1、1第三节氢原子光谱第三节氢原子光谱1 第三节氢原子光谱2课前自主学案课前自主学案核心要点突破核心要点突破课标定位课标定位课堂互动讲练课堂互动讲练第第三三节节知能优化训练知能优化训练2课前自主学案核心要点突破课标定位课堂互动讲练第三节知能优3课标定位课标定位学习目标：学习目标：1.知道氢原子光谱的实验定律以知道氢原子光谱的实验定律以及巴耳末公式及巴耳末公式2明确光谱产生的原理及光谱分析的特明确光谱产生的原理及光谱分析的特点点重点难点：重点难点：1.氢原子光谱的实验规律及光谱氢原子光谱的实验规律及光谱分析的特点分析的特点2氢原子光谱的实验规律氢原子光谱的实验规律3 课标定位学习目标：1.知道氢原子
2、光谱的实验定律以及巴耳末公4课前自主学案课前自主学案一、巴耳末系一、巴耳末系1原子光谱原子光谱某种原子的气体某种原子的气体_后可以后可以_并产生并产生_的光谱，这种光谱被称之为原子的光谱，这种光谱被称之为原子光谱光谱通电通电发光发光固定不变固定不变4 课前自主学案一、巴耳末系通电发光固定不变5里德伯常量里德伯常量1.097107 m15 里德伯常量1.0 9 7 1 0 7 m16一 系 列 符 合 巴 耳 末 公 式 的 光 谱 线 统 称一 系 列 符 合 巴 耳 末 公 式 的 光 谱 线 统 称_二、氢原子光谱的其他线系二、氢原子光谱的其他线系巴耳末系巴耳末系6 一系列符合巴耳末公式的
3、光谱线统称_ _ _ _ _ _ _ _ 巴耳末系778三、原子光谱三、原子光谱由于每种原子都有自己特定的原子光谱，由于每种原子都有自己特定的原子光谱，不同的原子，其原子光谱均不同的原子，其原子光谱均_，原子光，原子光谱被称为原子的谱被称为原子的“指纹指纹”，可以通过对光谱的，可以通过对光谱的分析鉴别不同原子，确定物体的分析鉴别不同原子，确定物体的_并并发现发现_不相同不相同化学组成化学组成新元素新元素8 三、原子光谱不相同化学组成新元素9思考感悟思考感悟进行光谱分析有何意义？进行光谱分析有何意义？提示：提示：1859年，德国化学家本生和物理学家年，德国化学家本生和物理学家基尔霍夫创立了光谱分
4、析法，被称为基尔霍夫创立了光谱分析法，被称为“化学家化学家神奇的眼睛神奇的眼睛”通过这种方法，科学家在实验通过这种方法，科学家在实验室中发现了几种新的化学元素，另外，光谱室中发现了几种新的化学元素，另外，光谱分析可以鉴别和确定物质的化学组成，还为分析可以鉴别和确定物质的化学组成，还为物理学家深入研究原子世界打开了一扇大物理学家深入研究原子世界打开了一扇大门门9 思考感悟10核心要点突破核心要点突破一、光谱原子光谱一、光谱原子光谱1光谱光谱(1)光谱：用光栅或棱镜可以把光按波长展光谱：用光栅或棱镜可以把光按波长展开，获得光的波长开，获得光的波长(或频率或频率)成分和强度分布成分和强度分布的记录，
5、即光谱光谱分为连续光谱和明的记录，即光谱光谱分为连续光谱和明线光谱线光谱(2)连续光谱：连续分布的包含从红光到紫连续光谱：连续分布的包含从红光到紫光的各种色光的光谱光的各种色光的光谱产生：是由炽热的固体、液体、高压气体产生：是由炽热的固体、液体、高压气体发光而产生的发光而产生的1 0 核心要点突破一、光谱原子光谱11(3)明线光谱：只含有一些不连续的亮线的光明线光谱：只含有一些不连续的亮线的光谱线状谱中的亮线叫谱线谱线状谱中的亮线叫谱线产生：由稀薄气体或金属蒸气产生：由稀薄气体或金属蒸气(即处于游离态即处于游离态下的原子下的原子)发光而产生的，观察稀薄气体发光发光而产生的，观察稀薄气体发光用光
