高中物理选修3-5ppt课件：第十八章-第3节-氢原子光谱.pptx

1严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。课堂互动探究课前自主梳理课堂小结第第3节氢原子光谱节氢原子光谱学习目标学习目标核心提炼核心提炼1.了解光谱、连续谱和线状谱等概念。了解光谱、连续谱和线状谱等概念。3个个概概念念光光谱谱线状谱线状谱 连续谱连续谱1个实验规律个实验规律氢原子光谱的实氢原子光谱的实验规律验规律2.知道氢原子光谱的实验规律。知道氢原子光谱的实验规律。3.知道经典物理学的困难在于无法解释原子的稳定性和光知道经典物理学的困难在于无法解释原子的稳定性和光谱分立特性。谱分立特性。4.让学生进一步体会物理规律是在接受实践检验的过程中让学生进一步体会物理规律是在接受实践检验的过程中不断地发展和完善的。不断地发展和完善的。2严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。课堂互动探究课前自主梳理课堂小结一、光谱一、光谱阅读教材第阅读教材第5455页内容，知道光谱概念，能区分连续谱和线状谱。页内容，知道光谱概念，能区分连续谱和线状谱。1.定义：定义：用用或棱镜可以把各种颜色的光按或棱镜可以把各种颜色的光按 展展开开，获获得得光光的的波波长长(频频率率)和和的记录。的记录。2.分类分类(1)线状谱：光谱是一条条的线状谱：光谱是一条条的 。(2)连续谱：光谱是连续谱：光谱是 的光带。的光带。光栅光栅波长波长强度分布强度分布亮线亮线连在一起连在一起3严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。课堂互动探究课前自主梳理课堂小结3.特征谱线：特征谱线：各种原子的发射光谱都是各种原子的发射光谱都是，说说明明原原子子只只发发出出几几种种_的的光，不同原子的亮线位置光，不同原子的亮线位置，说明不同原子的，说明不同原子的 不不一一样样，光光谱谱中中的的亮亮线称为原子的线称为原子的。4.应用：应用：利用原子的利用原子的，可以鉴别物质和确定物质的，可以鉴别物质和确定物质的，这这种种方方法称为法称为，它它的的优优点点是是灵灵敏敏度度高高，样样本本中中一一种种元元素素的的含含量量达达到到1010 g时时就就可以被检测到。可以被检测到。线状谱线状谱特定频率特定频率不同不同发光频率发光频率特征谱线特征谱线特征谱线特征谱线组成成分组成成分光谱分析光谱分析4严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。课堂互动探究课前自主梳理课堂小结思维判断思维判断(1)各种原子的发射光谱都是线状谱，并且只能发出几个特定的频率。各种原子的发射光谱都是线状谱，并且只能发出几个特定的频率。()(2)可以利用光谱分析来鉴别物质和确定物质的组成成分。可以利用光谱分析来鉴别物质和确定物质的组成成分。()(3)太阳光谱是连续谱，氢光谱是线状谱。太阳光谱是连续谱，氢光谱是线状谱。()答案答案(1)(2)(3)5严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。课堂互动探究课前自主梳理课堂小结二、氢原子光谱的实验规律二、氢原子光谱的实验规律阅读教材第阅读教材第5556页内容，了解氢原子光谱的特点及规律。页内容，了解氢原子光谱的特点及规律。1.许多情况下光是由原子内部电子的运动产生的，因此光谱研究是探索许多情况下光是由原子内部电子的运动产生的，因此光谱研究是探索的的一条重要途径。一条重要途径。2.气体放电管：气体放电管：玻璃管中稀薄气体的分子在强电场的作用下会玻璃管中稀薄气体的分子在强电场的作用下会，成成为为自自由由移移动动的正负电荷，于是气体变成的正负电荷，于是气体变成 ，导电时会，导电时会 。这样的装置叫作。这样的装置叫作_。3.巴耳末公式：巴耳末公式：(n3，4，5)其其中中R叫叫里里德德伯伯常常量量，其其值值为为R1.10107 m1。4.