物理：新人教版选修3-518.3氢原子光谱(教案)

物理：新人教版选修3-518.3氢原子光谱（教案）范文合集第一篇：物理：新人教版选修3-5 18.3氢原子光谱(教案) 第十八章原子结构新课标要求1．内容标准（1）了解人类探索原子结构的历史以及有关经典实验。

例1 用录像片或计算机模拟，演示α粒子散射实验。

（2）通过对氢原子光谱的分析，了解原子的能级结构。

例2 了解光谱分析在科学技术中的应用。

2．活动建议观看有关原子结构的科普影片。

新课程学习18．3 氢原子光谱★新课标要求（一）知识与技能1．了解光谱的定义和分类。

2．了解氢原子光谱的实验规律，知道巴耳末系。

3．了解经典原子理论的困难。

（二）过程与方法通过本节的学习，感受科学发展与进步的坎坷。

（三）情感、态度与价值观培养我们探究科学、认识科学的能力，提高自主学习的意识。

★教学重点氢原子光谱的实验规律★教学难点经典理论的困难★教学方法教师启发、引导，学生讨论、交流。

★教学用具：投影片，多媒体辅助教学设备★课时安排 1 课时★教学过程（一）引入新课讲述： 粒子散射实验使人们认识到原子具有核式结构，但电子在核外如何运动呢？它的能量怎样变化呢？通过这节课的学习我们就来进一步了解有关的实验事实。

（二）进行新课1．光谱（结合课件展示）早在17世纪，牛顿就发现了日光通过三棱镜后的色散现象，并把实验中得到的彩色光带叫做光谱。

（如图所示）讲述：光谱是电磁辐射（不论是在可见光区域还是在不可见光区域）的波长成分和强度分布的记录。

有时只是波长成分的记录。

（1）发射光谱物体发光直接产生的光谱叫做发射光谱。

发射光谱可分为两类：连续光谱和明线光谱。

引导学生阅读教材，回答什么是连续光谱和明线光谱？学生回答：连续分布的包含有从红光到紫光各种色光的光谱叫做连续光谱。

只含有一些不连续的亮线的光谱叫做明线光谱。

明线光谱中的亮线叫谱线，各条谱线对应不同波长的光。

教师讲述：炽热的固体、液体和高压气体的发射光谱是连续光谱。

例如白炽灯丝发出的光、烛焰、炽热的钢水发出的光都形成连续光谱。

第十八章原子结构新课标要求1．内容标准（1）了解人类探索原子结构的历史以及有关经典实验。

例1 用录像片或计算机模拟，演示α粒子散射实验。

（2）通过对氢原子光谱的分析，了解原子的能级结构。

例2 了解光谱分析在科学技术中的应用。

2．活动建议观看有关原子结构的科普影片。

新课程学习18．3 氢原子光谱★新课标要求（一）知识与技能1．了解光谱的定义和分类。

2．了解氢原子光谱的实验规律，知道巴耳末系。

3．了解经典原子理论的困难。

（二）过程与方法通过本节的学习，感受科学发展与进步的坎坷。

（三）情感、态度与价值观培养我们探究科学、认识科学的能力，提高自主学习的意识。

★教学重点氢原子光谱的实验规律★教学难点经典理论的困难★教学方法教师启发、引导，学生讨论、交流。

★教学用具：投影片，多媒体辅助教学设备★课时安排1 课时★教学过程（一）引入新课讲述： 粒子散射实验使人们认识到原子具有核式结构，但电子在核外如何运动呢？它的能量怎样变化呢？通过这节课的学习我们就来进一步了解有关的实验事实。

（二）进行新课1．光谱（结合课件展示）早在17世纪，牛顿就发现了日光通过三棱镜后的色散现象，并把实验中得到的彩色光带叫做光谱。

（如图所示）讲述：光谱是电磁辐射（不论是在可见光区域还是在不可见光区域）的波长成分和强度分布的记录。

有时只是波长成分的记录。

（1）发射光谱物体发光直接产生的光谱叫做发射光谱。

发射光谱可分为两类：连续光谱和明线光谱。

引导学生阅读教材，回答什么是连续光谱和明线光谱？学生回答：连续分布的包含有从红光到紫光各种色光的光谱叫做连续光谱。

只含有一些不连续的亮线的光谱叫做明线光谱。

明线光谱中的亮线叫谱线，各条谱线对应不同波长的光。

教师讲述：炽热的固体、液体和高压气体的发射光谱是连续光谱。

例如白炽灯丝发出的光、烛焰、炽热的钢水发出的光都形成连续光谱。

如图所示。

稀薄气体或金属的蒸气的发射光谱是明线光谱。

明线光谱是由游离状态的原子发射的，所以也叫原子的光谱。

普通高中课程标准实验教科书—物理（选修3-５）新课标要求1。

内容标准(1)了解人类探索原子结构得历史以及有关经典实验.例1用录像片或计算机模拟，演示α粒子散射实验.（２)通过对氢原子光谱得分析,了解原子得能级结构。

例2 了解光谱分析在科学技术中得应用.2。

活动建议观瞧有关原子结构得科普影片。

新课程学习18。

3 氢原子光谱★新课标要求(一）知识与技能1。

了解光谱得定义与分类.2.了解氢原子光谱得实验规律,知道巴耳末系。

3。

了解经典原子理论得困难.(二）过程与方法通过本节得学习,感受科学发展与进步得坎坷。

(三）情感、态度与价值观培养我们探究科学、认识科学得能力，提高自主学习得意识。

★教学重点氢原子光谱得实验规律★教学难点经典理论得困难★教学方法教师启发、引导,学生讨论、交流.★教学用具:投影片,多媒体辅助教学设备★课时安排1 课时★教学过程（一）引入新课讲述：粒子散射实验使人们认识到原子具有核式结构,但电子在核外如何运动呢?它得能量怎样变化呢？通过这节课得学习我们就来进一步了解有关得实验事实。

（二）进行新课1．光谱(结合课件展示）早在17世纪,牛顿就发现了日光通过三棱镜后得色散现象，并把实验中得到得彩色光带叫做光谱.(如图所示）讲述：光谱就是电磁辐射（不论就是在可见光区域还就是在不可见光区域）得波长成分与强度分布得记录.有时只就是波长成分得记录。

