人教版物理选修3-5课件第18章第三节(精品).ppt

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1、第三节氢原子光谱第三节氢原子光谱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堂互动讲练课堂互动讲练课标定位课标定位知能优化训练知能优化训练 第三节第三节课标课标定位定位学学习习目目标标：1.知知道道什什么么是是光光谱谱，什什么么是是线线状状谱谱，什么是，什么是连续谱连续谱2知道光知道光谱谱分析的分析的应应用用3知知道道氢氢原原子子光光谱谱的的实实验验规规律律及及巴巴尔尔末末公公式，知道式，知道经经典典电电磁理磁理论论的困的困难难重点重点难难点：点：1.线线状状谱谱与与连续谱连续谱的区的区别别2氢氢原子光原子光谱谱的的实验规实验规律律课前自主学案课前自主学案一、光一、光谱谱1定定义义：按照

2、光的：按照光的_和和强强度分布的展开排度分布的展开排列的列的记录记录，即光，即光谱谱2分分类类：有些光：有些光谱谱是一条条的亮是一条条的亮线线，这样这样的亮的亮线线叫叫_，这样这样的光的光谱谱叫叫_有的光有的光谱谱不不是一条条分立的是一条条分立的谱线谱线，而是，而是连续连续在一起的光在一起的光带带，这样这样的光的光谱谱叫做叫做_波波长长谱线谱线线线状状谱谱连续谱连续谱3特征光特征光谱谱：各种原子的：各种原子的发发射光射光谱谱都是都是线线状状谱谱，说说明原子只明原子只发发射射_的光不同的光不同原子原子发发射的射的线线状状谱谱的亮的亮线线位置不同，位置不同，说说明不同明不同原子原子_是不一是不一样

3、样的，因此的，因此这这些些_称称为为原子的特征原子的特征谱线谱线4光光谱谱分析：利用原子的分析：利用原子的_来来鉴鉴别别物物质质和确定物和确定物质质的的组组成成分，成成分，这这种方法叫做种方法叫做光光谱谱分析分析特定特定频频率率发发光光频频率率亮亮线线特征特征谱线谱线原子原子结结构构3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光状光谱谱，即，即辐辐射波射波长长的的_特征特征三、三、经经典理典理论论的困的困难难1核核式式结结构构模模型型的的成成就就：正正确确地地指指出出了了原原子子核核的存在，很好地解的存在，很好地解释释了了_实验实验2困困难难

4、：经经典物理学既无法解典物理学既无法解释释原子的原子的_，又无法解，又无法解释释原子光原子光谱谱的的_分立分立粒散射粒散射稳稳定性定性分立特征分立特征核心要点突破核心要点突破(1)连续谱连续谱产产生：生：炽热炽热的固体、液体和高的固体、液体和高压压气体的气体的发发射射光光谱谱是是连续谱连续谱，如，如电电灯灯丝发丝发出的光、出的光、炽热炽热的的钢钢水水发发出的光都形成出的光都形成连续谱连续谱特点：其光特点：其光谱谱是是连连在一起的光在一起的光带带(2)线线状状谱谱：只含有一些不：只含有一些不连续连续的亮的亮线线的光的光谱谱产产生：由游离状生：由游离状态态的原子的原子发发射的，因此也叫射的，因此也

5、叫原子光原子光谱谱，稀薄气体或金属的蒸汽的，稀薄气体或金属的蒸汽的发发射光射光谱谱是是线线状状谱谱实验证实验证明，每种元素的原子都有一明，每种元素的原子都有一定特征的定特征的线线状状谱谱，可以使用光，可以使用光谱谱管管观观察稀薄气察稀薄气体体发发光光时时的的线线状状谱谱特点：不同元素的原子特点：不同元素的原子产产生的生的线线状状谱谱是不同是不同的，但同种元素原子的，但同种元素原子产产生的生的线线状状谱谱是相同的，是相同的，这这意味着，某种物意味着，某种物质质的原子可用其的原子可用其线线状状谱谱加以加以鉴别鉴别，因此称某种元素原子的，因此称某种元素原子的线线状状谱为这谱为这种元种元素原子的特征素