巴巴耳耳末末公公式式的的意意义义：以以简简洁洁的的形形式式反反映映了了氢氢原原子子的的线线状状光光谱谱，即即辐辐射射波波长长的的_特征。特征。原子结构原子结构电离电离导体导体发光发光气体放电管气体放电管分立分立6严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。课堂互动探究课前自主梳理课堂小结思维判断思维判断(1)光光是是由由原原子子核核内内部部的的电电子子运运动动产产生生的的，光光谱谱研研究究是是探探索索原原子子核核内内部部结结构构的的一一条条重要途径。重要途径。()(2)稀薄气体的分子在强电场的作用下会变成导体并发光。稀薄气体的分子在强电场的作用下会变成导体并发光。()(3)巴耳末公式中的巴耳末公式中的n既可以取整数也可以取小数。既可以取整数也可以取小数。()答案答案(1)(2)(3)高中物理选修3-5课件：第十八章 第3节 氢原子光谱(共22张PPT)高中物理选修3-5课件：第十八章 第3节 氢原子光谱(共22张PPT)7严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。课堂互动探究课前自主梳理课堂小结三、经典理论的困难三、经典理论的困难阅读教材第阅读教材第56页内容，了解经典电磁理论的局限性表现在哪些方面。页内容，了解经典电磁理论的局限性表现在哪些方面。1.核式结构模型的成就：核式结构模型的成就：正确地指出了正确地指出了的存在，很好地解释了的存在，很好地解释了散散射实验。射实验。2.经典理论的困难：经典理论的困难：经典物理学既无法解释原子的经典物理学既无法解释原子的，又又无无法法解解释释原原子子光光谱谱的的。原子核原子核粒子粒子稳定性稳定性分立特征分立特征高中物理选修3-5课件：第十八章 第3节 氢原子光谱(共22张PPT)高中物理选修3-5课件：第十八章 第3节 氢原子光谱(共22张PPT)8严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。课堂互动探究课前自主梳理课堂小结思考判断思考判断(1)经典物理学很好地解释原子的稳定性。经典物理学很好地解释原子的稳定性。()(2)经典物理学无法解释原子光谱的分立特征。经典物理学无法解释原子光谱的分立特征。()(3)经典物理学可以很好地应用于宏观世界，也能解释原子世界的现象。经典物理学可以很好地应用于宏观世界，也能解释原子世界的现象。()答案答案(1)(2)(3)高中物理选修3-5课件：第十八章 第3节 氢原子光谱(共22张PPT)高中物理选修3-5课件：第十八章 第3节 氢原子光谱(共22张PPT)9严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。课堂互动探究课前自主梳理课堂小结光谱和光谱分析光谱和光谱分析1.光谱的分类光谱的分类要点归纳要点归纳高中物理选修3-5课件：第十八章 第3节 氢原子光谱(共22张PPT)高中物理选修3-5课件：第十八章 第3节 氢原子光谱(共22张PPT)10严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。课堂互动探究课前自主梳理课堂小结2.几种光谱的比较几种光谱的比较 比较比较光谱光谱 产生条件产生条件光谱形式及应用光谱形式及应用线状光谱线状光谱稀薄气体发光形成的稀薄气体发光形成的光谱光谱一些不连续的明线组成，不同元素的明线光一些不连续的明线组成，不同元素的明线光谱不同谱不同(又叫特征光谱又叫特征光谱)，可用于光谱分析，可用于光谱分析连续光谱连续光谱炽热的固体、液体和炽热的固体、液体和高压气体发光形成的高压气体发光形成的连续分布，一切波长的光都有连续分布，一切波长的光都有吸收光谱吸收光谱炽热的白光通过温度炽热的白光通过温度较白光低的气体后，较白光低的气体后，再色散形成的再色散形成的用分光镜观察时，见到连续光谱背景上出现用分光镜观察时，见到连续光谱背景上出现一些暗线一些暗线(与特征谱线相对应与特征谱线相对应)，可用于光谱，可用于光谱分析分析高中物理选修3-5课件：第十八章 第3节 氢原子光谱(共22张PPT)高中物理选修3-5课件：第十八章 第3节 氢原子光谱(共22张PPT)11严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。