2.4 氢原子光谱与能级结构 同步课件(鲁科版选修3-5).ppt

自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析课堂对点演练课堂对点演练第第4节氢原子光谱与能级结构节氢原子光谱与能级结构自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析课堂对点演练课堂对点演练1知道知道氢氢原子光原子光谱谱的的实验规实验规律律2知道知道经经典物理的困典物理的困难难在于无法解在于无法解释释原子的原子的稳稳定性和光定性和光 谱谱分立特征分立特征.自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析课堂对点演练课堂对点演练一、氢原子光谱一、氢原子光谱许许多情况下光是由原子内部多情况下光是由原子内部电电子的运子的运动产动产生的，因此光生的，因此光 谱谱研究是探索原子研究是探索原子结结构的一条重要途径构的一条重要途径巴耳末公式的意巴耳末公式的意义义：以：以简洁简洁的形式反映了的形式反映了氢氢原子的原子的线线状状 光光谱谱，即，即辐辐射波射波长长的的_特征特征分立分立自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析课堂对点演练课堂对点演练按照玻按照玻尔尔理理论论，从高能，从高能级跃级跃迁到低能迁到低能级时辐级时辐射的光子的能射的光子的能量量为为hEmEn；巴耳末公式中的正整数；巴耳末公式中的正整数n和和2正好代表能正好代表能级跃级跃迁之前和之后的迁之前和之后的_的量子数的量子数n和和2.并且理并且理论论上上的的计计算和算和实验测实验测量的量的_符合得很好，同符合得很好，同样样，玻，玻尔尔理理论论也很好地解也很好地解释释甚至甚至预预言了言了氢氢原子的其他原子的其他谱线谱线系系二、玻尔理论对氢光谱的解释二、玻尔理论对氢光谱的解释定定态轨态轨道道里德伯常量里德伯常量自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析课堂对点演练课堂对点演练一、氢原子光谱的实验规律一、氢原子光谱的实验规律氢原子的光谱氢原子的光谱 从从氢氢气放气放电电管可以管可以获获得得氢氢原子光原子光谱谱，如，如图图241所示所示图图241自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析课堂对点演练课堂对点演练在在氢氢原子光原子光谱图谱图中的可中的可见见光区内，由右向左，相光区内，由右向左，相邻谱线间邻谱线间的距离越来越小，表的距离越来越小，表现现出明出明显显的的规规律性巴耳末律性巴耳末对氢对氢原子原子光光谱谱的的谱线进谱线进行研究得到了下面的公式，行研究得到了下面的公式，该该公式称公式称为为巴耳巴耳末公式：末公式：(1)公式中公式中n只能取整数，不能只能取整数，不能连续连续取取值值，波，波长长也只会是分也只会是分立的立的值值(2)除了巴耳末系，除了巴耳末系，氢氢原子光原子光谱谱在在红红外和紫外光区的其他外和紫外光区的其他谱谱线线，也都，也都满满足与巴耳末公式足与巴耳末公式类类似的关系式似的关系式氢原子光谱的特点氢原子光谱的特点自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析课堂对点演练课堂对点演练关于光关于光谱谱，下列，下列说说法中正确的是法中正确的是 ()A太阳光太阳光谱谱是是连续连续光光谱谱B稀薄的稀薄的氢氢气气发发光光产产生的光生的光谱谱是是线线状状谱谱C煤气灯上燃煤气灯上燃烧烧的的钠盐钠盐汽化后的汽化后的钠钠蒸汽蒸汽产产生的光生的光谱谱是是线线 状状谱谱D白光通白光通过钠过钠蒸汽蒸汽产产生的光生的光谱谱是是线线状状谱谱【典典例例1】光谱及光谱分析光谱及光谱分析自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析课堂对点演练课堂对点演练解析解析太阳光谱是太阳光产生的白光通过太阳周围温度较太阳光谱是太阳光产生的白光通过太阳周围温度较低的大气时，某些波长的光被太阳大气层中的某些元素吸低的大气时，某些波长的光被太阳大气层中的某些元素吸收从而的吸收光谱，所以收从而的吸收光谱，所以A不正确；稀薄的氢气发光的是不正确；稀薄的氢气发光的是原子光谱又叫明线光谱，所以原子光谱又叫明线光谱，所以B正确；钠蒸汽产生的光谱正确；钠蒸汽产生的光谱是线状谱；是线状谱；C正确；白光通过钠蒸汽产生的光谱是吸收光正确；白光通过钠蒸汽产生的光谱是吸收光谱，所以谱，所以D不正确，应选不正确，应选B、C.