6、谱管，观察金属蒸气发光可把含有该金用光谱管，观察金属蒸气发光可把含有该金属原子的物质放到煤气灯上燃烧，即可使它属原子的物质放到煤气灯上燃烧，即可使它们汽化后发光们汽化后发光1 1(3)明线光谱：只含有一些不连续的亮线的光谱线状谱中的12特别提醒：特别提醒：不同元素的原子产生的明线光谱不同元素的原子产生的明线光谱是不同的，但同种元素的原子产生的明线光是不同的，但同种元素的原子产生的明线光谱却相同，说明每种原子只能发射其本身特谱却相同，说明每种原子只能发射其本身特征的某些波长的光，因此明线光谱中的光谱征的某些波长的光，因此明线光谱中的光谱线也叫元素的特征谱线线也叫元素的特征谱线原子光谱原子光谱1
7、2 特别提醒：不同元素的原子产生的明线光谱是不同的，但同种元132吸收光谱吸收光谱(1)吸收光谱：高温物体发出的白光通过物质后，吸收光谱：高温物体发出的白光通过物质后，某些波长的光波被物质吸收后产生的光谱某些波长的光波被物质吸收后产生的光谱(2)产生：由炽热物体产生：由炽热物体(或高压气体或高压气体)发出的白光发出的白光通过温度较低的气体后产生通过温度较低的气体后产生例如：让弧光灯发出的白光通过低温的钠气，例如：让弧光灯发出的白光通过低温的钠气，可以看到钠的吸收光谱可以看到钠的吸收光谱若将某种元素的吸收光谱和明线光谱比较可以若将某种元素的吸收光谱和明线光谱比较可以发现：各种原子吸收光谱的暗线和
8、明线光谱的发现：各种原子吸收光谱的暗线和明线光谱的亮线相对应即表明某种原子发出的光和吸收亮线相对应即表明某种原子发出的光和吸收的光的频率是特定的的光的频率是特定的1 3 2 吸收光谱14即时应用即时应用(即时突破，小试牛刀即时突破，小试牛刀)1.(单选单选)下列说法中正确的是下列说法中正确的是()A炽热的固体、液体和高压气体发出的光形炽热的固体、液体和高压气体发出的光形成连续谱成连续谱B各种原子的线状谱中的明线和它吸收光谱各种原子的线状谱中的明线和它吸收光谱中的暗线必定一一对应中的暗线必定一一对应C气体发出的光只能产生线状谱气体发出的光只能产生线状谱D甲物质发出的白光通过乙物质的蒸气形成甲物质
9、发出的白光通过乙物质的蒸气形成了甲物质的吸收光谱了甲物质的吸收光谱1 4 即时应用(即时突破，小试牛刀)15解析：解析：选选A.据连续光谱的产生知选项据连续光谱的产生知选项A正确；正确；由于吸收光谱中的暗线和线状谱中的明线相由于吸收光谱中的暗线和线状谱中的明线相对应，但通常吸收光谱中暗线看到的要比线对应，但通常吸收光谱中暗线看到的要比线状谱中的明线少，所以选项状谱中的明线少，所以选项B错误；气体发光，错误；气体发光，若为高压气体则产生吸收光谱若为稀薄气若为高压气体则产生吸收光谱若为稀薄气体则产生线状谱，所以选项体则产生线状谱，所以选项C错误；甲物体发错误；甲物体发出的白光通过乙物质的蒸气形成了
10、乙物质的出的白光通过乙物质的蒸气形成了乙物质的吸收光谱，所以选项吸收光谱，所以选项D错误错误1 5 解析：选A.据连续光谱的产生知选项A 正确；由于吸收光谱中16二、氢原子光谱二、氢原子光谱1氢原子光谱的观测氢原子光谱的观测在充有稀薄氢气的放电管两极间加上在充有稀薄氢气的放电管两极间加上23 kV的高压，使氢气放电，氢原子在电场的激发的高压，使氢气放电，氢原子在电场的激发下发光，通过分光镜观察氢原子的光谱下发光，通过分光镜观察氢原子的光谱1 6 二、氢原子光谱172氢原子光谱的特点氢原子光谱的特点如图如图331所示，在可见光区内，氢原子光所示，在可见光区内，氢原子光谱有四条谱线，它们分别用符号
