高中物理第二章原子结构2.3光谱氢原子光谱省公开课一等奖新名师优质课获奖课件.pptx

,3,光谱氢原子光谱,1/54,2/54,一、光谱,1.,定义,:,复色光经过棱镜分光后,分解为一系列,_,而且按,_,次序排列成一条光带,称为光谱。,2.,发射光谱,:,(1),线光谱,:_,线状光谱。,(2),连续光谱,:_,光带组成光谱。,单色光,波长长短,分立,连续彩色,3/54,3.,吸收光谱,:,在连续彩色背景下有一些,_,光,谱。,4.,原子光谱,:,只有对于同一个原子,_,位置才是,_,这种谱线称为原子光谱。,5.,光谱分析,:,因为原子发光频率只与,_,相关,所以某种原子光谱可用来判别物质中,_,这种,原子,含量多少。,暗线,线光谱,相同,原子结构,是否存在,4/54,二、氢原子光谱,1.,许多情况下光是由原子内部电子运动产生,所以,光谱研究是探索原子结构一条主要路径。,2.,巴尔末公式,:=_(n=3,4,5,),其中,R,H,叫,作,_,。其值为,R,H,=1.097 373 156 854 8,10,7,m,-1,。,里德堡常数,5/54,3.,巴尔末公式意义,:,以简练形式反应了氢原子线,光谱,即辐射波长,_,特征。,分立,6/54,【,想一想,】,在巴尔末系中,光谱线波长最长和最短时,所对应,n,取值是多少,?,提醒,:,由巴尔末公式,n=3,、,4,、,5,可知,当,n=3,时,波长最长。当,n,时,波长最短。,7/54,知识点一、光谱分类和光谱分析,思索探究,:,8/54,观察以上三幅图片,请思索以下问题,:,(1),白炽灯泡发出强光经过分光镜后会取得光谱,其光谱对应是哪幅图,?,(2),在酒精灯火焰上撒一些钠盐后,光经过分光镜后也会取得光谱,其光谱对应是哪幅图,?,(3),用弧光灯发出白光照射钠蒸气后,光经过分光镜后也会取得光谱,其光谱对应是哪幅图,?,9/54,【,归纳总结,】,1.,光谱分类,:,10/54,2.,线光谱和连续谱不一样之处,:,线光谱,连续谱,形状特征,一条条分立谱线,连在一起光带,组成,一些特定频率谱线,不一样元素光谱线不一样,一切波长光都有,应用,可用于光谱分析,不能用于光谱分析,11/54,3.,太阳光谱,:,(1),太阳光谱特点,:,在连续谱背景上出现一些不连续暗线,是一个吸收光谱。,12/54,(2),对太阳光谱解释,:,阳光中含有各种颜色光,但当阳光透过太阳高层大气射向地球时,太阳高层大气中含有元素会吸收它自己特征谱线光,然后再向四面八方发射出去,抵达地球这些谱线看起来就暗了,这就形成了连续谱背景下暗线。,13/54,4.,原子光谱,:,不一样元素原子产生明线光谱是不一样,但同种元素原子产生明线光谱却相同,说明每种原子只能发射其本身特征一些波长光,所以明线光谱中光谱线也叫元素特征谱线,原子光谱。,14/54,5.,光谱分析,:,(1),优点,:,灵敏度高,分析物质最低量达,10,-10,g,。,(2),应用,:,应用光谱分析发觉新元素,;,判别物体物质成份,;,应用光谱分析判定食品优劣。,15/54,【,尤其提醒,】,某种原子线光谱中亮线与其吸收光谱中暗线是一一对应,二者均可用来作光谱分析。,16/54,【,典例探究,】,【,典例,】,(,多项选择,),关于太阳光谱,以下说法正确是,(,),A.,太阳光谱是吸收光谱,B.,太阳光谱中暗线,是太阳光经过太阳大气层时一些特定频率光被吸收后而产生,C.,依据太阳光谱中暗线,能够分析太阳物质组成,17/54,D.,依据太阳光谱中暗线,能够分析地球大气层中含有哪些元素,18/54,【,思绪点拨,】,解答该题关键是了解太阳光谱形成机理,知道太阳光谱是太阳光经过太阳大气层后产生。,19/54,【,正确解答,】,选,A,、,B,。