2022-2023學(xué)年高中物理 課時(shí)提升作業(yè)六 第二章 原子結(jié)構(gòu) 2.3 光譜 氫原子光譜 教科版選修3-5

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1、2022-2023學(xué)年高中物理 課時(shí)提升作業(yè)六 第二章 原子結(jié)構(gòu) 2.3 光譜 氫原子光譜 教科版選修3-5 一、選擇題(本大題共6小題,每小題5分,共30分) 1.下列關(guān)于光譜的說法正確的是　(　　) A.熾熱固體、液體和高壓氣體發(fā)出的光譜是連續(xù)譜 B.各種原子的線光譜中的明線和它的吸收譜中的暗線必定一一對(duì)應(yīng) C.氣體發(fā)出的光只能產(chǎn)生線光譜 D.甲物質(zhì)發(fā)出的白光通過低溫的乙物質(zhì)蒸氣可得到甲物質(zhì)的吸收光譜 【解析】選A。由于通?？吹降奈展庾V中的暗線比線光譜中的明線要少一些,所以B不對(duì).而氣體發(fā)光時(shí),若是高壓氣體發(fā)光則形成連續(xù)光譜,若是稀薄氣體發(fā)光則形成線光譜,故C也不對(duì).甲物質(zhì)

2、發(fā)出的白光通過低溫的乙物質(zhì)蒸氣后,得到的是乙物質(zhì)的吸收光譜,所以D錯(cuò)誤,答案為A。 2.關(guān)于光譜分析,下列說法正確的是　(　　) A.光譜分析的依據(jù)是每種元素都有自己的特征譜線 B.光譜分析不能用線狀譜 C.光譜分析既可以用線狀譜也可以用連續(xù)譜 D分析月亮的光譜,可以鑒別月球的化學(xué)成分 【解析】選A。每種元素的原子都有自己的特征譜線,依據(jù)原子的特征譜線、線狀譜和吸收光譜可做光譜分析,A對(duì),B錯(cuò);連續(xù)譜因含有一切波長(zhǎng)的光,不是原子的特征譜線,因而不能用來做光譜分析,C錯(cuò);月亮反射太陽(yáng)光,因此,分析月亮的光譜并不能鑒定月球的化學(xué)組成,只表示太陽(yáng)的吸收光譜,D錯(cuò)。 【補(bǔ)償訓(xùn)練】 以下

3、說法正確的是　(　　) A.進(jìn)行光譜分析可以用連續(xù)光譜,也可以用吸收光譜 B.光譜分析的優(yōu)點(diǎn)是非常靈敏而且迅速 C.分析某種物質(zhì)的化學(xué)組成可以使這種物質(zhì)發(fā)出的白光通過另一種物質(zhì)的低溫蒸氣取得的吸收光譜進(jìn)行分析 D.拍攝下月球的光譜可以分析出月球上有哪些元素 【解析】選B。進(jìn)行光譜分析不能用連續(xù)光譜,只能用線狀光譜或吸收光譜;光譜分析的優(yōu)點(diǎn)是靈敏而迅速;分析某種物質(zhì)的組成,可用白光照射其低壓蒸氣產(chǎn)生的吸收光譜;月球不能發(fā)光,它只能反射太陽(yáng)光,故其光譜是太陽(yáng)光譜,不是月球的光譜,不能用來分析月球上的元素。故答案為B。 3.氫原子光譜巴爾末系最小波長(zhǎng)與最大波長(zhǎng)之比為(　　) A.　　　