11、谱有四条谱线，它们分别用符号H、H、H和和H表示可见，氢原子受激发只能发出几表示可见，氢原子受激发只能发出几种特定频率的光，它的光谱是几条分立的亮种特定频率的光，它的光谱是几条分立的亮线线图图331特别提醒：特别提醒：氢原子光谱是不连续的明线光谱氢原子光谱是不连续的明线光谱1 7 2 氢原子光谱的特点特别提醒：氢原子光谱是不连续的明线光181 819特别提醒：特别提醒：谱线的分立特征反映原子内部电谱线的分立特征反映原子内部电子运动的量子化特征，对于研究更复杂的原子运动的量子化特征，对于研究更复杂的原子结构具有指导意义子结构具有指导意义1 9 特别提醒：谱线的分立特征反映原子内部电子运动的量子化
12、特征202 021解析：解析：选选AC.巴耳末公式只适用于氢原子光谱巴耳末公式只适用于氢原子光谱的分析，且的分析，且n只能取大于等于只能取大于等于3的整数，即的整数，即不不能取连续值，故氢原子光谱是线状谱能取连续值，故氢原子光谱是线状谱2 1 解析：选A C.巴耳末公式只适用于氢原子光谱的分析，且n 只22三、光谱分析三、光谱分析1光谱分析光谱分析(1)光谱分析：每种原子都有自己的特征谱线，光谱分析：每种原子都有自己的特征谱线，因此可以利用它来鉴别物质和确定物质的组因此可以利用它来鉴别物质和确定物质的组成成分，这种方法叫做光谱分析成成分，这种方法叫做光谱分析(2)意义：光谱分析对鉴别化学元素有
13、着重意义：光谱分析对鉴别化学元素有着重大的意义，许多化学元素，如铯、铷、铊、大的意义，许多化学元素，如铯、铷、铊、铟、镓等，都是在实验室里通过光谱分析发铟、镓等，都是在实验室里通过光谱分析发现的现的2 2 三、光谱分析23天文学家将光谱分析应用于恒星，证明了天文学家将光谱分析应用于恒星，证明了宇宙中物质构成的统一性宇宙中物质构成的统一性光谱分析还为深入研究原子世界奠定了基光谱分析还为深入研究原子世界奠定了基础，近代原子物理学正是从原子光谱的研究础，近代原子物理学正是从原子光谱的研究中开始的中开始的特别提醒：特别提醒：光谱分析具有很高的灵敏度，样光谱分析具有很高的灵敏度，样本中元素含量达到本中元
14、素含量达到1010g就可以被检测到就可以被检测到2 3 天文学家将光谱分析应用于恒星，证明了宇宙中物质构成的统242太阳光谱太阳光谱(1)太阳光谱的特点：在连续谱的背景上出现太阳光谱的特点：在连续谱的背景上出现一些不连续的暗线一些不连续的暗线(2)太阳光谱的产生：太阳中心发出的光中含太阳光谱的产生：太阳中心发出的光中含有各种颜色的光当阳光透过太阳的高层大有各种颜色的光当阳光透过太阳的高层大气射向地球时，太阳高层大气含有的元素会气射向地球时，太阳高层大气含有的元素会吸收它自己特征谱线的光，然后再向四面八吸收它自己特征谱线的光，然后再向四面八方发射出去，到达地球的这些谱线看起来就方发射出去，到达地
15、球的这些谱线看起来就弱了，这就形成了连续谱背景下的暗线弱了，这就形成了连续谱背景下的暗线2 4 2 太阳光谱25(3)研究太阳光谱的意义研究太阳光谱的意义通过对太阳光谱中暗线的分析，与已知元素通过对太阳光谱中暗线的分析，与已知元素的特征光谱相比较，可以分析太阳大气中含的特征光谱相比较，可以分析太阳大气中含有的化学成分有的化学成分特别提醒：特别提醒：原子只会吸收自己特征谱线的光，原子只会吸收自己特征谱线的光，所以吸收光谱中暗线的频率等于发射光谱中所以吸收光谱中暗线的频率等于发射光谱中亮线的频率，它们都是原子的特征谱线亮线的频率，它们都是原子的特征谱线2 5(3)研究太阳光谱的意义26即时应用即时