可经过以下表格对选项逐一分析,:,选项,过程分析,结论,A,太阳是高温物体,它发出白光经过温度较低太阳大气层时,一些特定频率光会被太阳大气层中一些元素吸收,故我们观察到太阳光谱是吸收光谱,故A正确,B,分析过程同,A,项,20/54,选项,过程分析,结论,C,分析太阳吸收光谱,可知太阳大气层物质组成,而某种物质要观察到它吸收光谱,要求它温度不能太低,也不能太高,不然会直接发光,因为地球大气层温度很低,太阳光经过地球大气层时不会被地球大气层中物质原子吸收,故C错误,D,分析过程同,C,项,21/54,【,过关训练,】,关于光谱和光谱分析,以下说法不正确是,(,),A.,太阳光谱是连续光谱,分析太阳光谱能够知道太阳内部化学元素组成,B.,强白光经过酒精灯火焰上钠盐蒸气,形成光谱是吸收光谱,22/54,C.,进行光谱分析时,能够利用线状光谱,也能够利用吸收光谱,但不能用连续光谱,D.,煤气灯火焰上钠盐产生光谱是线状谱,23/54,【,解析,】,选,A,。太阳光谱是吸收光谱,这是因为太阳内部发出强光经过温度比较低太阳大气层时产生,A,错误。由吸收光谱产生条件知,B,正确。光谱分析中只能用线状谱和吸收光谱,所以,C,正确。煤气灯火焰上钠盐呈稀薄气体状态,所以也是线状谱。故正确答案为,A,。,24/54,【,赔偿训练,】,(,多项选择,),以下关于光谱说法正确是,(,),A.,连续光谱就是由连续发光物体产生光谱,线状谱是线状光源产生光谱,B.,经过对连续谱光谱分析,可判定物质成份,C.,连续光谱包含一切波长光,线状谱只包含一些特定波长光,25/54,D.,经过对线状谱明线光谱分析或对吸收光谱暗线分析,可判定物质成份,26/54,【,解析,】,选,C,、,D.,连续谱是指光谱是由连续分布一切,波长光,(,一切单色光,),组成,而不是指光源是连续,.,连续谱是由炽热固体、液体及高压气体发光产生,同,理线状谱是指光谱是由一些不连续亮线组成,由稀,薄气体或金属蒸气所发出光产生,而不是指光源是线,状光源,A,错,C,对,;,光谱分析是依据不一样原子都有自己,特征谱线来判别物质和确定物质组成成份,连续谱,27/54,含有一切波长光,不是原子特征谱线,不能用来做光谱分析,而线状谱和吸收光谱都有原子本身特征谱线,所以能够用来做光谱分析,判定物质成份,其优点是灵敏度很高,在发觉和判定元素上有着重大意义,B,错,D,对。,28/54,知识点二、氢原子光谱试验规律,思索探究,:,29/54,以上是氢原子光谱一部分,请思索以下问题,:,(1),氢原子光谱是连续光谱,还是线状谱,?,(2),当,n=3,时,波长,=?,(3),当,n=5,时,波长,=?,30/54,【,归纳总结,】,氢原子是自然界中最简单原子,经过对它光谱线研究,能够了解原子内部结构和性质,氢原子光谱线是最早发觉和研究光谱线。,(1),氢光谱是线状,不连续,波长只能是分立值。,31/54,(2),谱线之间有一定关系,可用一个统一公式,表示式中,m=2,对应巴尔末公式,:,n=3,4,5,。其谱线称为巴尔末线系,是氢原子核外电子由高能级跃迁至,n=2,能级时产生,光谱,其中,H,H,在可见光区。因为光频率不一样,其,颜色不一样。,32/54,m=1,对应赖曼系,m=3,对应帕邢系,即赖曼系,(,在紫外区,),n=2,3,4,帕邢系,(,在近红外区,),n=4,5,6,33/54,【,尤其提醒,】,(1),氢原子线光谱反应了原子能量量子化。,(2),应用广义巴尔末公式时注意,m,和,n,之间关系及,m,取值范围。,34/54,【,典例探究,】,【,典例,】,巴尔末经过对氢光谱研究总结出巴尔末公,式,(n=3,4,5,),对此,以下说法正确,是,(,),A.,巴尔末依据核式结构理论总结出巴尔末公式,B.,巴尔末公式反应了氢原子发光连续性,C.,巴尔末依据氢光谱分析总结出巴尔末公式,35/54,D.,巴尔末公式准确反应了氢原子发光实际,其波长分立值并不是人为要求,36/54,【,思绪点拨,】,解答该题应注意以下两点,:,(1),巴尔末公式由来。,(2),巴尔末公式反应氢原子发光分立性。,37/54,【,正确解答,】,选,C,。