6、原子的特征谱线谱线(3)吸收光吸收光谱谱定定义义：高温物体：高温物体发发出的白光通出的白光通过过某物某物质质后，后，某些波某些波长长的光被的光被该该物物质质吸收后吸收后产产生的光生的光谱谱产产生：由高生：由高压压气体或气体或炽热炽热物体物体发发出的白光通出的白光通过过温度温度较较低的气体后低的气体后产产生的生的特点：在特点：在连续谱连续谱的背景上有若干条暗的背景上有若干条暗线线实验实验表明，各种原子的吸收光表明，各种原子的吸收光谱谱中的每一条暗中的每一条暗线线都跟都跟该该原子的原子的线线状状谱谱中的一条亮中的一条亮线线相相对应对应即某种原即某种原子子发发出的光与吸收的光的出的光与吸收的光的频频

7、率是特定的，因此吸率是特定的，因此吸收光收光谱谱中的暗中的暗线线也是也是该该元素原子的特征元素原子的特征谱线谱线例如：太阳光例如：太阳光谱谱就是太阳内部就是太阳内部发发出的出的强强光光经经温度温度相相对较对较低的太阳大气低的太阳大气层时产层时产生的吸收光生的吸收光谱谱2光光谱谱分析分析(1)定定义义：每种原子都有自己的特征：每种原子都有自己的特征谱线谱线，可以利，可以利用光用光谱谱来来鉴别鉴别物物质质和确定物和确定物质质的的组组成成分成成分(2)优优点：灵敏度高，分析物点：灵敏度高，分析物质质的最低量达的最低量达1010 g.(3)应应用：用：应应用光用光谱谱分析分析发现发现新元素；新元素；鉴

8、鉴别别物物体体的的物物质质成成分分，研研究究太太阳阳光光谱谱时时发发现现了了太阳中存在太阳中存在钠钠、镁镁、铜铜、锌锌、镍镍等金属元素；等金属元素；应应用光用光谱谱分析分析鉴鉴定食品定食品优优劣；劣；天文学上光天文学上光谱红谱红移表明恒星移表明恒星远远离等离等特特别别提醒：提醒：光光谱谱分析可以使用分析可以使用发发射光射光谱谱中的中的线线状状谱谱，也可以使用吸收光，也可以使用吸收光谱谱，因它，因它们们都有原子自身都有原子自身的特征的特征谱线谱线，但不能使用，但不能使用连续连续光光谱谱即即时应时应用用(即即时时突破，小突破，小试试牛刀牛刀)1下下列列关关于于光光谱谱和和光光谱谱分分析析的的说说法

9、法中中，正正确确的是的是()A太阳光太阳光谱谱和白和白炽炽灯光灯光谱谱都是都是线线状状谱谱B煤煤气气灯灯火火焰焰中中燃燃烧烧的的钠钠蒸蒸气气或或霓霓虹虹灯灯产产生生的光的光谱谱都是都是线线状状谱谱C进进行行光光谱谱分分析析时时，可可以以用用线线状状谱谱，不不能能用用连续连续光光谱谱D我我们们能通能通过过光光谱谱分析分析鉴别鉴别月球的物月球的物质质成分成分解析：解析：选选BC.太阳光太阳光谱谱中的暗中的暗线线是太阳是太阳发发出的出的连连续续光光谱经过谱经过太阳大气太阳大气层时产层时产生吸收的光生吸收的光谱谱，正，正是太阳是太阳发发出的光出的光谱谱被太阳大气被太阳大气层层中存在的中存在的对应对应元

10、素吸收所致，白元素吸收所致，白炽炽灯灯发发出的是出的是连续连续光光谱谱，A项项错误错误；月球本身不会；月球本身不会发发光，靠反射太阳光才能光，靠反射太阳光才能使我使我们们看到它，所以不能通看到它，所以不能通过过光光谱谱分析分析鉴别鉴别月月球的物球的物质质成分，成分，D项错误项错误；光；光谱谱分析只能是明分析只能是明线线光光谱谱和吸收光和吸收光谱谱，连续连续光光谱谱是不能用来作光是不能用来作光谱谱分析的，所以分析的，所以C项项正确；煤气灯火焰中燃正确；煤气灯火焰中燃烧烧的的钠钠蒸气或霓虹灯都是稀薄气体蒸气或霓虹灯都是稀薄气体发发出的光，出的光，产产生的生的光光谱谱都是都是线线状状谱谱，B项项正确