课堂互动探究课前自主梳理课堂小结3.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一些不连续的暗线，是一种吸收光谱。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，是一种吸收光谱。(2)对对太太阳阳光光谱谱的的解解释释：阳阳光光中中含含有有各各种种颜颜色色的的光光，但但当当阳阳光光透透过过太太阳阳的的高高层层大大气气射射向向地地球球时时，太太阳阳高高层层大大气气中中含含有有的的元元素素会会吸吸收收它它自自己己特特征征谱谱线线的的光光，然然后后再再向向四四面面八方发射出去，到达地球的这些谱线看起来就暗了，这就形成了明亮背景下的暗线。八方发射出去，到达地球的这些谱线看起来就暗了，这就形成了明亮背景下的暗线。4.光谱分析光谱分析(1)优点：灵敏度高，分析物质的最低量达优点：灵敏度高，分析物质的最低量达1010 g。(2)应用：应用：a.发现新元素；发现新元素；b.鉴别物体的物质成分。鉴别物体的物质成分。(3)用于光谱分析的光谱：线状光谱和吸收光谱。用于光谱分析的光谱：线状光谱和吸收光谱。高中物理选修3-5课件：第十八章 第3节 氢原子光谱(共22张PPT)高中物理选修3-5课件：第十八章 第3节 氢原子光谱(共22张PPT)12严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。课堂互动探究课前自主梳理课堂小结例例1(多选多选)下列关于光谱的说法正确的是下列关于光谱的说法正确的是()A.连续光谱就是由连续发光的物体产生的光谱，线状谱是线状光源产生的光谱连续光谱就是由连续发光的物体产生的光谱，线状谱是线状光源产生的光谱B.通过对连续谱的光谱分析，可鉴定物质成分通过对连续谱的光谱分析，可鉴定物质成分C.连续光谱包括一切波长的光，线状谱只包括某些特定波长的光连续光谱包括一切波长的光，线状谱只包括某些特定波长的光D.通过对线状谱的明线光谱分析或对吸收光谱的暗线分析，可鉴定物质成分通过对线状谱的明线光谱分析或对吸收光谱的暗线分析，可鉴定物质成分审题指导审题指导解答本题应把握以下三点：解答本题应把握以下三点：(1)弄清连续谱和线状谱的产生和概念。弄清连续谱和线状谱的产生和概念。(2)正确区分连续谱和线状谱。正确区分连续谱和线状谱。(3)知道哪些谱线可以用来光谱分析。知道哪些谱线可以用来光谱分析。精典示例精典示例高中物理选修3-5课件：第十八章 第3节 氢原子光谱(共22张PPT)高中物理选修3-5课件：第十八章 第3节 氢原子光谱(共22张PPT)13严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。课堂互动探究课前自主梳理课堂小结解解析析连续谱是是指指光光谱由由连续分分布布的的一一切切波波长的的光光(一一切切单色色光光)组成成的的，而而不不是是指指光光源源是是连续的的。连续谱是是由由炽热固固体体、液液体体及及高高压气气体体发光光产生生的的，线状状谱是是由由一一些些不不连续的的亮亮线组成成的的，由由稀稀薄薄气气体体或或金金属属蒸蒸气气所所发出出的的光光产生生的的，而而不不是是指指光光源源是是线状状光光源源，选项A错误，C正正确确；光光谱分分析析是是根根据据不不同同原原子子都都有有自自己己的的特特征征谱线来来鉴别物物质和和确确定定物物质的的组成成成成分分的的方方法法，连续谱含含有有一一切切波波长的的光光，不不是是原原子子的的特特征征谱线，不不能能用用来来做做光光谱分分析析，而而线状状谱和和吸吸收收光光谱都都是是原原子子自自身身的的特特征征谱线，所所以以可可以以用用来来做做光光谱分分析析，鉴定定物物质成成分分，其其优点点是是灵灵敏敏度度很很高高，在在发现和和鉴定定元元素素上上有有着着重重大大的的意意义，选项B错误，D正确。