学年人教版选修氢原子光谱省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx

第十八章原子结构第十八章原子结构第第3节氢原子光谱节氢原子光谱第1页 情景切入情景切入 课前导读课前导读 知识解惑知识解惑 栏目链接栏目链接第2页红外光谱在宝玉石检测中应用红外光谱在宝玉石检测中应用宝宝玉玉石石检检测测基基本本上上是是采采取取无无损损伤伤方方式式，伴伴随随宝宝玉玉石石工工艺不停革新发展，人工优化改进充填技术日益提升艺不停革新发展，人工优化改进充填技术日益提升在在宝宝玉玉石石检检测测中中任任何何检检测测伎伎俩俩应应用用，在在一一些些方方面面都都存存在不足，红外光谱也不例外在不足，红外光谱也不例外红红外外光光谱谱正正常常矿矿物物检检测测样样品品制制备备，是是先先将将矿矿物物研研磨磨成成粉粉末末状状，再再渗渗透透白白色色粉粉末末状状溴溴化化钾钾共共同同研研磨磨，在在压压片片机机上上压压制制成成测测试试圆圆形形薄薄片片，然然而而宝宝玉玉石石饰饰品品不不可可能能研研磨磨制制备备，因而饰品需有一个以上或更多抛光平面进行测试，因而饰品需有一个以上或更多抛光平面进行测试，情景切入情景切入 课前导读课前导读 知识解惑知识解惑 栏目链接栏目链接第3页也也可可能能需需要要将将饰饰品品重重新新处处理理再再进进行行测测试试，这这就就是是红红外外光光谱测试不足谱测试不足 红红外外光光谱谱利利用用于于宝宝玉玉石石检检测测，用用其其所所长长，能能较较快快准准确确测测定定宝宝玉玉石石中中(OH)n、H2O、H3O、OH及及高高分分子子材材料料(硅硅基基聚聚合合物物、环环氧氧树树脂脂、塑塑料料)，确确定定宝宝玉玉石石名名称称及及优优化处理内涵化处理内涵 合合成成宝宝玉玉石石虽虽与与天天然然宝宝玉玉石石在在物物理理化化学学性性质质上上基基本本相相同同，但但从从一一些些微微细细方方面面也也存存在在差差异异，这这在在红红外外光光谱谱上上有不一样反应有不一样反应 情景切入情景切入 课前导读课前导读 知识解惑知识解惑 栏目链接栏目链接第4页 天天然然祖祖母母绿绿与与助助熔熔剂剂合合成成祖祖母母绿绿区区分分在在于于天天然然祖祖母母绿绿在在3 4003 800 cm 1有有一一强强吸吸收收峰峰，助助熔熔剂剂合合成成祖祖母母绿绿在在3 4003 800 cm1无无强强吸吸收收峰峰，这这与与天天然然祖祖母母绿绿中中含含有有一定结晶水一定结晶水(H2O)相关相关 红红外外光光谱谱对对检检测测聚聚合合物物充充填填类类饰饰品品含含有有一一定定优优势势，如如天天然然翡翡翠翠经经酸酸蚀蚀后后聚聚合合物物充充填填处处理理，在在红红外外光光谱谱图图上上反反应应出出有有2 827、2 928、2 969 cm1 吸吸收收峰峰存存在在，是是高高分分子子材材料料充充填填所所致致，天天然然翡翡翠翠无无2 827、2 928、2 942、2 969 cm1吸收峰吸收峰 情景切入情景切入 课前导读课前导读 知识解惑知识解惑 栏目链接栏目链接第5页 天天然然紫紫晶晶中中无无3 540 cm1吸吸收收峰峰，合合成成紫紫晶晶中中含含有有3 540 cm1吸收峰吸收峰 情景切入情景切入 课前导读课前导读 知识解惑知识解惑 栏目链接栏目链接第6页 情景切入情景切入 课前导读课前导读 知识解惑知识解惑 栏目链接栏目链接第7页1光谱光谱(1)用用光光栅栅或或棱棱镜镜能能够够把把光光按按波波长长展展开开，取取得得光光波波长长成成份份和和强强度度分分布布统统计计这这称称作作_有有些些光光谱谱是是一一条条条条亮亮线线我我们们把把它它们们叫叫作作_，这这么么光光谱谱叫叫作作_有有光光谱谱是是连连在在一一起起光光带带我我们们把把它它叫叫作作_(2)各各种种原原子子发发射射光光谱谱都都是是_，说说明明原原子子只只发发出出几几个个特特定定频频率率光光每每种种原原子子都都有有自自己己特特征征谱谱线线，我我们们能能够够用用它它来来判判别别物物质质和和确确定定物物质质_，这这种种方方法法称称作作_ 情景切入情景切入 课前导读课前导读 知识解惑知识解惑 栏目链接栏目链接光谱光谱谱线谱线线状谱线状谱连续谱连续谱线状谱线状谱组成成份组成成份光谱分析光谱分析第8页 2氢原子光谱试验规律氢原子光谱试验规律氢氢原原子子光光谱谱一一组组谱谱线线(巴巴耳耳末末系系)波波长长用用一一个个公公式式表表示示：_式式 子子 中中 n只只 能能 取取 _，n_，R为一个常数为一个常数3经典理论困难经典理论困难卢卢瑟瑟福福核核式式结结构构很很好好地地解解释释了了粒粒子子散散射射试试验验，但但与与经经典典理理论论相相矛矛盾盾既既无无法法解解释释_又又无无法法解释解释_，这么必须要引入新观点，这么必须要引入新观点 情景切入情景切入 课前导读课前导读 知识解惑知识解惑 栏目链接栏目链接整数整数3,4,5，原子稳定性原子稳定性原子光谱分立特征原子光谱分立特征第9页 情景切入情景切入 课前导读课前导读 知识解惑知识解惑 栏目链接栏目链接第10页1 光谱光谱 情景切入情景切入 课前导读课前导读 知识解惑知识解惑 栏目链接栏目链接1光谱光谱 用用光光栅栅或或棱棱镜镜能能够够把把光光波波按按波波长长展展开开，取取得得光光波波长长(频频率率)成成份份和和强强度度分分布布统统计计，即即光光谱谱，用用摄摄谱谱仪仪能能够够得得到到光谱照片光谱照片物质光谱按其产生方式不一样可分为两大类：物质光谱按其产生方式不一样可分为两大类：(1)发发射射光光谱谱物物体体直直接接发发出出光光经经过过分分光光后后产产生生光光谱谱它可分为连续光谱和明线光谱它可分为连续光谱和明线光谱(线状光谱线状光谱)第11页 情景切入情景切入 课前导读课前导读 知识解惑知识解惑 栏目链接栏目链接 连续光谱连续光谱由连续分布一切波长光由连续分布一切波长光(一切单色光一切单色光)组成光谱炽热固体、液体和高压气体发射光谱是连续组成光谱炽热固体、液体和高压气体发射光谱是连续光谱，如电灯丝发出光、炽热钢水发出光都形成连续光谱光谱，如电灯丝发出光、炽热钢水发出光都形成连续光谱明明线线光光谱谱只只含含有有一一系系列列分分立立亮亮线线光光谱谱它它是是由由游游离离状状态态原原子子发发射射，所所以以也也叫叫原原子子光光谱谱稀稀薄薄气气体体或或金金属属蒸蒸气气发发射射光光谱谱是是明明线线光光谱谱试试验验证证实实，每每种种元元素素原原子子都都有有一一定定特特征征明明线线光光谱谱能能够够使使用用光光谱谱管管观观察察稀稀薄薄气气体体发发光光时时明明线线光光谱谱不不一一样样元元素素原原子子产产生生明明线线光光谱谱是是不不一一样样，但但同同种种元元素原子产生明线光谱是相同素原子产生明线光谱是相同第12页 情景切入情景切入 课前导读课前导读 知识解惑知识解惑 栏目链接栏目链接，这这意意味味着着，某某种种物物质质原原子子可可从从其其明明线线光光谱谱加加以以判判别别所所以以称某种元素原子明线光谱谱线为这种元素原子特征谱线称某种元素原子明线光谱谱线为这种元素原子特征谱线 (2)吸吸收收光光谱谱高高温温物物体体发发出出白白光光经经过过温温度度较较低低物物质质时时，一一些些波波长长光光被被该该物物质质吸吸收收后后产产生生光光谱谱这这种种光光谱谱特特点点是是在在连连续续光光谱谱背背景景上上由由若若干干条条暗暗线线组组成成比比如如太太阳阳光光谱谱就就是是太太阳阳内内部部发发出出强强光光经经温温度度较较低低太太阳阳大大气气层层时时产产生生吸吸收收光光谱谱试试验验表表明明，各各种种原原子子吸吸收收光光谱谱中中每每一一条条暗暗线线都都跟跟该该原原子子明明线线光光谱中一条明线谱中一条明线第13页 情景切入情景切入 课前导读课前导读 知识解惑知识解惑 栏目链接栏目链接相对应即某种原子发出光与吸收光频率是特定，所以吸相对应即某种原子发出光与吸收光频率是特定，所以吸收光谱中暗线也是该元素原子特征谱线收光谱中暗线也是该元素原子特征谱线 2光谱分析光谱分析 因为每种原子都有自己特征谱线，所以能够依据光谱因为每种原子都有自己特征谱线，所以能够依据光谱来判别物质和确定它化学组成，这种方法叫作光谱分析来判别物质和确定它化学组成，这种方法叫作光谱分析 做光谱分析时，能够利用明线光谱，也可利用吸收光做光谱分析时，能够利用明线光谱，也可利用吸收光谱这种方法优点是非常灵敏而且快速某种元素在谱这种方法优点是非常灵敏而且快速某种元素在第14页 情景切入情景切入 课前导读课前导读 知识解惑知识解惑 栏目链接栏目链接物质中含量达物质中含量达1010 g，就能够从光谱中发觉它特征谱线，就能够从光谱中发觉它特征谱线并将其检验出来光谱分析在科学技术中有广泛应用：并将其检验出来光谱分析在科学技术中有广泛应用：检验物体纯度；检验物体纯度；判别和发觉元素；判别和发觉元素；天文学上光谱天文学上光谱红移表明恒星远离等红移表明恒星远离等第15页 情景切入情景切入 课前导读课前导读 知识解惑知识解惑 栏目链接栏目链接2 