答案答案BC借题发挥借题发挥明确原子光谱、线状谱、连续谱及特征谱线的明确原子光谱、线状谱、连续谱及特征谱线的关系是解此题的关键关系是解此题的关键自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析课堂对点演练课堂对点演练对对原子光原子光谱谱，下列，下列说说法正确的是法正确的是 ()A原子光原子光谱谱是不是不连续连续的的B由于原子都是由原子核和由于原子都是由原子核和电电子子组组成的，所以各种原子成的，所以各种原子 的原子光的原子光谱谱是相同的是相同的C各种原子的原子各种原子的原子结结构不同，所以各种原子的原子光构不同，所以各种原子的原子光谱谱 也不相同也不相同D分析物分析物质发质发光的光光的光谱谱，可以，可以鉴别鉴别物物质质中含哪些元素中含哪些元素解析解析原子光谱为线状谱，原子光谱为线状谱，A正确；各种原子都有自己的正确；各种原子都有自己的特征谱线，故特征谱线，故B错、错、C对；据各种原子的特征谱线进行光对；据各种原子的特征谱线进行光谱分析可鉴别物质组成，谱分析可鉴别物质组成，D正确正确答案答案ACD【变式变式1】自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析课堂对点演练课堂对点演练(1)n6时时，对应对应的波的波长长；(2)帕邢系形成的帕邢系形成的谱线谱线在真空中的波速在真空中的波速为为多大？多大？n6时时，传传播播频频率率为为多大？多大？【典典例例2】氢原子光谱的实验规律氢原子光谱的实验规律自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析课堂对点演练课堂对点演练答案答案(1)1.09106 m(2)3.0108 m/s2.751014 Hz借题发挥借题发挥巴耳末公式是用来计算氢原子光谱中的可见光巴耳末公式是用来计算氢原子光谱中的可见光范围，记牢巴耳末系公式及条件是解好此类题的关键范围，记牢巴耳末系公式及条件是解好此类题的关键自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析课堂对点演练课堂对点演练A此公式是巴耳末在研究此公式是巴耳末在研究氢氢原子光原子光谱谱特征特征时发现时发现的的B公式中公式中n可取任意可取任意值值，故，故氢氢原子光原子光谱谱是是连续谱连续谱C公式中公式中n只能取不小于只能取不小于3的整数的整数值值，故，故氢氢原子光原子光谱谱是是线线 状状谱谱D公式不但适用于公式不但适用于氢氢原子光原子光谱谱的分析，也适用于其他原的分析，也适用于其他原 子的光子的光谱谱解析解析此公式是巴耳末在研究氢原子光谱时在可见光区的此公式是巴耳末在研究氢原子光谱时在可见光区的14条谱线中得到的，只适用于氢原子光谱的分析，且条谱线中得到的，只适用于氢原子光谱的分析，且n只只能取大于等于能取大于等于3的整数，则的整数，则不能取连续值，故氢原子光谱不能取连续值，故氢原子光谱是线状谱是线状谱答案答案AC【变式变式2】自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析课堂对点演练课堂对点演练关于太阳光关于太阳光谱谱，下列，下列说说法正确的是法正确的是 ()A太阳光太阳光谱谱是吸收光是吸收光谱谱B太阳光太阳光谱谱中的暗中的暗线线，是太阳光，是太阳光经过经过太阳大气太阳大气层时层时某些某些 特定特定频频率的光被吸收后而率的光被吸收后而产产生的生的C根据太阳光根据太阳光谱谱中的暗中的暗线线，可以分析太阳的物，可以分析太阳的物质组质组成成D根据太阳光根据太阳光谱谱中的暗中的暗线线，可以分析地球大气，可以分析地球大气层层中含有中含有 哪些元素哪些元素光谱及光谱分析光谱及光谱分析1自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析课堂对点演练课堂对点演练解析解析太阳光谱是吸收光谱因为太阳是一个高温物体，太阳光谱是吸收光谱因为太阳是一个高温物体，它发出的白光通过温度较低的太阳大气层时，会被太阳大它发出的白光通过温度较低的太阳大气层时，会被太阳大气层中的某些元素的原子吸收，从而使我们观察到的太阳气层中的某些元素的原子吸收，从而使我们观察到的太阳光谱是吸收光谱，所以分析太阳的吸收光谱，可知太阳大光谱是吸收光谱，所以分析太阳的吸收光谱，可知太阳大气层的物质组成，而某种物质要观察到它的吸收光谱，要气层的物质组成，而某种物质要观察到它的吸收光谱，要求它的温度不能太低，但也不能太高，否则会直接发光，求它的温度不能太低，但也不能太高，否则会直接发光，由于地球大气层的温度很低，所以太阳光通过地球大气层由于地球大气层的温度很低，所以太阳光通过地球大气层时不会被地球大气层中的物质原子吸收，故上述选项中正时不会被地球大气层中的物质原子吸收，故上述选项中正确的是确的是A、B.答案答案AB自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析课堂对点演练课堂对点演练同理：当同理：当n4时，时，24.848 5107 m484.85 nm当当n5时，时，34.329 0107 m432.90 nm当当n6时，时，44.090 9107 m409.09 nm.答案答案654.45 nm484.85 nm432.90 nm409.09 nm氢原子光谱的实验规律氢原子光谱的实验规律2