正确。答案答案CD高中物理选修3-5课件：第十八章 第3节 氢原子光谱(共22张PPT)高中物理选修3-5课件：第十八章 第3节 氢原子光谱(共22张PPT)14严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。课堂互动探究课前自主梳理课堂小结 针针对对训训练练1 利利用用光光谱谱分分析析的的方方法法能能够够鉴鉴别别物物质质和和确确定定物物质质的的组组成成成成分分，关关于于光光谱谱分分析，下列说法正确的是析，下列说法正确的是()A.利用高温物体的连续谱就可鉴别其组成成分利用高温物体的连续谱就可鉴别其组成成分B.利用物质的线状谱就可鉴别其组成成分利用物质的线状谱就可鉴别其组成成分C.高温物体发出的光通过物质后的光谱上的暗线反映了高温物体的组成成分高温物体发出的光通过物质后的光谱上的暗线反映了高温物体的组成成分D.同一种物质的线状谱与吸收光谱上的暗线，由于光谱的不同，它们没有关系同一种物质的线状谱与吸收光谱上的暗线，由于光谱的不同，它们没有关系高中物理选修3-5课件：第十八章 第3节 氢原子光谱(共22张PPT)高中物理选修3-5课件：第十八章 第3节 氢原子光谱(共22张PPT)15严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。课堂互动探究课前自主梳理课堂小结解解析析高高温温物物体体的的光光谱包包括括了了各各种种频率率的的光光，与与其其组成成成成分分无无关关，故故选项A错误；某某种种物物质发光光的的线状状谱中中的的明明线是是与与某某种种原原子子发出出的的某某频率率的的光光有有关关，通通过这些些亮亮线与与原原子子的的特特征征谱线对照照，即即可可确确定定物物质的的组成成成成分分，选项B正正确确；高高温温物物体体发出出的的光光通通过物物质后后某某些些频率率的的光光被被吸吸收收而而形形成成暗暗线，这些些暗暗线与与所所经物物质有有关关，选项C错误；某某种种物物质发出出某某种种频率率的的光光，当当光光通通过这种种物物质时它它也也会会吸吸收收这种种频率率的的光光，因因此此线状状谱中的亮中的亮线与吸收光与吸收光谱中的暗中的暗线相相对应。选项D错误。答案答案B高中物理选修3-5课件：第十八章 第3节 氢原子光谱(共22张PPT)高中物理选修3-5课件：第十八章 第3节 氢原子光谱(共22张PPT)16严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。课堂互动探究课前自主梳理课堂小结氢原子光谱的实验规律与经典电磁理论的困难氢原子光谱的实验规律与经典电磁理论的困难1.氢氢原原子子光光谱谱：氢氢原原子子光光谱谱呈呈现现分分立立的的明明线线条条纹纹，在在可可见见光光区区内内，由由右右向向左左，相相邻邻谱线间的距离越来越小，表现出明显的规律性。谱线间的距离越来越小，表现出明显的规律性。2.氢原子光谱的特点氢原子光谱的特点要点归纳要点归纳高中物理选修3-5课件：第十八章 第3节 氢原子光谱(共22张PPT)高中物理选修3-5课件：第十八章 第3节 氢原子光谱(共22张PPT)17严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。课堂互动探究课前自主梳理课堂小结3.经典理论的局限性经典理论的局限性(1)经典理论无法解释原子的稳定性。经典理论无法解释原子的稳定性。(2)经典理论无法解释原子光谱是分立的线状谱。经典理论无法解释原子光谱是分立的线状谱。高中物理选修3-5课件：第十八章 第3节 氢原子光谱(共22张PPT)高中物理选修3-5课件：第十八章 第3节 氢原子光谱(共22张PPT)18严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。课堂互动探究课前自主梳理课堂小结A.