高中物理 第3章 原子世界探秘 3_4 光譜分析在科學技術(shù)中的應(yīng)用學業(yè)分層測評 滬科版選修3-5

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3.4 光譜分析在科學技術(shù)中的應(yīng)用 (建議用時：45分鐘) [學業(yè)達標] 1.下列物質(zhì)產(chǎn)生連續(xù)譜的是(　　) A.熾熱的鋼水 B.發(fā)亮的白熾燈 C.熾熱的高壓氣體 D.固體或液體汽化成稀薄氣體后發(fā)光 E.氫原子的發(fā)射光譜是連續(xù)譜 【解析】　由于熾熱的固體、液體以及高壓氣體的光譜包含了一切波長的光，光譜為連續(xù)光譜，而稀薄氣體的光譜為線狀譜，氫原子的發(fā)射光譜是不連續(xù)的，由此可知，ABC正確. 【答案】　ABC 2.有關(guān)原子光譜，下列說法正確的是(　　) A.原子光譜反映了原子結(jié)構(gòu)特征 B.氫原子光譜跟氧原子光譜是不同的 C.太陽光譜是連續(xù)譜 D.鑒別物質(zhì)的成分可以采用光譜分析 E.原子光譜是連續(xù)譜 【解析】　各種原子的發(fā)射光譜都是線狀譜，不同原子的線狀譜不同.因此，線狀譜又稱為原子的特征譜線，所以A、B項正確，E錯誤；鑒別物質(zhì)的成分可采用分析原子的線狀譜，故選項D正確；太陽光通過太陽大氣層后某些波長的光被吸收，因此太陽光譜是吸收光譜，不是連續(xù)譜，C錯誤. 【答案】　ABD 3.下列說法中正確的是(　　) A.熾熱的固體、液體和高壓氣體發(fā)出的光形成連續(xù)光譜 B.各種原子的明線光譜中的明線和它吸收光譜中的暗線必定一一對應(yīng) C.氣體發(fā)出的光只能產(chǎn)生明線光譜 D.在一定條件下氣體也可以產(chǎn)生連續(xù)光譜 E.甲物體發(fā)出的白光通過乙物質(zhì)的蒸氣形成了乙物質(zhì)的吸收光譜 【解析】　據(jù)連續(xù)光譜的產(chǎn)生知A正確；由于吸收光譜中的暗線和明線光譜中的明線相對應(yīng)，但通常吸收光譜中看到的暗線要比明線光譜中的明線少，所以B不對；氣體發(fā)光，若為高壓氣體則產(chǎn)生吸收光譜，若為稀薄氣體則產(chǎn)生明線光譜，所以C錯誤，D正確；甲物體發(fā)出的白光通過乙物質(zhì)的蒸氣形成了乙物質(zhì)的吸收光譜，所以E正確. 【答案】　ADE 4.關(guān)于線狀譜，下列說法中正確的是(　　) A.每種原子處在不同溫度下發(fā)光的線狀譜不同 B.每種原子處在不同的物質(zhì)中的線狀譜相同 C.每種原子在任何條件下發(fā)光的線狀譜都相同 D.兩種不同的原子發(fā)光的線狀譜可能相同 E.兩種不同原子發(fā)光的線狀譜不相同 【解析】　每種原子都有自己的結(jié)構(gòu)，只能發(fā)出由內(nèi)部結(jié)構(gòu)決定的自己的特征譜線，不會因溫度、物質(zhì)不同而改變，B、C、E正確. 【答案】　BCE 5.對于原子光譜，下列說法正確的是(　　) A.原子光譜是不連續(xù)的 B.原子光譜是連續(xù)的 C.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 D.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 E.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】　原子光譜為線狀譜，A正確，B錯誤；各種原子都有自己的特征譜線，故C錯誤，D正確；據(jù)各種原子的特征譜線進行光譜分析可鑒別物質(zhì)組成，E正確.故A、D、E. 【答案】　ADE 6.同一元素的明線光譜的明線與吸收光譜的暗線是________. 【解析】　實驗表明各種元素的吸收光譜中的每一條暗線都跟這種原子的明線光譜中的一條明線相對應(yīng). 【答案】　相對應(yīng)的 7.盧瑟福的核式結(jié)構(gòu)模型正確地指出了________的存在，很好地解釋了________，但是經(jīng)典的物理學既無法解釋原子的________，又無法解釋原子光譜的________. 【答案】　原子核　α粒子的散射　定態(tài)　特征譜線 [能力提升] 8.關(guān)于光譜，下列說法正確的是(　　) A.太陽光譜是吸收光譜 B.太陽光譜中的暗線，是太陽光經(jīng)過太陽大氣層時某些特定頻率的光被吸收后而產(chǎn)生的 C.根據(jù)太陽光譜中的暗線，可以分析太陽的物質(zhì)組成 D.根據(jù)太陽光譜中的暗線，可以分析地球大氣層中含有哪些元素 E.各種原子的發(fā)射光譜都是線狀譜 【解析】　太陽光譜是吸收光譜.因為太陽是一個高溫物體，它發(fā)出的白光通過溫度較低的太陽大氣層時，會被太陽大氣層中的某些元素的原子吸收，從而使我們觀察到的太陽光譜是吸收光譜，所以分析太陽的吸收光譜，可知太陽大氣層的物質(zhì)組成，而某種物質(zhì)要觀察到它的吸收光譜，要求它的溫度不能太低，但也不能太高，否則會直接發(fā)光，由于地球大氣層的溫度很低，所以太陽光通過地球大氣層時不會被地球大氣層中的物質(zhì)原子吸收.上述選項中正確的是A、B、E. 【答案】　ABE 9.如圖341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________元素. 圖3-4-1 【解析】　將a、b、c、d四種元素的線狀譜與乙圖對照，可知礦物中缺少b、d元素. 【答案】　b、d 10.各種原子的光譜都是________，說明原子只發(fā)出幾種特定頻率的光.不同原子的亮線位置不同，說明不同原子的發(fā)光頻率是________的.因此這些亮線稱為原子的________. 【解析】　由于每種原子的內(nèi)部結(jié)構(gòu)不同，各種原子的光譜不同，因此都是線狀譜；線狀譜中的亮線對應(yīng)相應(yīng)的頻率，不同原子亮線位置不同，說明發(fā)光頻率不同，這些亮線稱為原子的特征譜線. 【答案】　線狀譜　不一樣　特征譜線 11.城市夜間的路燈常常用高壓鈉燈，其工作物質(zhì)是鈉，鈉在被激發(fā)放電時，其輻射的譜線主要集中在鈉原子的特征譜線589 nm和589.6 nm附近，這一波長的譜線正是可見光的黃光波段，所以燈光呈黃色，若用一個發(fā)出的是連續(xù)光譜的光源照射鈉的冷蒸氣，鈉原子吸收對應(yīng)的光，這時我們?nèi)敉ㄟ^分光鏡觀察光譜，可以看到什么現(xiàn)象？ 【解析】?、倜骶€光譜中的特征譜線是由鈉原子的能級決定的.②而同一種元素中的吸收光譜中也吸收相應(yīng)明線對應(yīng)波長的光，即明線光譜中的亮線與吸收光譜的暗線相對應(yīng). 【答案】　在黃光區(qū)有兩條暗線