人教版選修35 18.3氫原子光譜 課件(29張）.ppt

第十八章 3氫原子光譜 學(xué)習(xí)目標(biāo)1 知道什么是光譜 能說出連續(xù)譜和線狀譜的區(qū)別 2 能記住氫原子光譜的實(shí)驗(yàn)規(guī)律 3 能說出經(jīng)典物理學(xué)在解釋原子的穩(wěn)定性和原子光譜分立特性上的困難 內(nèi)容索引 知識(shí)探究 題型探究 達(dá)標(biāo)檢測(cè) 知識(shí)探究 一 光譜和光譜分析 1 定義 用或棱鏡可以把各種顏色的光按展開 獲得光的波長(zhǎng) 頻率 和的記錄 2 分類 1 線狀譜 光譜是一條條的 2 連續(xù)譜 光譜是的光帶 3 特征譜線 各種原子的發(fā)射光譜都是 說明原子只發(fā)出幾種的光 不同原子的亮線位置 說明不同原子的不一樣 光譜中的亮線稱為原子的 光柵 波長(zhǎng) 強(qiáng)度分布 亮線 連在一起 線狀譜 特 定頻率 不同 發(fā)光頻率 特征譜線 4 應(yīng)用 利用原子的 可以鑒別物質(zhì)和確定物質(zhì)的 這種方法稱為 它的優(yōu)點(diǎn)是靈敏度高 樣本中一種元素的含量達(dá)到10 10g時(shí)就可以被檢測(cè)到 特征譜線 組成成分 光譜分析 判斷下列說法的正誤 1 各種原子的發(fā)射光譜都是連續(xù)譜 2 不同原子的發(fā)光頻率是不一樣的 3 線狀譜和連續(xù)譜都可以用來鑒別物質(zhì) 二 氫原子光譜的實(shí)驗(yàn)規(guī)律 如圖1所示為氫原子的光譜 1 仔細(xì)觀察 氫原子光譜具有什么特點(diǎn) 答案從右至左 相鄰譜線間的距離越來越小 圖1 答案 2 閱讀課本 指出氫原子光譜的譜線波長(zhǎng)具有什么規(guī)律 答案 小 2 巴耳末公式說明氫原子光譜的波長(zhǎng)只能取 不能取 巴耳末公式以簡(jiǎn)潔的形式反映了氫原子的線狀光譜 即輻射波長(zhǎng)的特征 3 其他譜線 除了巴耳末系 氫原子光譜在紅外和紫外光區(qū)的其他譜線 也都滿足與巴耳末公式類似的關(guān)系式 分立值 連續(xù)值 分立 判斷下列說法的正誤 1 光是由原子核內(nèi)部的電子運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的 光譜研究是探索原子核內(nèi)部結(jié)構(gòu)的一條重要途徑 2 稀薄氣體的分子在強(qiáng)電場(chǎng)的作用下會(huì)電離 使氣體變成導(dǎo)體 3 巴耳末公式中的n既可以取整數(shù)也可以取小數(shù) 三 經(jīng)典理論的困難 盧瑟福的原子結(jié)構(gòu)很好地解釋了 粒子散射實(shí)驗(yàn) 核外的電子繞核高速旋轉(zhuǎn) 這個(gè)結(jié)構(gòu)和經(jīng)典的電磁理論有什么矛盾 答案核外電子被庫(kù)侖力吸引 電子以很大速度繞核運(yùn)動(dòng) 繞核運(yùn)動(dòng)的加速度不為零 電磁場(chǎng)周期性變化 向外輻射電磁波 繞核運(yùn)動(dòng)的能量以電磁波的形式輻射出去 能量減少 電子繞核運(yùn)動(dòng)的軌道半徑減小 電子做螺旋線運(yùn)動(dòng) 最后落入原子核中 但是實(shí)際上原子是穩(wěn)定的 并沒有原子核外的電子落入原子核內(nèi) 所以 經(jīng)典的電磁理論不能解釋原子核外的電子的運(yùn)動(dòng)情況和原子的穩(wěn)定性 1 核式結(jié)構(gòu)模型的成就 正確地指出了的存在 很好地解釋了 2 經(jīng)典理論的困難 經(jīng)典物理學(xué)既無法解釋原子的 又無法解釋原子光譜的 原子核 粒 子散射實(shí)驗(yàn) 穩(wěn)定性 分立特征 題型探究 一 光譜和光譜分析 1 光譜的分類 2 幾種光譜的比較 3 太陽(yáng)光譜 1 太陽(yáng)光譜的特點(diǎn) 在連續(xù)譜的背景上出現(xiàn)一些不連續(xù)的暗線 