人教版《氢原子光谱》课件1〔完美版〕

原子光譜的不連續性反映出原子結構的不 連續性，所以光譜分析也可以用於探索原 子的結構。
二、氫原子光譜的實驗規律
氫原子是最簡單的原子，其光譜也最簡單。
氣體放電管：玻璃管中的稀薄氣體的分子在強 電場的作用下會電離，成為自由移動的正負電 荷，於是氣體變成導體，導電時會發光。這樣 的裝置叫做氣體放電管。
3 小結 ：各種光譜的特點及成因：
定義：由發光體直接產生的光譜Fra bibliotek｛ 發
產生條件：熾熱的固體、液體和高壓氣體
射 光
連續光譜
發光形成的 光譜的形式：連續分佈，一切波長的光都有
光
｛ 譜 線狀光譜
產生條件：稀薄氣體、金屬蒸氣發光形成的光譜
（原子光譜） 光譜形式：一些不連續的明線組成，不同
譜
元素的明線光譜不同（又叫特徵光譜）
氫原子光譜
α粒子散射的實驗使我們知道原 子具有核式結構,但電子在核的周 圍怎樣運動?它的能量怎樣變化? 這些還要通過其他事實認識.
早在17世紀，牛頓就發現了日光 通過三棱鏡後的色散現象，並把 實驗中得到的彩色光帶叫做光譜
一、光譜
用光柵或棱鏡可以把光按波長展開，獲得 光的波長（頻率）成分和強度分佈的記錄， 即光譜。有時只是波長成分的記錄。
1885年，巴耳末對當時已知的，在可見光 區的14條譜線作了分析，發現這些譜線的 波長可以用一個公式表示：
除了巴耳末系，後來發現的氫光譜在紅外 和紫個光區的其他譜線也都滿足與巴耳末 公式類似的關係式。
三、經典理論的困難
盧瑟福原子核式模型正確地指出了原子核的存 在，很好地解釋了α粒子散射實驗。但是。經 典物理學既無法解釋原子的穩定性，又無法解 釋原子光譜的分立特徵。
（BD）
3 根據巴耳末公式，指出氫原子光譜在可見 光範圍內波長最長的兩條譜線所對應的n， 它們的波長各是多少？氫原子光譜有什麼 特點？

三、經典理論的困難 1．按經典電磁理論，電子繞核轉動具有加速度，加速運 動著的電荷(電子)要向周圍空間輻射電磁波，電磁波頻率等於 電子繞核旋轉的頻率，隨著不斷地向外輻射能量，原子系統的 能量逐漸減少，電子運動的軌道半徑也越來越小，繞核旋轉的 頻率連續增大，電子輻射的電磁波頻率也在連續地變化，因而 所呈現的光譜應為連續光譜。
2．由於電子繞核運動時不斷向外輻射電磁波，電子能量 不斷減少，電子將逐漸接近原子核，最後落於核上，這樣，原 子應是一個不穩定系統。
3．據經典理論，以上推理都是正確的，但推出的結果與 現實不相符，說明經典理論可以很好地應用於宏觀物體，但不 能用於解釋原子世界的現象。
考點題型設計
光譜和光譜分析
下列關於光譜和光譜分析的說法中，正確的是 ()
能否根據對月光的光譜分析確定月球的組成成分？ 答案：不能。月球不能發光，它只能反射太陽光，故其 光譜是太陽的光譜，對月光進行光譜分析確定的並非月球的 組成成分。
二、氫原子光譜的實驗規律 1．氫原子光譜實驗 在充有稀薄氫氣的放電管兩極間加上2kV～3kV的高壓， 使氫氣放電，氫原子在電場的激發下發光，通過分光鏡觀察氫 原子的光譜。(實驗裝置如圖所示)
关于巴耳末公式1λ＝R(212－n12)(n＝3,4,5…)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：巴耳末公式是分析氫原子的譜線得到的一個公式， 它只反映氫原子譜線的一個線系，故A對D錯；公式中的n只能 取不小於3的正整數，B錯C對。
一、光譜 1．光譜的分類

1885 年瑞士数学家巴耳末把氢原子在可见光的谱 线归纳为巴耳末公式：
巴尔末公式


B
n2 n2 22
(n 3,4,5,6,)
常数 B 36PP4T.课5件7nm
6
巴尔末公式


B
n2 n2 22
(n 3,4,5,6)
当 n=3，4，5，6,为四条可见光谱线H、Hb、Hg、Hd
氢 放 电 管
2~3 kV 光 源
光阑
三棱镜 （或光栅）
全息干板
记录原子光谱原理示意图
PPT课件
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一、氢原子光谱的实验规律
氢原子是最简单的原子，其光谱也最简单。
很早，人们就发现氢气放电管获得的氢原子光谱， 在可见光范围内有四条谱线。
H： 红色 656.210nm； Hb ；深绿 486.074nm Hg ： 青色 434.010nm； Hd ；紫色 410.120nm
Ek