巴尔末公式只确定了氢原子发光中一个线系波长,不能描述氢原子发出各种光波长,也不能描述其它原子发出光。故,A,、,D,错,巴尔末公式是由当初已知可见光中部分谱线总结出来,但它适合用于整个巴尔末线系,包含可见光和紫外线,故,B,错,C,对。,38/54,【,总结提升,】,巴尔末公式应用方法及注意问题,(1),巴尔末公式反应氢原子发光规律特征,不能描述其它原子。,(2),公式中,n,只能取整数,不能连续取值,所以波长也只是分立值。,(3),公式是对在可见光区四条谱线分析总结出来,在紫外区谱线也适用。,39/54,(4),应用时熟记公式,当,n,取不一样值时求出一一对应波长,。,40/54,【,过关训练,】,(,多项选择,),关于巴尔末公式,n=3,4,5,了解,正确是,(,),A.,此公式只适合用于氢原子发光,B.,公式中,n,能够是任意数,故氢原子发光波长是任,意,41/54,C.,公式中,n,是大于等于,3,正整数,所以氢原子光谱不是连续,D.,该公式包含了氢原子全部光谱线,42/54,【,解析,】,选,A,、,C,。巴尔末公式是分析氢原子谱线得到一个公式,它只反应氢原子谱线一个线系,故,A,对,D,错,公式中,n,只能取大于,3,正整数,B,错,C,对。,43/54,【,温馨提醒,】,对氢原子光谱了解及其应用是高考热点,尤其是氢,原子光谱计算问题,在处理本类问题时,一定要仔细,审题,然后利用巴尔末公式 进行相关,计算。,44/54,【,拓展例题,】,考查内容,:,氢原子光谱问题计算,氢原子光谱在可见光范围内有两条谱线,其波长分别为,654.5510,-9,m,和,484.8510,-9,m,依据巴尔末公式,求所对应,n.,【,思绪点拨,】,依据给出光谱线对应波长应用巴尔末公式确定出,n,。,45/54,【,正确解答,】,据巴尔末公式 得,答案,:,3,和,4,46/54,光谱分析问题解题技巧,解答光谱和光谱分析问题,应从分析光谱成因入手,了解不一样谱线特征,.,1.,发射光谱,连续谱和线光谱都是物体直接发光产生光谱,同属发射光谱,.,47/54,(1),连续谱是由炽热固体、液体和高压气体直接发光形成,光谱为一条光带,含有各种频率光,.,(2),线光谱是由稀薄气体或金属蒸气产生,.,光谱是一些不连续亮线,仅含有一些特定频率光,.,线光谱中每条光谱线对应着一个频率,不一样元素原子产生线光谱不一样,因而能够用线光谱来确定物质成份,.,48/54,2.,太阳光谱,太阳光谱是吸收光谱,.,吸收光谱是由高温物体发出白光经过低温物质,一些波长光被吸收后产生光谱,光谱是在连续谱背景下有若干暗线,而这些暗线与线光谱亮线一一对应,因而吸收光谱中暗线也是该元素原子特征谱线,.,49/54,【,案例展示,】,利用光谱分析方法能够判别物质和确定物质组成成份,关于光谱分析以下说法正确是,(,),A.,利用高温物体连续谱就可判别其组成成份,B.,利用物质线状谱就可判别其组成成份,C.,高温物体发出光经过物质后光谱上暗线反应了高温物体组成成份,50/54,D.,同一个物质线状谱与吸收光谱上暗线,因为光谱不一样,它们没相关系,51/54,【,正确解答,】,选,B.,因为高温物体光谱包含了各种频,率光,与其组成成份无关,故,A,错误,;,某种物质发光,线状谱中明线与某种原子发出某频率光相关,通,过这些亮线与原子特征谱线对照,即可确定物质组,成成份,B,正确,;,高温物体发出光经过物质后一些频率,光被吸收而形成暗线,这些暗线与所经物质相关,C,错,误,;,某种物质发出某种频率光,当光经过这种物质时,52/54,也会吸收这种频率光,所以线状谱中亮线与吸收光谱中暗线相对应,.D,错误,.,53/54,【,易错分析,】,本题易错选项及错误原因分析以下,:,易错选项,错误原因,A,对线状谱产生成因及特征了解不到位造成错选A,C,误认为高温物体发出光经过物质后光谱上暗线与高温物体相关,所以错选C,D,对同种物质线状谱与吸收谱产生成因及特征了解不到位造成错选D,54/54,