氢原子光谱氢原子光谱第16页 情景切入情景切入 课前导读课前导读 知识解惑知识解惑 栏目链接栏目链接第17页 情景切入情景切入 课前导读课前导读 知识解惑知识解惑 栏目链接栏目链接 2经典理论困难经典理论困难 (1)经典物理学无法解释原子稳定性经典物理学无法解释原子稳定性 按照经典物理学，核外电子在原子核库仑引力作用按照经典物理学，核外电子在原子核库仑引力作用下，以一定速度绕核转动，电子做变加速运动，它产下，以一定速度绕核转动，电子做变加速运动，它产生电磁场就在改变，而改变电磁场会激发电磁波，即生电磁场就在改变，而改变电磁场会激发电磁波，即电子不停把自己绕核转动能量以电磁波形式辐射出去电子不停把自己绕核转动能量以电磁波形式辐射出去所以电子绕核转动使系统不稳定，电子会失去能量，所以电子绕核转动使系统不稳定，电子会失去能量，轨道半径逐步变小，最终落在原子核上不过事实不轨道半径逐步变小，最终落在原子核上不过事实不是这么，原子是个很稳定系统是这么，原子是个很稳定系统第18页 情景切入情景切入 课前导读课前导读 知识解惑知识解惑 栏目链接栏目链接 (2)经典物理学无法解释原子光谱分立特征经典物理学无法解释原子光谱分立特征 依据经典电磁理论，电子辐射电磁波频率就是它依据经典电磁理论，电子辐射电磁波频率就是它绕核转动频率电子越转能量越小，它离原子核就越绕核转动频率电子越转能量越小，它离原子核就越来越近，转得也就越来越快，这个改变是连续，也就来越近，转得也就越来越快，这个改变是连续，也就是说，我们应该看到原子辐射出各种频率是说，我们应该看到原子辐射出各种频率(波长波长)光，光，即原子光谱应该总是连续，而实际上我们看到是分立即原子光谱应该总是连续，而实际上我们看到是分立线状谱线状谱第19页 情景切入情景切入 课前导读课前导读 知识解惑知识解惑 栏目链接栏目链接 例例1(双双选选)关关于于原原子子光光谱谱，以以下下说说法法中中正正确确是是()A原子光谱是连续谱原子光谱是连续谱B因因为为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，所所以以各各种种原子原子光谱是相同原子原子光谱是相同C各各种种原原子子原原子子结结构构不不一一样样，所所以以各各种种原原子子原原子子光谱也不相同光谱也不相同D能够经过光谱分析，判别物质中含有哪些元素能够经过光谱分析，判别物质中含有哪些元素第20页 情景切入情景切入 课前导读课前导读 知识解惑知识解惑 栏目链接栏目链接 分分析析：原原子子光光谱谱是是线线状状谱谱，是是不不连连续续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，但但不不一一样样原原子子光光谱谱都都有有各各自自特特征征谱谱线线，原原子子光光谱谱是是不不相相同同判判别别物物质质能能够够利利用用明明线线光光谱谱和暗线谱和暗线谱 解解析析：A.原原子子光光谱谱是是由由不不连连续续亮亮线线组组成成，是是线线状状谱，不是连续谱故谱，不是连续谱故A错误；错误；B、C.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，但但不不一一样样原原子子原原子子结结构构不不一一样样，而而各各种种原原子子原原子子光光谱谱都都有有各各自自特特征征谱谱线线，所以不一样原子原子光谱是不相同故所以不一样原子原子光谱是不相同故B错误，错误，C正确；正确；第21页 情景切入情景切入 课前导读课前导读 知识解惑知识解惑 栏目链接栏目链接 D明明线线光光谱谱和和暗暗线线谱谱特特征征谱谱线线与与原原子子结结构构相相关关，能能够利用明线光谱和暗线谱判别物质故够利用明线光谱和暗线谱判别物质故D正确正确 答案：答案：CD 名名师师点点评评：此此题题考考查查对对原原子子光光谱谱特特征征掌掌握握情情况况能能够结合钠、氢等原子光谱来记住原子光谱特征够结合钠、氢等原子光谱来记住原子光谱特征第22页变变 式式迁迁 移移 情景切入情景切入 课前导读课前导读 知识解惑知识解惑 栏目链接栏目链接 以下物质产生光谱是线状谱是以下物质产生光谱是线状谱是()A炽热钢水炽热钢水 B发亮白炽灯发亮白炽灯 C炽热高压气体炽热高压气体 D固体或液体汽化成稀薄气体后发光固体或液体汽化成稀薄气体后发光解析：解析：炽热固体、液体和高压气体产生光谱是连续谱炽热固体、液体和高压气体产生光谱是连续谱答案：答案：D第23页