11、正确二、二、氢氢原子光原子光谱谱1氢氢原子光原子光谱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1831所示所示图图1831式中式中n只能取整数最大只能取整数最大值为值为16，最小，最小值为值为3，R称称为为里德伯常量里德伯常量R1.10107m1.(1)巴耳末巴耳末线线系的系的14条条谱线谱线都都处处于可于可见见光区光区(2)在巴耳末在巴耳末线线系中系中n值值越大，越大，对应对应的波的波长长越短，越短，即即n3时时，对应对应的波的波长长最最长长；n16时时，对应对应的的波波长长最短最短(3)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外和

12、紫外光区的其他的其他谱线谱线，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似的关系式式答案：答案：AC课堂互动讲练课堂互动讲练类类型一型一对原子光谱的理解对原子光谱的理解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由由于于原原子子都都是是由由原原子子核核和和电电子子组组成成的的，所所以以各种原子的原子光各种原子的原子光谱谱是相同的是相同的C各各种种原原子子的的原原子子结结构构不不同同，所所以以各各种种原原子子的的原子光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中含哪些元素些

13、元素例例例例1 1【精精讲讲精精析析】原原子子光光谱谱为为线线状状谱谱，A正正确确；各各种种原原子子都都有有自自己己的的特特征征谱谱线线，故故B错错C对对；根根据据各各种种原原子子的的特特征征谱谱线线进进行行光光谱谱分分析析可可鉴鉴别别物物质组质组成，成，D正确正确【答案答案】ACD【思思维总结维总结】正确把握原子光正确把握原子光谱谱的特征和作的特征和作用，此用，此类问题类问题就会迎刃而解就会迎刃而解变变式式训练训练1下列下列说说法中正确的是法中正确的是()A炽炽热热的的固固体体、液液体体和和高高压压气气体体发发出出的的光光形形成成连续连续光光谱谱B各各种种原原子子的的明明线线光光谱谱中中的的

14、明明线线和和它它吸吸收收光光谱谱中的暗中的暗线线必定一一必定一一对应对应C气体气体发发出的光只能出的光只能产产生明生明线线光光谱谱D甲物甲物质发质发出的白光通出的白光通过过乙物乙物质质的蒸气形成的蒸气形成的是甲物的是甲物质质的吸收光的吸收光谱谱解析：解析：选选AB.对对照照连续连续光光谱谱的特征和的特征和产产生机理生机理可知可知A选项选项正确；由吸收光正确；由吸收光谱谱特征知特征知B选项选项正正确；高确；高压压气体气体发发出的光是出的光是连续连续光光谱谱，低，低压压稀薄稀薄气体气体发发出的光是明出的光是明线线光光谱谱，因此，因此C选项错误选项错误；甲物甲物质发质发出的白光通出的白光通过过乙物乙

15、物质质的蒸气，其中有的蒸气，其中有部分波部分波长长的光被乙物的光被乙物质质的原子吸收，所以的原子吸收，所以这样这样形成的是乙物形成的是乙物质质的吸收光的吸收光谱谱，D选项错误选项错误已已知知氢氢原原子子光光谱谱中中巴巴耳耳末末系系第第一一条条谱谱线线H的波的波长为长为656.5 nm，求：，求：(1)试试推算里德伯常量的推算里德伯常量的值值(2)利用巴耳末公式求其中第四条利用巴耳末公式求其中第四条谱线谱线的波的波长长和和对应对应光子的能量光子的能量类类型二型二氢原子光谱的实验规律氢原子光谱的实验规律例例例例2 2【答案答案】(1)1.097107m1(2)4.102107m4.851019J答案：答案：2.4751015Hz