是一種吸收光譜 2 對(duì)太陽(yáng)光譜的解釋 陽(yáng)光中含有各種顏色的光 但當(dāng)陽(yáng)光透過太陽(yáng)的高層大氣射向地球時(shí) 太陽(yáng)高層大氣中含有的元素會(huì)吸收它自己特征譜線的光 然后再向四面八方發(fā)射出去 到達(dá)地球的這些譜線看起來就暗了 這就形成了明亮背景下的暗線 4 光譜分析 1 優(yōu)點(diǎn) 靈敏度高 分析物質(zhì)的最低量達(dá)10 10g 2 應(yīng)用 a 發(fā)現(xiàn)新元素 b 鑒別物體的物質(zhì)成分 3 用于光譜分析的光譜 線狀光譜和吸收光譜 例1 多選 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 答案 解析 解析太陽(yáng)光譜中的暗線是太陽(yáng)發(fā)出的連續(xù)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)譜 選項(xiàng)a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 選項(xiàng)d錯(cuò)誤 光譜分析只能是線狀譜或吸收光譜 連續(xù)譜是不能用來進(jìn)行光譜分析的 所以選項(xiàng)c正確 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 選項(xiàng)b正確 針對(duì)訓(xùn)練1關(guān)于光譜 下列說法正確的是a 一切光源發(fā)出的光譜都是連續(xù)譜b 一切光源發(fā)出的光譜都是線狀譜c 稀薄氣體發(fā)光形成的光譜是線狀譜d 白光通過鈉蒸氣產(chǎn)生的光譜是線狀譜 答案 解析 解析由于物質(zhì)發(fā)光的條件不同 得到的光譜不同 故a b錯(cuò)誤 稀薄氣體發(fā)光形成的光譜為線狀譜 c正確 白光通過鈉蒸氣產(chǎn)生的光譜是吸收光譜 d錯(cuò)誤 答案 解析 解析巴耳末公式是根據(jù)氫原子光譜總結(jié)出來的 氫原子光譜的不連續(xù)性反映了氫原子發(fā)光的分立性 即輻射波長(zhǎng)的分立特征 選項(xiàng)c d正確 針對(duì)訓(xùn)練2氫原子光譜巴耳末系最小波長(zhǎng)與最大波長(zhǎng)之比為 答案 解析 達(dá)標(biāo)檢測(cè) 1 多選 關(guān)于光譜 下列說法中正確的是a 熾熱的液體發(fā)射連續(xù)譜b 線狀譜和吸收光譜都可以對(duì)物質(zhì)進(jìn)行光譜分析c 太陽(yáng)光譜中的暗線 說明太陽(yáng)中缺少與這些暗線相對(duì)應(yīng)的元素d 發(fā)射光譜一定是連續(xù)譜 1 2 3 答案 4 解析熾熱的固體 液體和高壓氣體的發(fā)射光譜是連續(xù)光譜 故a正確 線狀譜和吸收光譜都可以用來進(jìn)行光譜分析 b正確 太陽(yáng)光譜中的暗線說明太陽(yáng)大氣中含有與這些暗線相對(duì)應(yīng)的元素 c錯(cuò)誤 發(fā)射光譜有連續(xù)譜和線狀譜 d錯(cuò)誤 解析 2 多選 下列光譜中屬于原子光譜的是a 太陽(yáng)光譜b 放電管中稀薄汞蒸氣產(chǎn)生的光譜c 白熾燈的光譜d 酒精燈中燃燒的鈉蒸氣所產(chǎn)生的光譜 1 2 3 答案 4 解析放電管中稀薄汞蒸氣產(chǎn)生的光譜 燃燒的鈉蒸氣產(chǎn)生的光譜分別是由汞蒸氣 鈉蒸氣發(fā)光產(chǎn)生的 均是原子光譜 故選項(xiàng)b d對(duì) 解析 解析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 答案 解析 a 此公式是巴耳末在研究氫原子光譜特征時(shí)發(fā)現(xiàn)的b 公式中n可取任意值 故氫原子光譜是連續(xù)譜c 公式中n只能取大于或等于3的整數(shù)值 故氫原子光譜是線狀譜d 公式不僅適用于氫原子光譜的分析 還適用