1 2
me
2 n
原子能量
电子动能
En

1 2
me
2 n

Ep
e2
4 0rn
e2
4 0rn
系统势能
由
n

e2
2 0nh
和
rn

n2
0h2 mee2

可求得：
En

1 2
me
2 n

e2
4 0rn
1 me4
n2 8 02h2
(n 1,2,3)
光谱可分为三类：线状光谱，带状光谱，连续 光谱。连续光谱是固体加热时发出的，带状光谱是 分子所发出的，而线状光谱是原子所发出的。

㈣光谱分析及其应用：
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它的化学组成。这种方 法叫做光谱分析。做光谱分析时，可以利用明线 光谱，也可以利用吸收光谱。
这种方法的优点是非常灵敏而且迅速。某种元素在物质中的含量达10-10克， 就可以从光谱中发现它的特征谱线，因而能够把它检查出来。光谱分析在科 学技术中有广泛的应用。例如，在检查半导体材料硅和锗是不是达到了高纯 度的要求时，就要用到光谱分析。在历史上，光谱分析还帮助人们发现了许 多新元素。例如，铷和铯就是从光谱中看到了以前所不知道的特征谱线而被 发现的。光谱分析对于研究天体的化学组成也很有用。十九世纪初，在研究 太阳光谱时，发现它的连续光谱中有许多暗线。最初不知道这些暗线是怎样 形成的，后来人们了解了吸收光谱的成因，才知道这是太阳内部发出的强光 经过温度比较低的太阳大气层时产生的吸收光谱。仔细分析这些暗线，把它 跟各种原子的特征谱线对照，人们就知道了太阳大气层中含有氢、氦、氮、 碳、氧、铁、镁、硅、钙、钠等几十种元素。
明线光谱（原子光谱）：每一种原 Nhomakorabea都有自己特定的原子光谱，不同原子，其 明线光谱（原子光谱）均不同
2.吸收光谱：高温物体发出的白光（其中 包含连续分布的一切波长的光）通过物质 时，某些波长的光被物质吸收后产生的光 谱，叫做吸收光谱。 ⑴各种原子的吸收光谱中的每一条暗线跟 该种原子的发射光谱中的一条明线都恰好 相对应，即频率相同．这表明，低温气体 原子吸收的光，恰好就是这种原子在高温 时发出的光． ⑵吸收光谱也是原子的特征谱线。
氢原子光谱
㈠光谱：将单色光（有时包括不可见光）按 波长或频率的大小依次排列起来形成的图 案，全称为光学频谱。简称光谱。
㈡得到光谱的方法： 1.摄谱仪

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三、经典理论的困难
阅读教材第56页内容，了解经典电磁理论的局限性表现在哪些方面。 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 的 分立特征 。
稳定性
，又无法解释原子光谱
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思考判断 (1)经典物理学很好地解释原子的稳定性。( ) (2)经典物理学无法解释原子光谱的分立特征。( ) (3)经典物理学可以很好地应用于宏观世界，也能解释原子世界的现象。( ) 答案 (1)× (2)√ (3)×
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[要点归纳] 1.光谱的分类
3个概念——光谱 线状谱 连续谱
氢原子光谱：氢原子光谱呈现分立的明线条纹，在可见光区内，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。
巴耳末公式反映了氢原子发光的连续性
同一种物质的线状谱与吸收光谱上的暗线，由于光谱的不同，它们没有关系
某种物质发出某种频率的光，当光通过这种物质时它也会吸收这种频率的光，因此线状谱中的亮线与吸收光谱中的暗线相对应。
2
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3.特征谱线：各种原子的发射光谱都是 线状谱 ，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 不一样，光谱中的亮 线称为原子的 特征谱线 。
4.应用：利用原子的 特征谱线 ，可以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

