《2018物理人教浙江专选修3-5课件：第18章原子结构 3》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2018物理人教浙江专选修3-5课件：第18章原子结构 3（29页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第十八章,3氢原子光谱,内容索引,知识探究,题型探究,达标检测,知识探究,一、光谱和光谱分析,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.,答案,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：应用光谱分析发现新元素. 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、铟、镓等，都是在实验室里通过光谱分析发现的. 天文学家
2、将光谱分析应用于恒星，证明了宇宙中物质构成的统一性.,答案,1.定义：用 或棱镜可以把各种颜色的光按 展开，获得光的波长(频率)和 的记录. 2.分类 (1)线状谱：光谱是一条条的 . (2)连续谱：光谱是 的光带. 3.特征谱线：各种原子的发射光谱都是 ，说明原子只发出几种_ 的光，不同原子的亮线位置 ，说明不同原子的 不一样，光谱中的亮线称为原子的 .,光栅,强度分布,连在一起,亮线,线状谱,特定,频率,不同,发光频率,特征谱线,波长,4.应用：利用原子的 ，可以鉴别物质和确定物质的 ，这种方法称为 ，它的优点是灵敏度高，样本中一种元素的含量达到1010 g时就可以被检测到.,特征谱线,光
3、谱分析,组成成分,判断下列说法的正误. (1)各种原子的发射光谱都是连续谱.() (2)不同原子的发光频率是不一样的.() (3)线状谱和连续谱都可以用来鉴别物质.(),二、氢原子光谱的实验规律,如图1所示为氢原子的光谱. 1.仔细观察，氢原子光谱具有什么特点？,答案从右至左，相邻谱线间的距离越来越小.,答案,图1,2.阅读课本，指出氢原子光谱的谱线波长具有什么规律？,答案,答案,1.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 ，表现出明显的规律性. 2.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：,小,该公式称为巴耳末公式.式中R
4、叫做里德伯常量，实验值为R1.10107 m1.,(2)巴耳末公式说明氢原子光谱的波长只能取 ，不能取 .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 特征. 3.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.,分立值,分立,连续值,判断下列说法的正误. (1)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.() (2)稀薄气体的分子在强电场的作用下会电离，使气体变成导体.() (3)巴耳末公式中的n既可以取整数也可以取小数.(),三、经典理论的困难,卢瑟福的原子结构很好地解释了粒子散射实验，核外的电子
5、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，但是实际上原子是稳定的，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原子核外的电子的运动情况和原子的稳定性.,答案,1.核式结构模型的成就：正确地指出了 的存在，很好地解释了 . 2.经典理论的困难：经典物理学既无法解释原子的 ，又无法解释原子光谱的分立特征.,原子核,粒子散射实验,稳定性,题型探究,一、光谱和光谱分
6、析,1.光谱的分类,光谱,2.几种光谱的比较,3.太阳光谱 (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)对太阳光谱的解释：阳光中含有各种颜色的光，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吸收它自己特征谱线的光，然后再向四面八方发射出去，到达地球的这些谱线看起来就暗了，这就形成了明亮背景下的暗线. 4.光谱分析 (1)优点：灵敏度高，分析物质的最低量达1010 g. (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：线状光谱和吸收光谱.,例1 (多选)对原子光谱，下列说法正确的是 A.原子光谱是不连续的
7、 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.,解析,答案,例2 (多选)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,解析,答案,解析太阳光谱中的
8、暗线是太阳发出的连续谱经过太阳大气层时产生的吸收光谱，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谱，选项A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，选项D错误； 用于光谱分析的只能是线状谱或吸收光谱，连续谱是不能用来进行光谱分析的，所以选项C正确； 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，选项B正确.,二、氢原子光谱的实验规律,例3 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
9、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,解析,答案,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，与放电管的放电强弱无关，D错.,例4 (多选)巴耳末通过对氢原子光谱的研究总结出巴耳末公式 n3,4,5，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
10、,达标检测,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,1,2,3,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.,解析,答案,2.(多选)下列光谱中属于原子光谱的是 A.太阳光谱 B.放电管中稀薄汞蒸气产生的光谱 C.白炽灯的光谱 D.酒精灯中燃烧的钠蒸气所产生的光谱,1,2,3,答案,1,2,3,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，故氢原子光谱是线状谱，B选项错误，C选项正确； 巴耳末公式只适用于氢原子光谱的分析，不适用于其他原子光谱的分析，D选项错误.,解析,答案,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只能取大于或等于3的整数值，故氢原子光谱是线状谱 D.公式不仅适用于氢原子光谱的分析，还适用于其他原子光谱的分析,
