物理：第3節(jié)《光譜 氫原子光譜》課件（教科版選修3-5）

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歡迎進(jìn)入物理課堂 第3節(jié)光譜氫原子光譜 核心要點(diǎn)突破 課堂互動(dòng)講練 知能優(yōu)化訓(xùn)練 第3節(jié) 課前自主學(xué)案 課標(biāo)定位 課標(biāo)定位 1 知道什么是光譜 什么是線狀譜 什么是連續(xù)譜 2 知道光譜分析的應(yīng)用 3 知道氫原子光譜的實(shí)驗(yàn)規(guī)律及巴爾末公式 課前自主學(xué)案 一 光譜的幾種類型1 光譜 按照光的 的順序排列成的一條光帶 2 連續(xù)光譜 由波長(zhǎng) 的光組成的光譜 3 明線光譜 在光譜中出現(xiàn)一些 這樣的光譜稱為明線光譜 波長(zhǎng)長(zhǎng)短 連續(xù)分布 亮線 4 發(fā)射光譜 由發(fā)光物質(zhì) 的光譜 5 吸收光譜 在光譜中 連續(xù)的背景下出現(xiàn)一些暗線 這樣的光譜稱為吸收光譜 6 線狀譜 有些光譜是分立的譜線 稱為線狀譜 7 原子光譜 只有對(duì)于同一種原子 線狀譜的位置才是相同的 這種譜線稱為原子光譜 直接產(chǎn)生 二 光譜分析的應(yīng)用1 光譜分析 由于原子的發(fā)光頻率只與原子 有關(guān) 因此可以把某種原子的光譜當(dāng)作該原子的 指紋 用來鑒別物質(zhì)的化學(xué)組成中 是否存在這種原子 含量的多少等 這種方法叫做光譜分析 2 光譜分析在生產(chǎn)生活和科研的各個(gè)領(lǐng)域發(fā)揮了重要作用 結(jié)構(gòu) 三 氫原子光譜1 巴爾末線系 由氫原子 發(fā)生變化而產(chǎn)生的發(fā)射光譜所組成的一個(gè)線系 2 巴爾末公式 n 3 4 5 6 式中RH稱為里德伯常數(shù) 內(nèi)部狀態(tài) 思考感悟 1 如何利用光譜分析確定物質(zhì)的組成成分 2 線狀譜說明原子只發(fā)出特定波長(zhǎng)的光 連續(xù)譜中連在一起的光帶如何解釋 提示 1 我們可以通過一定的技術(shù)手段使物質(zhì)發(fā)光 通過攝譜儀獲取其發(fā)光的光譜 然后利用各種原子的特征譜線進(jìn)行對(duì)比 即可確定物質(zhì)的組成成分 2 連續(xù)譜說明物質(zhì)發(fā)出了可見光中的所有波長(zhǎng)的光 核心要點(diǎn)突破 一 光譜的有關(guān)問題1 光譜的產(chǎn)生機(jī)理 原子中電子從較高能級(jí)向較低能級(jí)躍遷時(shí) 能量以光子的形式釋放出來 就是原子的發(fā)光現(xiàn)象 2 特征譜線 由于各種原子結(jié)構(gòu)不同 能級(jí)分布也各異 不同的能級(jí)差對(duì)應(yīng)不同頻率的光 對(duì)應(yīng)不同的亮線 表現(xiàn)出不連續(xù)性 因此它們發(fā)射的光的頻率也不同 3 光譜分析 利用不同原子都有自己的特定譜線可以來鑒別物質(zhì)和確定物質(zhì)的組成成分 且靈敏度很高 在發(fā)現(xiàn)和鑒定元素上有著重大的意義 4 線狀譜 連續(xù)譜 吸收譜的產(chǎn)生 1 線狀譜 單原子氣體或金屬蒸氣所發(fā)出的光為線狀光譜 又稱原子光譜 2 連續(xù)譜 由熾熱的固體 液體和高壓氣體所輻射的光譜均為連續(xù)光譜 3 吸收譜 連續(xù)光譜中某波長(zhǎng)的光波吸收后出現(xiàn)的暗線 太陽(yáng)光譜就是典型的吸收光譜 讓高溫物體所發(fā)出的白光通過某種物質(zhì)后獲得的光譜就為吸收譜 4 同一種原子的線狀譜的亮線與吸收譜中的暗線一一對(duì)應(yīng) 特別提醒 1 