（1）发射光谱物体发光直接产生得光谱叫做发射光谱。

发射光谱可分为两类：连续光谱与线光谱。

引导学生阅读教材，回答什么就是连续光谱与线光谱?学生回答：连续分布得包含有从红光到紫光各种色光得光谱叫做连续光谱。

只含有一些不连续得亮线得光谱叫做线光谱。

线光谱中得亮线叫谱线，各条谱线对应不同波长得光。

教师讲述:炽热得固体、液体与高压气体得发射光谱就是连续光谱。

例如白炽灯丝发出得光、烛焰、炽热得钢水发出得光都形成连续光谱。

如图所示。

稀薄气体或金属得蒸气得发射光谱就是线光谱。

------------------------- 天才是百分之一的灵感加百分之九十九的勤劳------------------------------3氢原子光谱[ 学习目标 ] 1. 认识光谱、连续谱和线状谱等观点．( 要点 )2. 知道氢原子光谱的实验规律． ( 要点 )3. 知道经典物理的困难在于没法解说原子的稳固性和光谱分立特色． ( 难点 )一、光谱1．定义用光栅或棱镜能够把各样颜色的光按波长睁开，获取光的波长( 频次) 和强度散布的记录，即光谱．2．分类-------------------------天才是百分之一的灵感加百分之九十九的勤劳------------------------------(2)连续谱：由连在一同的光带构成的光谱．3．特色谱线各样原子的发射光谱都是线状谱，且不同原子的亮线地点不同，故这些亮线称为原子的特色谱线．4．光谱剖析(1)定义：利用原子的特色谱线来鉴识物质和确立物质的构成成分．(2)长处：敏捷度高．二、氢原子光谱剖析1．氢原子光谱的实验规律(1)光谱研究的意义很多状况下光是由原子内部电子的运动产生的，所以光谱研究是探究原子构造的重要门路．(2)气体发光原理①气体放电：玻璃管中稀疏气体在强电场的作用下会电离，形成自由挪动的正负电荷，于是气体变为导体，导电时会发光．②氢光谱：从氢气放电管能够获取氢原子光谱．(3)巴耳末公式11 1①公式：λ＝R 22－n2 ( n＝3,4,5) ．②意义：巴耳末公式以简短的形式反应了氢原子的线状光谱，即辐射波长的分立特色．2．经典理论的困难(1)用经典 ( 电磁 ) 理论在解说原子的稳固性和原子光谱的分立特色时碰到了困难．(2)经典理论能够很好地应用于宏观物体，但不可以用来解说原子世界的现象．-------------------------天才是百分之一的灵感加百分之九十九的勤劳------------------------------1．思虑判断 ( 正确的打“√”，错误的打“×” )(1) 各样原子的发射光谱都是连续谱．( × )(2) 不同原子的发光频次是不同样的．( √ )(3) 线状谱和连续谱都能够用来鉴识物质．( × )(4) 氢原子光谱是利用氢气放电管获取的．( √ )2．( 多项选择 ) 对原子光谱，以下说法正确的选项是()A．原子光谱是不连续的B．原子光谱是连续的C．因为原子都是由原子核和电子构成的，所以各样原子的原子光谱是同样的D．各样原子的原子构造不同，所以各样原子的原子光谱也不同样[ 分析 ]原子光谱为线状谱，A正确，B错误；各样原子都有自己的特色谱线，故 C错，D对．[ 答案]AD3．( 多项选择 ) 以下论断中正确的选项是 ()A．按经典电磁理论，核外电子受原子核库仑引力，不可以静止只好绕核运行，电子绕核加快运行，不停地向外辐射电磁波B．按经典理论，绕核运行的电子不停向外辐射能量，电子将渐渐靠近原子核，最后落入原子核内C．依照卢瑟福的核式构造理论，原子核外电子绕核旋转，原子是不稳固的，-------------------------天才是百分之一的灵感加百分之九十九的勤劳------------------------------说明该理论不正确D．经典电磁理论能够很好地应用于宏观物体，但不可以用于解说原子世界的现象[ 分析 ]卢瑟福的核式构造没有问题，主要问题出在经典电磁理论不可以用来解说原子世界的现象．[ 答案]ABD光谱分类和光谱剖析1．光谱的分类-------------------------天才是百分之一的灵感加百分之九十九的勤劳------------------------------2．太阳光谱(1)太阳光谱的特色：在连续谱的背景上出现一些不连续的暗线，是一种汲取光谱．(2)对太阳光谱的解说：阳光中含有各样颜色的光，但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汲取它自己特色谱线的光，而后再向四周八方发射出去，抵达地球的这些谱线看起来就暗了，这就形成了连续谱背景下的暗线．3．光谱剖析(1) 长处：敏捷度高，剖析物质的最低含量达10－10 g.(2) 应用：①应用光谱剖析发现新元素；②鉴识物体的物质成分；研究太阳光谱时发现了太阳中存在钠、镁、铜、锌、镍等金属元素.③应用光谱剖析判定食品好坏．【例 1】对于光谱和光谱剖析，以下说法正确的选项是()A．太阳光谱和白炽灯光谱是线状谱B．霓虹灯和煤气灯火焰中焚烧的钠蒸气产生的光谱是线状谱C．进行光谱剖析时，能够利用线状谱，也能够利用连续谱D．察看月亮光谱，能够确立月亮的化学构成[ 分析 ]太阳光谱是汲取光谱，而月亮反射太阳光，也是汲取光谱，煤气-------------------------天才是百分之一的灵感加百分之九十九的勤劳------------------------------灯火焰中钠蒸气产生的光谱属稀疏气体发光，是线状谱．因为月亮反射太阳光，其光谱没法确立月亮的化学构成．[答案] B1太阳光谱是汲取光谱，是阳光透过太阳的高层大气层时而形成的，不是地球大气造成的 .2某种原子线状光谱中的亮线与其汲取光谱中的暗线是一一对应的，二者均可用来作光谱剖析 .1．太阳光谱中有很多暗线，它们对应着某些元素的特色谱线，产生这些暗线是因为 ()A．太阳表面大气中缺乏相应的元素-------------------------天才是百分之一的灵感加百分之九十九的勤劳------------------------------B．太阳内部缺乏相应的元素C．太阳表面大气层中存在着相应元素D．地球表面大气层中存在着相应元素[ 分析 ] 太阳是高温物体，它发出的白光经过温度较低的太阳大气层时，某些特定频次的光会被太阳大气层中的某些元素的原子汲取，进而使我们察看到的太阳光谱是汲取光谱，剖析太阳的汲取光谱，可知太阳大气层的物质构成，所以，选项 C正确， A、B、 D错误．[答案] C氢原子光谱的规律和应用1．氢原子的光谱从氢气放电管能够获取氢原子光谱，如下图．-------------------------天才是百分之一的灵感加百分之九十九的勤劳------------------------------2．氢原子光谱的特色在氢原子光谱图中的可见光区内，由右向左，相邻谱线间的距离愈来愈小，表现出显然的规律性．3．巴耳末公式11 1(1)巴耳末对氢原子光谱的谱线进行研究获取了下边的公式：λ＝R 22－n2，n＝3,4,5 ，该公式称为巴耳末公式．(2)公式中只好取 n≥3 的整数，不可以连续取值，波长是分立的值．4．其余谱线除了巴耳末系，氢原子光谱在红外和紫外光区的其余谱线，也都知足与巴耳末公式近似的关系式．【例 2】( 多项选择 ) 巴耳末经过对氢原子光谱的研究总结出巴耳末公式1λ＝1 1， n＝ 3,4,5 ，对此，以下说法正确的选项是 ()R 2 － 22 nA．巴耳末依照核式构造理论总结出巴耳末公式B．巴耳末公式反应了氢原子发光的连续性C．巴耳末依照氢光谱的剖析总结出巴耳末公式D．巴耳末公式正确反应了氢原子发光的分立性，其波长的分立值其实不是人为规定的[ 分析 ]巴耳末是利用当时已知的、在可见光区的四条谱线作了剖析总结-------------------------天才是百分之一的灵感加百分之九十九的勤劳------------------------------出的巴耳末公式，其实不是依照核式构造理论总结出来的，巴耳末公式反应了氢原子发光的分立性，也就是氢原子实质只会发出若干特定频次的光，由此可知，选项 CD正确．[ 答案] CD巴耳末公式的两点提示(1)巴耳末公式反应氢原子发光的规律特色，不可以描绘其余原子．(2)公式是在对可见光的四条谱线剖析时总结出来的，在紫外光区的谱线也合用．2．氢原子光谱巴耳末系最短波长与最长波长之比为()-------------------------天才是百分之一的灵感加百分之九十九的勤劳------------------------------5 4 7 2A．9 B．9 C．9 D．9[ 分析] 1 1 1由巴耳末公式λ＝R 2 －n，n＝3,4,5 得，当 n＝∞时，波长最2 21 1 1 小，最小波长λ1 知足λ1 ＝R·22，当 n＝3 时，波长最大，最大波长λ2知足λ2 ＝1 1 λ1 5R 2 － 2 ，联立解得＝，选项 A 正确．2 3 λ2 9[ 答案] A讲堂小结1.光谱：用光栅或棱镜能够把各样颜色的光按波长睁开，获取光的波长 ( 或频次 ) 和强度散布的记录 .2.线状谱：光谱是一条条的亮线 .3.连续谱：光谱为连在一同的光带 .4.各样原子的发射光谱都是线状谱，不同原子的亮线地点不同，这些亮线称为原子的特色谱线 .1 1 15.巴耳末公式：λ＝ R 22－n2，n＝ 3,4,5知识脉络-------------------------天才是百分之一的灵感加百分之九十九的勤劳------------------------------1．( 多项选择 ) 白光经过棱镜后在屏上会形成按红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫排列的连续谱线，以下说法正确的选项是()A．棱镜使光谱加了颜色B．白光是由各样颜色的光构成的C．棱镜对各样颜色光的偏折不同D．发光物质发出了在可见光区的各样频次的光[ 分析 ]白光经过棱镜使各样颜色的光落在屏上的不同地点，说明棱镜对各样颜色的光偏折不同，形成的连续光谱按波长( 或频次 ) 摆列，即白光是包含各样频次的光，光的颜色是由波长( 或频次 ) 决定，并不是棱镜增添了颜色，B、C、D正确， A 错误．[ 答案]BCD2．( 多项选择 ) 以下说法中正确的选项是 ()A．火热的固体、液体和高压气体发出的光形成连续光谱B．各样原子的明线光谱中的明线和它汲取光谱中的暗线必然一一对应C．气体发出的光只好产生明线光谱D．在必定条件下气体也能够产生连续光谱[ 分析 ]据连续光谱的产生知 A 正确；汲取光谱中的暗线和明线光谱中的明线相对应，但往常汲取光谱中看到的暗线要比明线光谱中的明线少，所以 B不对；气体发光，若为高压气体则产生汲取光谱，若为稀疏气体则产生明线光谱，所以 C 错误， D 正确．-------------------------天才是百分之一的灵感加百分之九十九的勤劳------------------------------[ 答案]AD3．( 多项选择 ) 对于线状谱，以下说法中正确的选项是()A．每种原子处在不同温度下发光的线状谱不同B．每种原子处在不同的物质中的线状谱同样C．每种原子在任何条件下发光的线状谱都同样D．两种不同的原子发光的线状谱可能同样[ 分析 ]每种原子都有自己的构造，只好发出由内部构造决定的自己的特征谱线，不会因温度、物质不同而改变，B、C 正确．[ 答案]BC4．( 多项选择 ) 对于经典电磁理论与原子的核式构造之间的关系，以下说法正确的是()A．经典电磁理论很简单解说原子的稳固性B．经典电磁理论没法解说原子的稳固性C．依据经典电磁理论，电子绕原子核转动时，电子会不停开释能量，最后被吸附到原子核上D．依据经典电磁理论，原子光谱应当是连续的[ 分析 ]依据经典电磁理论，电子绕核运动产生变化的电磁场，向外辐射电磁波，电子转动能量减少，轨道半径不停减小，运动频次不停改变，所以大量原子发光的光谱应当是连续谱，最后电子落到原子核上，所以 A 错误， B、C、D正确．[ 答案]BCD。