式中R叫作里德伯常量，实验测得的值为R＝1.10×107 m-1 。
三、氢原子光谱的实验规律
2. 数据分析——巴尔末公式
四、经典理论的困难
经典原子理论
根据经典原子理论，核外电子在原子
核的库仑力作用下绕核运动，即圆周运动，
也就是变速运动， 那么就会产生电磁场，
向外辐射电磁波，即电子绕核运动的能量
会以电磁波的形式辐射出去。
线从光谱中鉴别出来。
二、光谱分析
2. 光谱分析的应用
（1）太阳光谱分析 太阳光谱是太阳内部发出的强 光经温度较低的太阳大气层时 产生的光谱，即太阳光谱其实 是太阳大气的吸收光谱。 可 以利用光谱分析技术，判断太 阳大气的化学成分、温度、压 力、运动情况等。
太阳光谱图（吸收光谱）
二、光谱分析
2. 光谱分析的应用
郭守敬望远镜原理示意图
三、氢原子光谱的实验规律
1. 实验说明
（1）使玻璃管中稀薄氢气分子在强电 场的作用下导电发光。 （2）经过仪器分光得到氢原子的光谱。 （3）对实验所得氢原子光谱进行光谱 分析。
三、氢原子光谱的实验规律
氢原子光谱在可见光区的四条谱线
谱线 颜色 波长
Hα 红色 656.47nm
1.光谱的定义
用光栅或棱镜把各种颜色的光 按波长展开，获得光的波长 （频率）和强度分布的记录， 称为光谱。
几种光谱示意图
一、光谱
2.光谱的获得
第一步：使物质发光 ① 固态物质可以先研磨成粉末再放到火焰中灼烧
使其发光 ② 气体物质可以通过高压电离的方式使气体发光 ③ 液态物质可以先使其汽化，然后导电使其发光
Hβ 深绿色 486.27nm
Hγ 青色 434.17nm

例2.（多选）下列说法正确的是( CD )
A．所有氢原子光谱的波长都可由巴耳末公式求出 B．巴耳末系谱线均位于可见光波段 C．巴耳末系是氢原子光谱中的一部分 D．氢原子光谱是线状谱的一个例证[来源:

既然每种原了都有自己的特征谱线，我们 就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10-10g时就可 以被检测到。
光谱分析： 越王勾践宝剑的成分
二、氢原子光谱的实验规律
氢原子是最简单的原子，其光谱也最简单。从氢 气放电管可以获得氢原子的光谱，如图所示。
除了巴耳末系,后来发现的氢光谱在红外和紫个光区的其它 谱线也都满足与巴耳末公式类似的关系式.巴尔末公式以简洁的 形式反映了氢原子的线状光谱。即辐射波长的分立特征。
三、经典理论的困难
卢瑟福的核式结构模型正确地指出了原子核的存在，很好的解 释了粒子的散射实验。但是用卢瑟福的核式结构模型和经典力学、 电磁学的理论，却无法解释原子的稳定性，又无法解释原子光谱的 分立特征。
认
为
事 原子光谱是不连 实 续的，是线状谱
氢原子光谱
光谱及其种类
氢原子光谱
经典理论的困难
例1.（多选）关于经典电磁理论与氢原子光谱之间的关系，
下列说法正确的是( BC )
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．氢原子光谱彻底否定了经典电磁理论
困难一
经 电子绕核运动将不断向外
典 辐射电磁波，电子损失了
理 论
能量，其轨道半径不断缩
认 小，最终落在原子核上,而

