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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歡迎進入物理課堂 第3節(jié)光譜氫原子光譜 核心要點突破 課堂互動講練 知能優(yōu)化訓練 第3節(jié) 課前自主學案 課標定位 課標定位 1 知道什么是光譜 什么是線狀譜 什么是連續(xù)譜 2 知道光譜分析的應用 3 知道氫原子光譜的實驗規(guī)律及巴爾末公式 課前自主學案 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 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 波長長短 連續(xù)分布 亮線 4 發(fā)射光譜 由發(fā)光物質 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 直接產生 二 光譜分析的應用1 光譜分析 由于原子的發(fā)光頻率只與原子 有關 因此可以把某種原子的光譜當作該原子的 指紋 用來鑒別物質的化學組成中 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 光譜分析在生產生活和科研的各個領域發(fā)揮了重要作用 結構 三 氫原子光譜1 巴爾末線系 由氫原子 發(fā)生變化而產生的發(fā)射光譜所組成的一個線系 2 巴爾末公式 n 3 4 5 6 式中RH稱為里德伯常數(shù) 內部狀態(tài) 思考感悟 1 如何利用光譜分析確定物質的組成成分 2 線狀譜說明原子只發(fā)出特定波長的光 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手段使物質發(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行對比 即可確定物質的組成成分 2 連續(xù)譜說明物質發(fā)出了可見光中的所有波長的光 核心要點突破 一 光譜的有關問題1 光譜的產生機理 原子中電子從較高能級向較低能級躍遷時 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 由于各種原子結構不同 能級分布也各異 不同的能級差對應不同頻率的光 對應不同的亮線 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和確定物質的組成成分 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)光譜中某波長的光波吸收后出現(xiàn)的暗線 太陽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應 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 2 由于每種原子的線狀譜與吸收譜一一對應 光譜分析中既可以用線狀譜 也可用吸收譜 即時應用 即時突破 小試牛刀 1 關于光譜和光譜分析 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 產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算某一條譜線對應的波長時 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 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 解析 選AC 巴耳末公式是巴耳末在研究氫光譜特征時發(fā)現(xiàn)的 故A選項正確 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選項錯誤 C選項正確 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選項錯誤 課堂互動講練 下列關于光譜和光譜分析的說法中 正確的是 A 太陽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生的光譜都是線狀譜C 進行光譜分析時 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成分 精講精析 太陽光譜中的暗線是太陽發(fā)出的連續(xù)光譜經過太陽大氣層時產生的吸收光譜 正是太陽發(fā)出的光譜被太陽大氣層中存在的對應元素吸收所致 白熾燈發(fā)出的是連續(xù)光譜 A項錯誤 月球本身不會發(fā)光 靠反射太陽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成分 D項錯誤 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 產生的光譜都是線狀譜 B項正確 答案 BC 方法總結 要明確光譜和物質發(fā)光的對應關系 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 變式訓練1對原子光譜 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 各種原子的原子結構不同 所以各種原子的原子光譜也不相同D 分析物質發(fā)光的光譜 可以鑒別物質中含哪些元素 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 據各種原子的特征譜線進行光譜分析可鑒別物質組成 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 同學們 來學校和回家的路上要注意安全 同學們 來學校和回家的路上要注意安全