《氢原子光谱》教案教案：氢原子光谱一、教学目标：1.了解氢原子的结构和组成。

2.学习氢原子光谱的特点及其应用。

3.实验掌握氢原子光谱的观察和分析方法。

二、教学内容：1.氢原子的结构和组成。

2.氢原子光谱的特点。

3.氢原子光谱的应用。

4.实验：观察和分析氢原子光谱。

三、教学过程：1.氢原子的结构和组成1.1引入：根据学生已有的知识，引导学生回忆一下原子的基本结构和组成。

1.2讲解：通过简单的示意图，介绍氢原子的结构和组成。

包括原子核、电子轨道、电子能级等概念。

1.3深化：通过问题和例题，让学生进一步理解氢原子的结构和组成。

2.氢原子光谱的特点2.1引入：通过展示氢原子光谱的实验现象，引导学生观察并思考。

2.2讲解：通过讲解氢原子光谱的特点，包括光谱线的离散分布和不连续性，解释光谱线的产生机制。

2.3扩展：通过生活中的例子，让学生理解光谱的应用价值。

3.氢原子光谱的应用3.1引入：通过展示氢原子光谱的应用场景，引导学生思考光谱的应用价值。

3.2讲解：介绍氢原子光谱在天文学、物理学、化学等领域的重要应用，并展示相关实例。

3.3深化：通过问题和讨论，引导学生深入理解氢原子光谱的应用。

4.实验：观察和分析氢原子光谱4.1实验目的：通过观察和分析氢原子光谱，体验氢原子光谱的特点和应用。

4.2实验原理：利用烧瓶中的氢气以及特定的激发光源，激发氢原子产生特定的光谱线。

4.3实验步骤：4.3.1准备实验材料和仪器，包括氢气烧瓶、激发光源等。

4.3.2将氢气注入烧瓶，并加热激发。

4.3.3用光谱仪或光谱仪器观察并记录氢原子光谱线。

4.3.4分析光谱线的位置、强度和特点。

4.4实验总结：通过实验结果的分析，总结氢原子光谱的特点和应用。

四、教学评估：1.设计相关测试题目，让学生对氢原子光谱的相关知识进行回答。

2.对学生在实验中的观察和分析能力进行评估。

3.通过讨论和问答，对学生的掌握情况进行评估。

五、教学资源：1. PowerPoint课件，展示氢原子的结构和组成、氢原子光谱的特点和应用。

第3节氢原子光谱1．光谱：用光栅或棱镜可以把各种颜色的光按波长展开，获得光的波长(或频率)和强度分布的记录。

2．线状谱：光谱是一条条的亮线。

3．连读谱：光谱为连在一起的光带。

4．各种原子的发射光谱都是线状谱，不同原子的亮线位置不同，这些亮线称为原子的特征谱线。

5．巴耳末公式：1λ＝R ⎝⎛⎭⎫122－1n 2 n ＝3,4,5，…一、光谱 1．定义用光栅或棱镜可以把各种颜色的光按波长展开，获得光的波长(频率)和强度分布的记录，即光谱。