巴耳末依据核式结构理论总结出巴耳末公式巴耳末依据核式结构理论总结出巴耳末公式B.巴耳末公式反映了氢原子发光的连续性巴耳末公式反映了氢原子发光的连续性C.巴耳末依据氢原子光谱的分析总结出巴耳末公式巴耳末依据氢原子光谱的分析总结出巴耳末公式D.巴耳末公式反映了氢原子发光的分立性，其波长的分立值并不是人为规定的巴耳末公式反映了氢原子发光的分立性，其波长的分立值并不是人为规定的解解析析巴巴耳耳末末公公式式是是根根据据氢原原子子光光谱总结出出来来的的。氢原原子子光光谱的的不不连续性性反反映映了了氢原子原子发光的分立性，即光的分立性，即辐射波射波长的分立特征，的分立特征，选项C、D正确。正确。答案答案CD精典示例精典示例高中物理选修3-5课件：第十八章 第3节 氢原子光谱(共22张PPT)高中物理选修3-5课件：第十八章 第3节 氢原子光谱(共22张PPT)19严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。课堂互动探究课前自主梳理课堂小结例例3(多多选选)关关于于经经典典电电磁磁理理论论与与原原子子的的核核式式结结构构之之间间的的关关系系，下下列列说说法法正正确确的的是是()A.经典电磁理论很容易解释原子的稳定性经典电磁理论很容易解释原子的稳定性B.根根据据经经典典电电磁磁理理论论，电电子子绕绕原原子子核核转转动动时时，电电子子会会不不断断释释放放能能量量，最最后后被被吸吸附附到到原子核上原子核上C.根据经典电磁理论，原子光谱应该是连续的根据经典电磁理论，原子光谱应该是连续的D.原子的核式结构模型彻底否定了经典电磁理论原子的核式结构模型彻底否定了经典电磁理论审题指导审题指导(1)掌握原子的核式结构中电子的运动规律。掌握原子的核式结构中电子的运动规律。(2)正确理解经典电磁理论与事实不符的事实。正确理解经典电磁理论与事实不符的事实。高中物理选修3-5课件：第十八章 第3节 氢原子光谱(共22张PPT)高中物理选修3-5课件：第十八章 第3节 氢原子光谱(共22张PPT)20严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。课堂互动探究课前自主梳理课堂小结解解析析根根据据经典典电磁磁理理论，电子子在在绕核核做做加加速速运运动的的过程程中中，要要向向外外辐射射电磁磁波波，因因此此能能量量要要减减少少，电子子的的轨道道半半径径要要减减小小，最最终会会落落到到原原子子核核上上，因因而而原原子子是是不不稳定定的的。电子子在在转动过程程中中，随随着着转动半半径径不不断断减减小小，转动频率率不不断断增增大大，辐射射电磁磁波波的的频率率不不断断变化化，因因而而大大量量原原子子发光光的的光光谱应该是是连续谱。事事实上上，原原子子是是稳定定的的，原原子子光光谱也也不不是是连续谱，而而是是线状状谱，故故选项A错误，B、C正正确确；经典典理理论可可以以很很好好地地应用用于宏于宏观物体，但不能用于解物体，但不能用于解释原子世界的原子世界的现象，故象，故选项D错误。答案答案BC高中物理选修3-5课件：第十八章 第3节 氢原子光谱(共22张PPT)高中物理选修3-5课件：第十八章 第3节 氢原子光谱(共22张PPT)21严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。课堂互动探究课前自主梳理课堂小结针对训练针对训练2 氢原子光谱巴耳末系最小波长与最大波长之比为氢原子光谱巴耳末系最小波长与最大波长之比为()答案答案A高中物理选修3-5课件：第十八章 第3节 氢原子光谱(共22张PPT)高中物理选修3-5课件：第十八章 第3节 氢原子光谱(共22张PPT)22严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。课堂互动探究课前自主梳理课堂小结高中物理选修3-5课件：第十八章 第3节 氢原子光谱(共22张PPT)高中物理选修3-5课件：第十八章 第3节 氢原子光谱(共22张PPT)