47. 不是境况造就人，而是人造就境况。48. 你想成为幸福的人吗?但愿你首先学会吃得起苦。——屠格涅夫49. 成功的时候，都说是朋友。但只有母亲——她是失败时的伴侣。——郑振峄 50.在我们的一生中，没有人会为你等待，没有机遇会 为你停留，成功也需要速度 51.不论做什么事，都要相信你自己，别让别人的一句话将你击倒。人生没有对错，只有选择后的坚持，不后悔，走下去，走着走着，花就开了。52.吃别人吃不了的苦，忍别人受不了的气，付出比别人更多的，才 会享受的比别人更多。53.我们每个人的人生之舟都需要自己掌舵，自己掌控。懂得，是跌倒了依然会选择站起，失败了依然会选择重来，受伤了依然会选择坚强;懂得，是在黑暗中依然不迷失方向，在生死关头依然不乱了方寸，在灾难包围 中依然会微笑前行。54.思路清晰远比卖力苦干重要，心态正确远比现实表现重要，选对方向远比努力做事重要，做对的事情远比把事情做对重要。成长的痛苦远比后悔的痛苦好，胜利的喜悦远比失败的安慰好。55.再大的事，到了明天就是 小事，再深的痛，过去了就把它忘记，就算全世界都抛弃了你，——你依然也要坚定前行，因为，你就是自己最大的底气。56.人生路上常有风雨，需要一个好的心态。再难的路，只要不放弃，一直走下去，总会走到终点;再重的担子，笑着 是挑，哭着也是挑，又何必让自己难堪;再不顺的生活，撑一撑，也就过去了，笑容，最终会出现在脸上。57.最精美的宝石，受匠人琢磨的时间最长。最贵重的雕刻，受凿的打击最多。58.只有对过去既往不咎，才能甩掉沉重的包袱；只有能 够看轻自己，才能做到轻装上阵。只要不放弃，就没有什么能让自己退缩；只要够坚强，就没有什么能把自己打垮。59.学会驾驭自己的生活，即使困难重重，也要满怀信心的向前。不自怜不自卑不哀怨，一日一日过，一步一步走，那份柳暗 花明的喜乐和必然的抵达，在于我们自己的修持。真正想做成一件事，不取决于你有多少热情，而是看你能多久坚持。60.永远不要沉溺在安逸里得过且过，能给你遮风挡雨的，同样能让你不见天日。只有让自己更加强大，才能真正的撑起一 片天。61.人生中谁都有梦想，但要立足现实，在拼搏中靠近，在忍耐中坚持，别把它挂在嘴边，常立志者无志。62.人这一辈子，其实做不了几件事，所以想做的事就赶紧去做，并且尽量把它做到最好，这样才不会留下太多的遗憾和悔恨。 淡看人生苦痛，淡薄名利，心态积极而平衡，有所求而有所不求，有所为而有所不为，不用刻意掩饰自己，不用势利逢迎他人，只是做一个简单真实的自己。63.你所做的事情，也许暂时看不到成果，但不要灰心或焦虑，你不是没有成长，而 是在扎 64.无论你从事什么行业，只要做好两件事就够了：一个是专业、一个是人品。专业决定了你的存在，人品决定了你的人脉；剩下的就是坚持。65.给自己的三句话：一、年轻，什么都还来得及;二、不要纠缠于小事;三、你现在遇到的 事都是小事。66.生活只有两种选择：重新出发，做自己生命的主角；抑或停留在原地，做别人的配角。67.决定你的人生高度的，不是你的才能，而是你的人生态度！限制你的，从来就不是什么年龄，而是你的心态！68.水再浑浊，只要长久 沉淀，依然会分外清澄；人再愚钝，只要足够努力，一样能改写命运！69.人最大的对手，就是自己的懒惰；做一件事并不难，难的在于坚持；坚持一下也不难，难的是坚持到底；你全力以赴了，才有资格说自己运气不好；感觉累，也许是因 为你正处于人生的上坡路；只有尽全力，才能迎来美好的明天！70.有理想，有目标，攒足力量向前冲;有勇气，有信心，艰苦奋斗不放松;有恒心，有毅力，百折不挠不认输;加把劲，提提神，前途光明见曙光。71.想要体面生活，又觉得打拼 辛苦；想要健康身体，又无法坚持运动。人最失败的，莫过于对自己不负责任，连答应自己的事都办不到，又何必抱怨这个世界都和你作对？72.人生从来没有固定的路线，决定你能够走多远的，并不是年龄，而是你的努力程度。无论到了什 么时候，只要你还有心情对着糟糕的生活挥拳宣战，都不算太晚。迟做，总比不做好！73.任何打击都不应该成为你堕落的借口，你改变不了这个世界，但你可以改变自己，选择一条正确的路，坚定的走下去。74.也许你一生中走错了不少路， 看错不少人 ，承受了许多的叛逆，落魄得狼狈不胜， 但都无所谓，只要还活着，就总有盼望，余生很长， 何必慌张 75.这世界上，没有能回去的感情。就算真的回去了，你也会发现，一切已经面目全非回去的，只是存于心底的记忆。是的， 回不去了，所以，我们只能一直往前。76.鸡汤再有理，终究是别人的总结。故事再励志，也只是别人的经历，只有你自己才能改变自己。77.理想艰险，遇到再大的困难，想着为自己的理想奋斗，也不会选择放弃。即使在阴霾的云沙下，也 会想到苍天苏醒的风和日丽。即使在封闭的角落中也会让心灵驰骋在广阔的草原上。78.只要勇于去博，英勇去闯，就可闯出一片属于自己天地，以实现人生出色。不管结局能否完美，至少你享受拼搏的过程，就是人生的成功，就是胜者。79. 一个人想要优秀，你必须接受挑战！一个人想要尽快优秀，就要寻找挑战！80.人最大的对手，就是自己的懒惰；做一件事并不难，难的在于坚持；坚持一下也不难，难的是坚持到底；你全力以赴了，才有资格说自己运气不好；感觉累，也许 是因为你正处于人生的上坡路；只有尽全力，才能迎来美好的明天！81.每个人都有一行热泪，苦也要面对，因为坚强；每个人都有无言的伤，痛也要承受，因为成长。82.每一份坚持都是成功的累积！只要相信自己，总会遇到惊喜；每一种 生活都有各自的轨迹！记得肯定自己，不要轻言放弃；每一个清晨都是希望的开始，记得鼓励自己！83.我没有靠山，自己就是山！我没有天下，自己打天下！我没有资本，自己赚资本！这世界从来没有什么救世主。我弱了，所有困难就强了。 我强了，所有阻碍就弱了！活着就该逢山开路，遇水架桥。生活，你给我压力，我还你奇迹！.你要记得，在这个世界上，你是独一无二的，没人像你，你也不需要去代替谁。在你的人生舞台上，你是自己的主角，不需要去做谁