2．分类(1)线状谱：由一条条的亮线组成的光谱。

(2)连续谱：由连在一起的光带组成的光谱。

3．特征谱线各种原子的发射光谱都是线状谱，且不同原子的亮线位置不同，故这些亮线称为原子的特征谱线。

4．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，它的优点是灵敏度高，样本中一种元素的含量达到10－10_g 时就可以被检测到。

二、氢原子光谱的实验规律1．许多情况下光是由原子内部电子的运动产生的，因此光谱研究是探索原子结构的一条重要途径。

2．巴耳末公式：1λ＝R ⎝⎛⎭⎫122－1n 2。

(n ＝3,4,5…)3．巴耳末公式的意义：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。

三、经典理论的困难1．核式结构模型的成就：正确地指出了原子核的存在，很好地解释了α粒子散射实验。

2．经典理论的困难：经典物理学既无法解释原子的稳定性，又无法解释原子光谱的分立特征。

1．自主思考——判一判(1)各种原子的发射光谱都是线状谱，并且只能发出几个特定的频率。

(√) (2)可以利用光谱分析来鉴别物质和确定物质的组成成分。

(√)(3)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。

(×)(4)稀薄气体的分子在强电场的作用下会变成导体并发光。

(√) (5)巴耳末公式中的n 既可以取整数也可以取小数。

3 氢原子光谱[目标定位] 1.了解光谱、连续谱和线状谱等概念.2.知道氢原子光谱的实验规律.3.知道经典物理的困难在于无法解释原子的稳定性和光谱分立特征．一、光谱1．定义：用光栅或棱镜可以把各种颜色的光按波长展开，获得光的波长(频率)和强度分布的记录，即光谱．2．分类(1)线状谱：由一条条的亮线组成的光谱．(2)连续谱：由连在一起的光带组成的光谱．3．特征谱线：各种原子的发射光谱都是线状谱，且不同原子的亮线位置不同，故这些亮线称为原子的特征谱线．4．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，它的优点是灵敏度高，样本中一种元素的含量达到10－10__g时就可以被检测到．想一想研究分析月亮的光谱，能否知道月球上含有哪些元素？答案不能，月亮不能自己发光，只能反射太阳的光，故其光谱是太阳光谱，研究分析月亮的光谱不能知道月球上含有哪些元素．二、氢原子光谱的实验规律1．研究光谱的意义：光是由原子内部电子的运动产生的，因此光谱研究是探索原子结构的重要途径．2．巴耳末公式：巴耳末研究发现，氢原子在可见光区的四条谱线的波长能够用一个公式表示即巴耳末公式：1λ＝R(122－1n2)，n＝3，4，5…，式中R叫做里德伯常量，R＝1.10×107 m－1.它确定的这一组谱线称为巴耳末系．式中的n只能取整数，不能连续取值．三、经典理论的困难1．核式结构模型的成就：正确地指出了原子核的存在，很好的解释了α粒子散射实验．2．经典理论的困难：经典物理学既无法解释原子的稳定性又无法解释原子光谱的分立特征．想一想原子的核式结构模型与经典的电磁理论的矛盾给予我们怎样的启示？答案尽管经典物理学可以很好地应用于宏观物体，但它不能解释原子世界的现象，预示着原子世界需要一个不同于经典物理学的理论．一、光谱和光谱分析1．光谱分类(1)发射光谱——物体直接发出的光通过分光后产生的光谱．它分为连续谱和明线光谱(线状谱)．①连续谱——由连续分布的一切波长的光组成的光谱．炽热的固体、液体和高压气体的发射光谱是连续谱，如灯丝发出的光、炽热的钢水发出的光都形成连续谱．②线状谱——只含有一些不连续的亮线的光谱．各种原子的发射光谱(由稀薄气体发出)都是线状谱．每种原子都有自己的特征谱线，不同元素线状谱不同．(2)吸收光谱——高温物体发出的白光通过温度较低的物质时，某些波长的光被该物质吸收后产生的光谱．这种光谱的特点是在连续的背景上有若干条暗线．这些暗线与特征谱线相对应．2．光谱分析(1)由于每种原子都有自己的特征谱线，因此可以根据光谱来鉴别物质和确定物质的组成成分，这种方法叫做光谱分析．(2)可用于光谱分析的光谱：线状谱和吸收光谱．3．太阳光谱的特点(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．例1关于光谱和光谱分析，下列说法中正确的是( )A．太阳光谱和白炽灯光谱都是连续谱B．霓虹灯产生的是线状谱C．进行光谱分析时，只能用明线光谱D．同一元素吸收光谱的暗线与线状谱的位置是一一对应的答案BD解析太阳光谱是吸收光谱，可进行光谱分析；白炽灯光产生的是连续谱；霓虹灯管内充有稀薄气体，产生的光谱为线状谱．针对训练1 有关原子光谱下列说法正确的是( )A．原子光谱反映了原子的结构特征B ．氢原子光谱跟其他原子的光谱是不同的C ．太阳光谱是连续的D ．鉴别物质的成分可以采用光谱分析 答案 ABD解析 各原子光谱反映了它们各自的特征，所以A 、B 正确；太阳光谱是吸收光谱，它是不连续的．光谱可以用来鉴别物质的组成．C 错误、D 正确．故正确答案为A 、B 、D. 二、氢原子光谱的实验规律1．氢原子的光谱：从氢气放电管可以获得氢原子光谱，如图18－3－1所示．图18－3－12．氢原子光谱的特点：在氢原子光谱图中的可见光区内，由右向左，相邻谱线间的距离越来越小，表现出明显的规律性． 3．巴耳末公式：(1)巴耳末对氢原子光谱的谱线进行研究得到了下面的公式： 1λ＝R (122－1n 2) n ＝3，4，5…该公式称为巴耳末公式． (2)公式中只能取n ≥3的整数，不能连续取值，波长是分立的值．4．其他谱线：除了巴耳末系，氢原子光谱在红外和紫外光区的其他谱线，也都满足与巴耳末公式类似的关系式．例2 在氢原子的光谱的紫外区的谱线系中有多条谱线，试利用莱曼系的公式1λ＝R ⎝ ⎛⎭⎪⎫112－1n 2，n ＝2，3，4，…，计算紫外线的最长波和最短波的波长． 答案 1.21×10－7m 9.10×10－8m 解析 根据莱曼系公式： 1λ＝R ⎝ ⎛⎭⎪⎫112－1n 2，n ＝2，3，4… 可得λ＝1R ⎝ ⎛⎭⎪⎫112－1n 2当n ＝2时波长最长，其值为λ＝1R ⎝ ⎛⎭⎪⎫112－122＝134R ＝134×1.10×107 m ＝1.21×10－7m.当n ＝∞时，波长最短，其值为λ＝1R ⎝ ⎛⎭⎪⎫112－0＝1R ＝11.10×107 m ＝9.10×10－8m.借题发挥 在计算氢原子发出的某一线系的光的波长时，需首先明确为哪一线系，选用相应的公式1λ＝R (1a 2－1n2)，n 的取值只能为整数且大于a .针对训练2 下列关于巴耳末公式1λ＝R ⎝ ⎛⎭⎪⎫122－1n 2的理解，正确的是( ) A ．此公式是巴耳末在研究氢原子光谱特征时发现的 B ．公式中n 可取任意值，故氢原子光谱是连续谱C ．公式中n 只能取不小于3的整数值，故氢原子光谱是线状谱D ．公式不但适用于氢原子光谱的分析，也适用于其他原子的光谱 答案 AC解析 此公式是巴耳末在研究氢原子光谱在可见光区的14条谱线中得到的，只适用于氢原子光谱的分析，且n 只能取大于等于3的整数，则λ不能取连续值，故氢原子光谱是线状谱．光谱和光谱分析1．关于太阳光谱，下列说法正确的是( ) A ．太阳光谱是吸收光谱B ．太阳光谱中的暗线，是太阳光经过太阳大气层时某些特定频率的光被吸收后而产生的C ．根据太阳光谱中的暗线，可以分析太阳的物质组成D ．根据太阳光谱中的暗线，可以分析地球大气层中含有哪些元素 答案 AB解析 太阳光谱是吸收光谱．