4、B.　　　C.　　　D. 【解析】選A。由巴爾末公式=RH(-),n=3,4,5,…當(dāng)n=∞時(shí),最小波長(zhǎng)=RH;當(dāng)n=3時(shí),最大波長(zhǎng)=RH(-),得=。 4.(多選)關(guān)于巴爾末公式=RH的理解,正確的是　(　　) A.此公式是巴爾末在研究氫光譜特征時(shí)發(fā)現(xiàn)的 B.公式中n可取任意值,故氫光譜是連續(xù)譜 C.公式中n只能取不小于3的整數(shù),故氫光譜是線光譜 D.公式不但適用于氫光譜的分析,也適用于其他原子的光譜分析 【解析】選A、C。此公式是巴爾末研究氫光譜時(shí)得到的,由玻爾理論的局限性知,公式只適用于氫光譜的分析,由于n只能取大于等于3的整數(shù),則λ不能取連續(xù)值,故氫原子光譜是不連續(xù)的,是

5、線光譜。因此選A、C。 5.(多選)要得到鈉元素的特征譜線,下列做法正確的是　(　　) A.使固體鈉在空氣中燃燒 B.將固體鈉高溫加熱成稀薄鈉蒸氣 C.使熾熱固體發(fā)出的白光通過低溫鈉蒸氣 D.使熾熱固體發(fā)出的白光通過高溫鈉蒸氣 【解析】選B、C。熾熱固體發(fā)出的是連續(xù)譜,燃燒固體鈉不能得到特征譜線,A錯(cuò)誤;稀薄氣體發(fā)光產(chǎn)生線狀譜,B正確;強(qiáng)烈的白光通過低溫鈉蒸氣時(shí),某些波長(zhǎng)的光被吸收,產(chǎn)生鈉的吸收光譜,C正確,D錯(cuò)誤。 6. (多選)如圖甲所示是a、b、c、d四種元素的線狀譜,圖乙是某礦物的線狀譜,通過光譜分析可以了解該礦物中缺乏的是　(　　) A.a元素　　B.b元素 C.c

6、元素 D.d元素 【解析】選B、D。將a、b、c、d四種元素的線狀譜與乙圖中對(duì)照,可知,礦物中缺少b、d元素。 二、非選擇題(本大題共2小題,共20分) 7.(10分)氫原子光譜除了巴爾末系外,還有賴曼系、帕邢系等。其中賴曼系的表達(dá)式為=RH,試求賴曼系中最長(zhǎng)波長(zhǎng)和最短波長(zhǎng)的波長(zhǎng)各是多少? 【解題指南】解答本題應(yīng)注意以下兩點(diǎn): (1)應(yīng)用賴曼系表達(dá)式計(jì)算波長(zhǎng)而不是用巴爾末系公式計(jì)算。 (2)明確最大和最小波長(zhǎng)與n值之間的關(guān)系。 【解析】根據(jù)賴曼系波長(zhǎng)倒數(shù)公式: =RH(-),n=2,3,4… 可得λ= 當(dāng)n=2時(shí),波長(zhǎng)最長(zhǎng),其值為 λ===m =1.215×10-7

7、m 當(dāng)n=∞時(shí),波長(zhǎng)最短,其值為 λ===m=9.116×10-8m。 【總結(jié)提升】與氫原子光譜有關(guān)的計(jì)算題的解題方法 解決與氫原子光譜有關(guān)的計(jì)算問題,思路有兩個(gè),一是利用巴爾末公式,二是利用玻爾理論能級(jí)公式.在利用這兩個(gè)公式解答問題時(shí)需注意以下幾點(diǎn): (1)對(duì)不同種光譜,要注意比較、鑒別。 (2)弄清不同光譜的產(chǎn)生機(jī)理。 (3)熟悉利用到的公式。 8.(10分)氫原子光譜除了巴爾末系外,還有賴曼系、帕邢系等,其中帕邢系的公式為=RH,n=4,5,6,…,RH=1.10×107m-1。若已知帕邢系的氫原子光譜在紅外線區(qū)域,試求: (1)n=7時(shí),對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)。 (2)帕邢系形成的譜線在真空中的波速為多大?n=7時(shí),傳播頻率為多大? 【解析】(1)由帕邢系公式=RH, 當(dāng)n=7時(shí),得λ=1.00×10-6m. (2)由帕邢系形成的譜線在紅外區(qū)域,而紅外線屬于電磁波,在真空中以光速傳播,故波速為光速c=3×108m/s,由v==λf, 得f===Hz=3×1014Hz. 答案:(1)1.00×10-6m　(2)3×108m/s　3×1014Hz