每種原子都有其特定的原子譜線 該譜線與原子所處狀態(tài)無關(guān) 2 由于每種原子的線狀譜與吸收譜一一對(duì)應(yīng) 光譜分析中既可以用線狀譜 也可用吸收譜 即時(shí)應(yīng)用 即時(shí)突破 小試牛刀 1 關(guān)于光譜和光譜分析 下列說法中正確的是 A 光譜包括連續(xù)譜和線狀譜B 太陽(yáng)光譜是連續(xù)譜 氫光譜是線狀譜C 線狀譜和吸收光譜都可用作光譜分析D 光譜分析幫助人們發(fā)現(xiàn)了許多新元素 3 巴耳末線系是氫原子中的電子從能量較高的狀態(tài)躍遷到特定能量狀態(tài) 2級(jí) 產(chǎn)生的譜線組成的線系 2 其他譜線系在氫原子光譜中的紫外區(qū)和紅外區(qū)又發(fā)現(xiàn)新的一些譜線系 并可用類似公式表示 需要說明的是 在利用巴耳末公式計(jì)算某一條譜線對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)時(shí) 切記R是常數(shù) 均是原子中的電子從不同的較高能量狀態(tài)躍遷到特定能量狀態(tài) 2級(jí) 因此n取整數(shù)且均大于2的數(shù)值 其他線系具有類似的特點(diǎn) 解析 選AC 巴耳末公式是巴耳末在研究氫光譜特征時(shí)發(fā)現(xiàn)的 故A選項(xiàng)正確 公式中的n只能取大于或等于3的整數(shù)值 故氫光譜是線狀譜 B選項(xiàng)錯(cuò)誤 C選項(xiàng)正確 巴耳末公式只適用于氫光譜的分析 不適用于其他原子光譜的分析 D選項(xiàng)錯(cuò)誤 課堂互動(dòng)講練 下列關(guān)于光譜和光譜分析的說法中 正確的是 A 太陽(yáng)光譜和白熾燈光譜都是線狀譜B 煤氣燈火焰中燃燒的鈉蒸氣或霓虹燈產(chǎn)生的光譜都是線狀譜C 進(jìn)行光譜分析時(shí) 可以用線狀譜 不能用連續(xù)光譜D 我們能通過光譜分析鑒別月球的物質(zhì)成分 精講精析 太陽(yáng)光譜中的暗線是太陽(yáng)發(fā)出的連續(xù)光譜經(jīng)過太陽(yáng)大氣層時(shí)產(chǎn)生的吸收光譜 正是太陽(yáng)發(fā)出的光譜被太陽(yáng)大氣層中存在的對(duì)應(yīng)元素吸收所致 白熾燈發(fā)出的是連續(xù)光譜 A項(xiàng)錯(cuò)誤 月球本身不會(huì)發(fā)光 靠反射太陽(yáng)光才能使我們看到它 所以不能通過光譜分析鑒別月球的物質(zhì)成分 D項(xiàng)錯(cuò)誤 光譜分析只能是明線光譜和吸收光譜 連續(xù)光譜是不能用來做光譜分析的 所以C項(xiàng)正確 煤氣燈火焰中燃燒的鈉蒸氣或霓虹燈都是稀薄氣體發(fā)出的光 產(chǎn)生的光譜都是線狀譜 B項(xiàng)正確 答案 BC 方法總結(jié) 要明確光譜和物質(zhì)發(fā)光的對(duì)應(yīng)關(guān)系 熾熱的固體 液體和高壓氣體發(fā)出的是連續(xù)光譜 而稀薄氣體發(fā)射的是線狀譜 變式訓(xùn)練1對(duì)原子光譜 下列說法不正確的是 A 原子光譜是不連續(xù)的B 由于原子都是由原子核和電子組成的 所以各種原子的原子光譜是相同的C 各種原子的原子結(jié)構(gòu)不同 所以各種原子的原子光譜也不相同D 分析物質(zhì)發(fā)光的光譜 可以鑒別物質(zhì)中含哪些元素 解析 選B 原子光譜為線狀譜 各種原子都有自己的特征譜線 據(jù)各種原子的特征譜線進(jìn)行光譜分析可鑒別物質(zhì)組成 由此知A C D說法正確 故選B 答案 見自主解答 答案 2 475 1015Hz 同學(xué)們 來學(xué)校和回家的路上要注意安全 同學(xué)們 來學(xué)校和回家的路上要注意安全