16、应用(即时突破，小试牛刀即时突破，小试牛刀)3.(单选单选)太阳的连续光谱中有许多暗线，它们太阳的连续光谱中有许多暗线，它们对应着某些元素的特征谱线产生这些暗线对应着某些元素的特征谱线产生这些暗线的原因是的原因是()A太阳表面大气层中缺少相应的元素太阳表面大气层中缺少相应的元素B太阳内部缺少相应的元素太阳内部缺少相应的元素C太阳表面大气层中存在着相应的元素太阳表面大气层中存在着相应的元素D太阳内部存在着相应的元素太阳内部存在着相应的元素2 6 即时应用(即时突破，小试牛刀)27解析：解析：选选C.太阳光谱是吸收光谱，太阳内部太阳光谱是吸收光谱，太阳内部射出的光线含有各种颜色的光；当阳光穿过射出
17、的光线含有各种颜色的光；当阳光穿过太阳大气层时，大气层中的元素会吸收它自太阳大气层时，大气层中的元素会吸收它自己特征谱线的光，研究太阳光谱可知太阳大己特征谱线的光，研究太阳光谱可知太阳大气层中有哪些元素气层中有哪些元素2 7 解析：选C.太阳光谱是吸收光谱，太阳内部射出的光线含有各28课堂互动讲练课堂互动讲练原子光谱原子光谱 (双选双选)有关原子光谱下列说法正确的有关原子光谱下列说法正确的是是()A原子光谱反映了原子的结构特征原子光谱反映了原子的结构特征B氢原子光谱跟其他原子的光谱是相同的氢原子光谱跟其他原子的光谱是相同的C太阳光谱是连续的太阳光谱是连续的D鉴别物质的成分可以采用光谱分析鉴别物
18、质的成分可以采用光谱分析2 8 课堂互动讲练原子光谱类型一 (双29【思路点拨思路点拨】根据光谱分析的原理解决根据光谱分析的原理解决【自主解答自主解答】各原子光谱反映了它们各自各原子光谱反映了它们各自的特征，所以的特征，所以A正确，正确，B错误太阳光谱是吸错误太阳光谱是吸收光谱，它是不连续的，收光谱，它是不连续的，C错误光谱可以用错误光谱可以用来鉴别物质的组成，来鉴别物质的组成，D正确故正确答案为正确故正确答案为A、D.【答案答案】AD2 9【思路点拨】根据光谱分析的原理解决30变式训练变式训练(单选单选)关于光谱和光谱分析，下列关于光谱和光谱分析，下列说法不正确的是说法不正确的是()A太阳光
19、谱是连续光谱，分析太阳光谱可以太阳光谱是连续光谱，分析太阳光谱可以知道太阳内部的化学元素的组成知道太阳内部的化学元素的组成B强白光通过酒精灯火焰上的钠盐，是吸收强白光通过酒精灯火焰上的钠盐，是吸收光谱光谱C进行光谱分析时，可以利用线状谱，也可进行光谱分析时，可以利用线状谱，也可以利用吸收光谱，但不能用连续光谱以利用吸收光谱，但不能用连续光谱D煤气灯火焰上的钠盐产生的光谱是线状谱煤气灯火焰上的钠盐产生的光谱是线状谱3 0 变式训练(单选)关于光谱和光谱分析，下列说法不正确的是31解析：解析：选选A.太阳光谱是吸收光谱，这是由于太阳光谱是吸收光谱，这是由于太阳内部发出的强光经过温度比较低的太阳太阳
20、内部发出的强光经过温度比较低的太阳大气层时产生的，大气层时产生的，A错误由吸收光谱产生的错误由吸收光谱产生的条件知条件知B正确光谱分析中只能用线状谱和吸正确光谱分析中只能用线状谱和吸收光谱，所以收光谱，所以C正确煤气灯火焰上的钠盐呈正确煤气灯火焰上的钠盐呈稀薄气体状态，因此也是线状谱故正确答稀薄气体状态，因此也是线状谱故正确答案为案为A.3 1 解析：选A.太阳光谱是吸收光谱，这是由于太阳内部发出的强32 试计算氢原子光谱中莱曼系的最长波试计算氢原子光谱中莱曼系的最长波和最短波的波长各是多少和最短波的波长各是多少氢原子光谱氢原子光谱3 2 试计算氢原子光谱中莱曼系的最长波和最33【答案答案】1.22107 m9.12108 m3 3【答案】1.2 2 1 0 7 m9.1 2 1 0 8 m343 435知能优化训练知能优化训练3 5 知能优化训练36本部分内容讲解结束本部分内容讲解结束点此进入课件目点此进入课件目录录按按ESC键退出全屏播键退出全屏播放放谢谢使用谢谢使用3 6 本部分内容讲解结束点此进入课件目录按E S C 键退出全屏播放
