 这样的光谱称为吸收光谱 6 线状谱 有些光谱是分立的谱线 称为线状谱 7 原子光谱 只有对于同一种原子 线状谱的位置才是相同的 这种谱线称为原子光谱 直接产生 二 光谱分析的应用1 光谱分析 由于原子的发光频率只与原子 有关 因此可以把某种原子的光谱当作该原子的 指纹 用来鉴别物质的化学组成中 是否存在这种原子 含量的多少等 这种方法叫做光谱分析 2 光谱分析在生产生活和科研的各个领域发挥了重要作用 结构 三 氢原子光谱1 巴尔末线系 由氢原子 发生变化而产生的发射光谱所组成的一个线系 2 巴尔末公式 n 3 4 5 6 式中RH称为里德伯常数 内部状态 思考感悟 1 如何利用光谱分析确定物质的组成成分 2 线状谱说明原子只发出特定波长的光 连续谱中连在一起的光带如何解释 提示 1 我们可以通过一定的技术手段使物质发光 通过摄谱仪获取其发光的光谱 然后利用各种原子的特征谱线进行对比 即可确定物质的组成成分 2 连续谱说明物质发出了可见光中的所有波长的光 核心要点突破 一 光谱的有关问题1 光谱的产生机理 原子中电子从较高能级向较低能级跃迁时 能量以光子的形式释放出来 就是原子的发光现象 2 特征谱线 由于各种原子结构不同 能级分布也各异 不同的能级差对应不同频率的光 对应不同的亮线 表现出不连续性 因此它们发射的光的频率也不同 3 光谱分析 利用不同原子都有自己的特定谱线可以来鉴别物质和确定物质的组成成分 且灵敏度很高 在发现和鉴定元素上有着重大的意义 4 线状谱 连续谱 吸收谱的产生 1 线状谱 单原子气体或金属蒸气所发出的光为线状光谱 又称原子光谱 2 连续谱 由炽热的固体 液体和高压气体所辐射的光谱均为连续光谱 3 吸收谱 连续光谱中某波长的光波吸收后出现的暗线 太阳光谱就是典型的吸收光谱 让高温物体所发出的白光通过某种物质后获得的光谱就为吸收谱 4 同一种原子的线状谱的亮线与吸收谱中的暗线一一对应 特别提醒 1 每种原子都有其特定的原子谱线 该谱线与原子所处状态无关 2 由于每种原子的线状谱与吸收谱一一对应 光谱分析中既可以用线状谱 也可用吸收谱 即时应用 即时突破 小试牛刀 1 关于光谱和光谱分析 下列说法中正确的是 A 光谱包括连续谱和线状谱B 太阳光谱是连续谱 氢光谱是线状谱C 线状谱和吸收光谱都可用作光谱分析D 光谱分析帮助人们发现了许多新元素 3 巴耳末线系是氢原子中的电子从能量较高的状态跃迁到特定能量状态 2级 产生的谱线组成的线系 2 其他谱线系在氢原子光谱中的紫外区和红外区又发现新的一些谱线系 并可用类似公式表示 需要说明的是 在利用巴耳末公式计算某一条谱线对应的波长时 切记R是常数 均是原子中的电子从不同的较高能量状态跃迁到特定能量状态 2级 因此n取整数且均大于2的数值 其他线系具有类似的特点 解析 选AC 巴耳末公式是巴耳末在研究氢光谱特征时发现的 故A选项正确 公式中的n只能取大于或等于3的整数值 故氢光谱是线状谱 B选项错误 C选项正确 巴耳末公式只适用于氢光谱的分析 不适用于其他原子光谱的分析 D选项错误 课堂互动讲练 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 不能用连续光谱D 我们能通过光谱分析鉴别月球的物质成分 精讲精析 太阳光谱中的暗线是太阳发出的连续光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光谱 A项错误 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 D项错误 光谱分析只能是明线光谱和吸收光谱 连续光谱是不能用来做光谱分析的 所以C项正确 煤气灯火焰中燃烧的钠蒸气或霓虹灯都是稀薄气体发出的光 产生的光谱都是线状谱 B项正确 答案 BC 方法总结 要明确光谱和物质发光的对应关系 炽热的固体 液体和高压气体发出的是连续光谱 而稀薄气体发射的是线状谱 变式训练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 可以鉴别物质中含哪些元素 解析 选B 原子光谱为线状谱 各种原子都有自己的特征谱线 据各种原子的特征谱线进行光谱分析可鉴别物质组成 由此知A C D说法正确 故选B 答案 见自主解答 答案 2 475 1015Hz 同学们 来学校和回家的路上要注意安全 同学们 来学校和回家的路上要注意安全