因为太阳是一个高温物体，它发出的白光通过温度较低的太阳大气层时，会被太阳大气层中的某些元素的原子吸收，从而使我们观察到的太阳光谱是吸收光谱，所以分析太阳的吸收光谱，可知太阳大气层的物质组成，而某种物质要观察到它的吸收光谱，要求它的温度不能太低，但也不能太高，否则会直接发光，由于地球大气层的温度很低，所以太阳光通过地球大气层时不会被地球大气层中的物质原子吸收，故上述选项中正确的是A 、B. 2．对原子光谱，下列说法正确的是( ) 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 答案 ACD解析 原子光谱为线状谱，A 正确；各种原子都有自己的特征谱线，故B 错、C 对；据各种原子的特征谱线进行光谱分析可鉴别物质组成，D 正确．氢原子光谱的实验规律3．巴耳末通过对氢光谱的研究总结出巴耳末公式1λ＝R (122－1n 2)，n ＝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．4．根据巴耳末公式1λ＝R ⎝ ⎛⎭⎪⎫122－1n 2，计算n ＝3、4、5、6时的波长． 答案 654.45 nm 484.85 nm 432.90 nm 409.09 nm解析 由巴耳末公式1λ＝R ⎝ ⎛⎭⎪⎫122－1n 2可得 当n ＝3时，1λ1＝1.10×107×⎝ ⎛⎭⎪⎫122－132 m －1＝0.152 8×107 m －1，故λ1＝6.544 5×10－7m ＝654.45 nm 同理：当n ＝4时，λ2＝4.848 5×10－7m ＝484.85 nm 当n ＝5时，λ3＝4.329 0×10－7m ＝432.90 nm 当n ＝6时，λ4＝4.090 9×10－7 m ＝409.09 nm.题组一光谱和光谱分析1．(2014·南通高二检测)白炽灯发光产生的光谱是( )A．连续光谱 B．明线光谱C．原子光谱 D．吸收光谱答案 A解析白炽灯发光是由于灯丝在炽热状态下发出的光，是连续谱．2．关于线状谱，下列说法中正确的是( )A．每种原子处在不同温度下发光的线状谱不同B．每种原子处在不同的物质中的线状谱不同C．每种原子在任何条件下发光的线状谱都相同D．两种不同的原子发光的线状谱可能相同答案 C解析每种原子都有自己的结构，只能发出由内部结构决定的自己的特征谱线，不会因温度、物质不同而改变，选项C正确．3．按经典的电磁理论，关于氢原子光谱的描述应该是( )A．线状谱 B．连续谱C．吸收光谱 D．发射光谱答案 B4．对于光谱，下面的说法中正确的是( )A．大量原子发光的光谱是连续谱，少量原子发光的光谱是线状谱B．线状谱是由不连续的若干波长的光所组成C．太阳光谱是连续谱D．太阳光谱是线状谱答案 B解析原子光谱体现原子的特征，是线状谱，同一种原子无论多少发光特征都相同，即形成的线状谱都一样，故A错； B项是线状谱的特征，正确；太阳光在经过太阳大气层时某些光会被太阳大气层中的某些元素的原子吸收，故太阳光谱是吸收谱，故C、D均错．5．太阳光谱中有许多暗线，它们对应着某些元素的特征谱线，产生这些暗线是由于( )A．太阳表面大气层中缺少相应的元素B．太阳内部缺少相应的元素C．太阳表面大气层中存在着相应的元素D．太阳内部存在着相应的元素答案 C解析太阳光谱中的暗线是由于太阳发出的连续光谱通过太阳表面大气层时某些光被吸收造成的，因此，太阳光谱中的暗线是由于太阳表面大气层中存在着相应的元素，故C正确，A、B、D均错误．6．关于光谱和光谱分析，下列说法正确的是( )A．太阳光谱与白炽灯光谱都是线状谱B．霓虹灯与煤气灯火焰中燃烧的钠蒸气产生的光谱都是线状谱C．做光谱分析时，可以用线状谱，也可以用吸收光谱D．观察月亮光谱可以完全确定月球的化学成分答案BC解析太阳光谱是吸收光谱，白炽灯光谱是连续谱，选项A错误；月亮本身不发光，不能测定月球的成分，选项D错误．7．各种原子的光谱都是________，说明原子只发出几种特定频率的光．不同原子的亮线位置不同，说明不同原子的发光频率是________的．因此这些亮线称为原子的________．答案线状谱不一样特征谱线题组二巴耳末公式的应用8．下列对氢原子光谱实验规律的认识中，正确的是( )A．因为氢原子核外只有一个电子，所以氢原子只能产生一种波长的光B．氢原子产生的光谱是一系列波长不连续的谱线C．氢原子产生的光谱是一系列亮度不连续的谱线D．氢原子产生的光的波长大小与氢气放电管放电强弱有关答案 B解析氢原子光谱是线状谱，波长是一系列不连续的、分立的特征谱线，并不是只含有一种波长的光，也不是亮度不连续的谱线，B对，A、C错；氢原子光谱是氢原子的特征谱线，只要是氢原子发出的光的光谱就相同，与放电管的放电强弱无关，D错．9．下列对于巴耳末公式的说法正确的是( ) A ．所有氢原子光谱的波长都与巴耳末公式相对应B ．巴耳末公式只确定了氢原子发光的可见光部分的光的波长C ．巴耳末公式确定了氢原子发光的一个线系的波长，其中既有可见光，又有紫外光D ．巴耳末公式确定了各种原子发光中的光的波长 答案 C解析 巴耳末公式只确定了氢原子发光中一个线系的波长，不能描述氢原子发出的各种波长，也不能描述其他原子的发光，A 、D 错误；巴耳末公式是由当时已知的可见光中的部分谱线总结出来的，但它适用于整个巴耳末线系，该线系包括可见光和紫外光，B 错误、C 正确． 10．氢原子光谱巴耳末系最小波长与最大波长之比为( ) A.59 B.49 C.79 D.29 答案 A解析 由巴耳末公式1λ＝R (122－1n 2)，n ＝3，4，5，…当n ＝∞时，有最小波长λ1，1λ1＝R 122， 当n ＝3时，有最大波长λ2，1λ2＝R (122－132)，得λ1λ2＝59. 题组三 综合应用11．如图18－3－2甲所示的a 、b 、c 、d 为四种元素的特征谱线，图乙是某矿物的线状谱，通过光谱分析可以确定该矿物中缺少的元素为( )图18－3－2A ．a 元素B ．b 元素C ．c 元素D ．d 元素 答案 B解析 由矿物的线状谱与几种元素的特征谱线进行对照，b 元素的谱线在该线状谱中不存在，故B 正确．与几个元素的特征谱线不对应的线说明该矿物中还有其他元素．12．在可见光范围内，氢原子发光的波长最长的两条谱线所对应的波长各是多少？频率各是多少？ 答案 λ1＝6.54×10－7m ，λ2＝4.85×10－7m ；ν1＝4.59×1014 Hz ，ν2＝6.19×1014 Hz解析 利用巴耳末公式计算波长1λ＝R (122－1n2)当n ＝3、4时，氢原子发光所对应的两条谱线波长最长当n ＝3时，1λ1＝1.10×107×(122－132)m －1，解得λ1≈6.54×10－7m当n ＝4时，1λ2＝1.10×107×(122－142)m －1，解得λ2≈4.85×10－7m ，由波速公式c ＝λν 得ν1＝c λ1＝ 3.0×1086.54×10－7 Hz ≈4.59×1014Hzν2＝c λ2＝3.0×1084.85×10－7 Hz ≈6.19×1014Hz.13．氢原子光谱除了巴耳末系外，还有赖曼系、帕邢系等，其中帕邢系的公式为1λ＝R ⎝ ⎛⎭⎪⎫132－1n 2，n ＝4、5、6…，R ＝1.10×107m －1.若已知帕邢系的氢原子光谱在红外线区域，试求： (1)n ＝6时，对应的波长；(2)帕邢系形成的谱线在真空中的波速为多大？n ＝6时，传播频率为多大？ 答案 (1)1.09×10－6m(2)3.0×108m/s 2.75×1014Hz解析 (1)由帕邢系公式1λ＝R ⎝ ⎛⎭⎪⎫132－1n 2，当n ＝6时，得λ＝1.09×10－6m.(2)帕邢系形成的谱线在红外区域，而红外线属于电磁波，在真空中以光速传播，故波速为光速c ＝3.0×108 m/s ，由v ＝λT ＝λν，得ν＝v λ＝c λ＝3×1081.09×10－6 Hz ＝2.75×1014Hz.。

3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.3.能说出经典物理学在解释原子的稳定性和原子光谱分立特性上的困难．一、光谱和光谱分析[导学探究](1)根据经典的电磁理论，原子的光谱是怎样的？而实际看到的原子的光谱是怎样的？答案根据经典电磁理论，原子可以辐射各种频率的光，即原子光谱应该是连续的，而实际上看到的原子的光谱总是分立的线状谱．(2)为什么用棱镜可以把各种颜色的光展开？我们记录光谱有什么样的意义？答案不同颜色的光在棱镜中的折射率不同，因此经过棱镜后的偏折程度也不同．光谱分析的意义：①应用光谱分析发现新元素．②光谱分析对鉴别化学元素有着重大的意义，许多化学元素，如铯、铷、铊、锢、镓等，都是在实验室里通过光谱分析发现的．③天文学家将光谱分析应用于恒星，证明了宇宙中物质构成的统一性．④光谱分析还为深入研究原子世界奠定了基础，近代原子物理学正是从原子光谱的研究中开始的．[知识梳理](1)光谱的定义用光栅或棱镜可以把各种颜色的光按波长展开，获得光的波长(频率)和强度分布的记录，即光谱．(2)特征谱线各种原子的发射光谱都是线状谱，且不同原子的亮线位置不同，故这些亮线称为原子的特征谱线．(3)光谱的分类和比较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．(5)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．①优点：灵敏度高，样本中一种元素的含量达到10－10 g时就可以被检测到．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．[即学即用](多选)下列关于光谱和光谱分析的说法中，正确的是()A．日光灯产生的光谱是连续谱B．我们能通过光谱分析鉴别月球的物质成分C．连续谱是不能用来作光谱分析的D．线状谱和吸收光谱都可以对物质成分进行分析答案CD二、氢原子光谱的实验规律[导学探究](1)氢原子光谱是什么光谱？它是如何获取的？答案 氢原子光谱是线状谱，用氢气放电管和光谱仪可以获得氢原子光谱．(2)能否根据巴耳末公式计算出对应的氢光谱的最长波长？答案 能．氢光谱的最长波长对应着n ＝3，代入巴耳末公式便可计算出最长波长．[知识梳理] (1)巴耳末公式1λ＝R (122－1n 2)，n ＝3,4,5，…式中R 叫做里德伯常量，实验值为R ＝1.10×107 m －1. ①公式特点：第一项都是122； 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．(2)其他公式氢光谱在红外和紫外光区的其他谱线满足与巴耳末公式类似的关系式．如莱曼系在紫外光区，公式为1λ＝R ⎝⎛⎭⎫112－1n 2，其中n ＝2,3,4，… [即学即用] (多选)下列关于巴耳末公式1λ＝R ⎝⎛⎭⎫122－1n 2的理解，正确的是( ) A ．此公式是巴耳末在研究氢原子光谱特征时发现的B ．公式中n 可取任意值，故氢光谱是连续谱C ．公式中n 只能取大于或等于3的整数值，故氢光谱是线状谱D ．公式不仅适用于氢光谱的分析，还适用于其他原子光谱的分析答案 AC解析 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．三、经典理论的困难[导学探究] (1)卢瑟福的原子结构很好地解释了α粒子散射实验，核外的电子绕核高速旋转，这个结构和经典的电磁理论有什么矛盾？答案核外电子被库仑力吸引→电子以很大速度绕核运动(绕核运动的加速度不为零)→电磁场周期性变化→向外辐射电磁波(绕核运动的能量以电磁波的形式辐射出去)→能量减少→电子绕核运动的轨道半径减小→电子做螺旋线运动，最后落入原子核中，但是原子是稳定的，并没有原子核外的电子落入原子核内．所以，经典的电磁理论不能解释电子核外的电子的运动情况和原子的稳定性．(2)通过对氢原子光谱特点的分析，氢原子光谱是分立的线状谱，并符合巴耳末公式，这和经典的电磁理论又有什么对立之处？经典的电磁理论不能解释哪些地方？答案电子绕核运动时辐射电磁波的频率应等于电子绕核运动的频率→电子越转能量越小→轨道半径不断减小→运行频率不断改变→这个变化有连续性→原子辐射电磁波的频率也要不断变化→大量原子发光的光谱应该是连续谱．据经典理论，以上推理都是正确的，但推出的结果与现实不相符，说明经典理论可以很好地应用于宏观物体，但不能用于解释原子世界的现象．[知识梳理](1)核式结构模型的成就：正确地指出了原子核的存在，很好地解释了α粒子散射实验．(2)困难：经典物理学既无法解释原子的稳定性，又无法解释原子光谱的分立特征．[即学即用](多选)关于经典电磁理论与原子的核式结构之间的关系，下列说法正确的是()A．经典电磁理论很容易解释原子的稳定性B．根据经典电磁理论，电子绕原子核转动时，电子会不断释放能量，最后被吸附到原子核上C．根据经典电磁理论，原子光谱应该是连续的D．原子的核式结构模型彻底否定了经典电磁理论答案BC解析根据经典电磁理论，电子绕原子核转动时，电子会不断释放能量，最后被吸附到原子核上，原子不应该是稳定的，并且发射的光谱应该是连续的．故正确答案为B、C.一、光谱和光谱分析例1 (多选)关于光谱，下列说法中正确的是( )A ．炽热的液体发射连续谱B ．线状谱和吸收光谱都可以对物质进行光谱分析C ．太阳光谱中的暗线，说明太阳中缺少与这些暗线相对应的元素D ．发射光谱一定是连续谱解析 炽热的固体、液体和高压气体的发射光谱是连续光谱，故A 正确；线状谱和吸收光谱都可以用来进行光谱分析，B 正确；太阳光谱中的暗线说明太阳大气中含有与这些暗线相对应的元素，C 错误；发射光谱有连续谱和线状谱，D 错误．答案 AB二、氢原子光谱实验规律例2 (多选)巴耳末通过对氢原子光谱的研究总结出巴耳末公式1λ＝R (122－1n 2)，n ＝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．答案 CD针对训练 氢原子光谱巴耳末系最小波长与最大波长之比为( )A.59B.49C.79D.29答案 A解析 由巴耳末公式1λ＝R ⎝⎛⎭⎫122－1n 2 n ＝3,4,5，… 当n →∞时，有最小波长λ1，1λ1＝R 122， 当n ＝3时，有最大波长λ2，1λ2＝R ⎝⎛⎭⎫122－132，得λ1λ2＝59.1．(多选)有关原子光谱，下列说法正确的是( )A ．原子光谱反映了原子结构特征B ．氢原子光谱跟氧原子光谱是不同的C ．太阳光谱是连续谱D ．鉴别物质的成分可以采用光谱分析答案 ABD解析 各种原子的发射光谱都是线状谱，不同原子的线状谱不同．因此，线状谱又称为原子的特征谱线，所以A 、B 项正确；鉴别物质的成分可采用光谱分析，故选项D 正确；太阳光通过太阳大气层后某些波长的光被吸收，因此太阳光谱是吸收光谱，不是连续谱，C 错误．2．太阳光谱中有许多暗线，它们对应着某些元素的特征谱线，产生这些暗线是由于( )A ．太阳表面大气层中缺少相应的元素B ．太阳内部缺少相应的元素C ．太阳表面大气层中存在着相应的元素D ．太阳内部存在着相应的元素答案 C解析 太阳光谱中的暗线是由于太阳发出的连续谱通过太阳表面大气层时某些光被吸收造成的，因此，太阳光谱中的暗线是由于太阳表面大气层中存在着相应的元素，故C 正确，A 、B 、D 均错误．3．关于线状谱，下列说法中正确的是( )A ．每种原子处在不同温度下发光的线状谱不同B ．每种原子处在不同的物质中的线状谱不同C ．每种原子在任何条件下发光的线状谱都相同D ．两种不同的原子发光的线状谱可能相同答案 C解析 每种原子都有自己的结构，只能发出由内部结构决定的自己的特征谱线，不会因温度、物质不同而改变，选项C 正确．4．(多选)关于巴耳末公式1λ＝R ⎝⎛⎭⎫122－1n 2的理解，正确的是( ) A ．此公式只适用于氢原子发光B ．公式中的n 可以是任意数，故氢原子发光的波长是任意的C ．公式中的n 是大于等于3的正整数，所以氢原子光谱不是连续的D ．该公式包含了氢原子的所有光谱线答案 AC解析 巴耳末公式是分析氢原子的谱线得到的一个公式，它只反映氢原子谱线的一个线系，故A 对，D 错；公式中的n 只能取不小于3的正整数，故B 错，C 对．一、选择题(1～6为单选题，7～10为多选题)1．关于原子光谱，下列说法中不正确的是( )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 ．由于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答案 B解析原子光谱为线状谱，A正确；各种原子都有自己的特征谱线，故B错，C对；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，B说法错误．2．下列关于光谱的说法正确的是()A．炽热固体、液体和高压气体发出的光形成连续谱B．对月光作光谱分析可以确定月亮的化学组成C．气体发出的光只能产生线状谱D．甲物质发出的光通过低温的乙物质蒸气可得到甲物质的吸收光谱答案 A3．关于光谱，下列说法中正确的是()A．大量原子发出的光谱是连续谱，少量原子发出的光谱是线状谱B．线状谱由不连续的若干波长的光所组成C．太阳光谱是连续谱D．太阳光谱是线状谱答案 B4．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B．一切光源发出的光谱都是线状谱C．稀薄气体发出的光谱是线状谱D．作光谱分析时，利用连续谱和线状谱都可以鉴别物质以确定物质的化学组成答案 C解析不同光源发出的光谱有连续谱，也有线状谱，故A、B错误；稀薄气体发出的光谱是线状谱，C正确；线状谱和吸收光谱可以进行光谱分析，D错误．5．下列说法不正确的是( )A ．巴耳末系光谱线的条数只有4条B ．巴耳末系光谱线有无数条C ．巴耳末系中既有可见光，又有紫外光D ．巴耳末系在可见光范围内只有4条答案 A解析 巴耳末系的光谱线有无数条，但在可见光区域只有4条光谱线，故B 、C 、D 正确，A 错误．6．氢原子光谱的巴耳末系中波长最长的光波的光子能量为E 1，其次为E 2，则E 1E 2为( ) A.2027B.2720C.23D.32答案 A解析 由1λ＝R ⎝⎛⎭⎫122－1n 2得：当n ＝3时，波长最长，1λ1＝R ⎝⎛⎭⎫122－132，当n ＝4时，波长次之，1λ2＝R ⎝⎛⎭⎫122－142，解得λ1λ2＝2720，由E ＝h c λ得E 1E 2＝λ2λ1＝2027. 7．下列对氢原子光谱实验规律的认识中，正确的是( )A ．虽然氢原子核外只有一个电子，但氢原子也能产生多种波长的光B ．氢原子产生的光谱是一系列波长不连续的谱线C ．氢原子产生的光谱是一系列亮度不连续的谱线D ．氢原子产生的光的波长大小与氢气放电管放电强弱有关答案 AB解析 氢原子光谱是线状谱，波长是一系列不连续的、分立的特征谱线，并不是只含有一种波长的光，不是亮度不连续的谱线，A 、B 对，C 错；氢原子光谱是氢原子的特征谱线，只要是氢原子发出的光的光谱就相同，与放电管的放电强弱无关，D错．8．下列关于特征谱线的几种说法，正确的是()A．线状谱中的亮线和吸收光谱中的暗线都是特征谱线B．线状谱中的亮线是特征谱线，吸收光谱中的暗线不是特征谱线C．线状谱中的亮线不是特征谱线，吸收光谱中的暗线是特征谱线D．同一元素的线状谱的亮线与吸收光谱的暗线是相对应的答案AD解析线状谱中的亮线与吸收光谱中的暗线均为特征谱线，并且实验表明同一元素吸收光谱中的暗线都跟它的线状谱中的亮线相对应，所以A、D是正确的．9．关于太阳光谱，下列说法正确的是()A．太阳光谱是吸收光谱B．太阳光谱中的暗线，是太阳光经过太阳大气层时某些特定频率的光被吸收后而产生的C．根据太阳光谱中的暗线，可以分析太阳的物质组成D．根据太阳光谱中的暗线，可以分析地球大气层中含有哪些元素答案AB解析太阳是高温物体，它发出的白光通过温度较低的太阳大气层时，某些特定频率的光会被太阳大气层中的某些元素的原子吸收，我们观察到的太阳光谱是吸收光谱，选项A、B正确；分析太阳的吸收光谱，可知太阳大气层的物质组成，而某种物质要观测到它的吸收光谱，要求它的温度不能太低，也不能太高，否则会直接发光，由于地球大气层的温度很低，太阳光通过地球大气层时不会被地球大气层中的物质原子吸收，故选项C、D错误．10．如图1甲所示，是a、b、c、d四种元素的线状谱，图乙是某矿物的线状谱，通过光谱分析可以确定该矿物中缺乏的是()图1A ．a 元素B ．b 元素C ．c 元素D ．d 元素答案 BD解析 将甲中的线状谱与乙中的谱线相对照．二、非选择题 11．试计算氢原子光谱中巴耳末系的最长波和最短波的波长各是多少？(保留三位有效数字) 答案 6.55×10－17 m 3.64×10－7 m 解析 根据巴耳末公式：1λ＝R ⎝⎛⎭⎫122－1n 2，n ＝3,4,5，…可得λ＝1R ⎝⎛⎭⎫122－1n 2，当n ＝3时，波长最长，其值为λ1＝1R ⎝⎛⎭⎫122－132＝1536R ＝1536×1.10×107 m ≈6.55×10－7 m ，当n ＝∞时，波长最短，其值为λ2＝1R ⎝⎛⎭⎫122－0＝4R ＝41.10×107 m ≈3.64×10－7 m. 12．氢原子光谱除了巴耳末系外，还有莱曼系、帕邢系等，其中帕邢系的公式为1λ＝R (132－1n 2)，n ＝4,5,6，…，R ＝1.10×107 m －1.若已知帕邢系的氢原子光谱在红外线区域，试求： (1)当n ＝7时，对应的波长；(2)帕邢系形成的谱线在真空中的波速为多大？n ＝7时，传播频率为多大？答案 (1)1.00×10－6 m (2)3×108 m/s 3×1014 Hz 解析 (1)由帕邢系的公式1＝R (132－1n 2)， 当n ＝7时，得λ≈1.00×10－6 m.(2)帕邢系形成的谱线在红外区域，而红外线属于电磁波，在真空中以光速传播，故波速为光速c＝3×108 m/s，由v＝λT＝λf，得f＝v＝c＝3×1081.00×106Hz＝3×1014 Hz.。

物理3-5人教新资料18.3氢原子光谱学案18.3氢原子光谱【教学目标】1、明白光谱、线状谱、连续谱、特征谱线的概念。

2、明白利用光谱分析能够鉴别物质和确定物质的组成。

3、明白氢原子光谱的规律。

4、了解经典理论的困难。

重点：氢原子光谱的规律难点：氢原子光谱的规律【自主预习】1.光谱：用光栅或棱镜把光按________展开，获得光的________和强度分布的记录，即光谱。

2、有些光谱是一条条的亮线，把它们叫做________，如此的光谱叫做________谱，有的光谱看起来不是一条条分立的谱线，而是连在一起的光带，我们把它叫做________谱。

3、各种原子的发射光谱基本上________谱，说明原子只发出几种________的光。

不同原子的亮线位置不同，说明不同原子的发光________是不一样的，因此这些亮线称为原子的________谱线。

4、每种原子都有自己的特征谱线，能够利用它来________物质和确定物质的________，这种方法称为光谱分析。

5、在氢原子光谱的可见光区，有四条谱线，这些谱线的波长可用一个公式表示，那个公式可写作：＝________，n＝3,4,5，…式中R叫做里德伯常量，实验测得的值为R＝________m－1。

6、光谱：用光栅或棱镜能够把光波按波长展开，获得光的波长(频率)成分和强度分布的记录，即光谱。

用摄谱仪能够得到光谱的照片。

物质的光谱按其产生方式不同可分为两大类：(1)发射光谱：物质直截了当发出的光通过分光后产生的光谱。

它可分为连续光谱和明线光谱(线状光谱)。

①连续光谱：由连续分布的一切波长的光(单色光)组成的光谱。

炽热的固体、液体和高压气体的发射光谱是连续光谱。

如电灯丝发出的光、炽热的钢水发出的光基本上连续光谱。

②明线光谱：只含有一些不连续的亮线的光谱。

它是由游离状态的原子发射的，因此也叫原子光谱。

稀薄气体或金属的蒸气的发射的光谱确实是明线光谱。

实验证明，每种元素的原子都有一定特征的明线光谱。

教学课题：光谱氢原子光谱教学目标1、了解光谱的定义和分类，知道巴耳末系。

2、学习运用光谱分析的方法来进行原子结构与原子运动的分析。

3、学会用知识结构图的方法来归纳整理所学内容。

重点难点重点：光谱的分类难点：知识结构图构建知识体系设计思想本节内容在明确发射光谱、连续光谱、明线光谱和吸收光谱的概念之后，进一步介绍原子的特征光谱和光谱分析。

设计时重点针对学生学习中的难点，采用实验、图片、视频等多种媒体让学生有比拟直观的体会。

教学过程中，要抓住运用光谱分析的方式来认识原子结构这一主导思想，这是人们分析与研究原子的一种思想方法，这种方法不同以往学生的学习方法，同时还需要注意的是，初步引入量子观念。

让学生在获得相关知识的同时，认识到人们在认识客观事物的过程中，不断形成探索自然的一些新方法，理解科学方法对进行科学探索的作用，并理解探究自然奥秘是一项永远止境的认识活动。

教学资源多媒体课件教学设计【课堂引入】介绍物理学家、数学家巴尔末，通过介绍巴尔末的经历，设置疑问：巴尔末在物理方面有什么样的奉献？激发学生学习的欲望。

提出问题：电磁波的组成及作用，特别突出可见光的作用。

展示扬州美景，说明可见光的作用，引入光谱的概念。

【课堂学习】学习活动一：学生阅读教材26-28页激发学生提出疑问：原子结构如何影响光谱？连续光谱、明线光谱有什么区别？同一元素的明线光谱、吸引光谱为何相对应？…………学习活动二：展示知识结构图介绍知识分析整理的优点，激发学生自主整理、归纳的兴趣。

学习活动三：学习光谱的几种类型〔1〕介绍光谱的概念〔2〕介绍分光镜工作原理发射光谱：物体发光直接产生的光谱。

①连续光谱现象：由连续分布的一切波长的光组成。

特点：整个光谱区域都是亮的。

产生：炽热的固体、液体及高压气体的光谱。

案例：白炽灯丝发出的光、烛焰、炽热的钢水②明线状谱〔原子光谱〕现象：光谱中有一条条的亮线，这些亮线叫做谱线，由一条条谱线组成的光谱叫做明线光谱。