2013-2014高中物理粤教版选修3-53.3 氢原子光谱 课件(粤教版选修3-5)

学案3学案3氢原子光谱[学习目标定位]1.了解氢原子光谱的特点.2.知道巴耳末公式及里德伯常量.3.了解原子光谱及光谱分析的应用．本学案栏目开关知识·储备区学习·探究区自我·检测区学案31．三棱镜的分光原理图1如图1所示，白光通过三棱镜后，由于棱镜对不同色光的____________不同，从而使白光分解成单色光，形成从红到紫依次按顺序排列的彩色光带，这种复色光分解为单色光的现象叫光的________．2．各种色光按波长由大到小的排列顺序是__________________________________，频率和波长的关系是c＝________.知识储备区折射率色散红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫λf本学案栏目开关知识·储备区学习·探究区自我·检测区学案33．氢原子光谱(1)氢光谱的获得：在充有稀薄氢气的放电管两极间加上2kV～3kV的高压，使氢气放电，__________在电场的激发下发光，再通过__________观察氢原子的光谱．(2)光谱的特点①氢原子光谱在可见光区内有四条谱线，这些谱线是几条______________．②氢原子受激发只能发出几种____________的光．知识储备区氢原子分光镜分立的亮线特定频率本学案栏目开关知识·储备区学习·探究区自我·检测区学案34．氢原子光谱的实验规律(1)氢原子在可见光区的四条谱线的波长可用一个简单的公式——巴耳末公式表示：________________，n＝3,4,5,6…，式中的常数R称为______________．(2)广义巴耳末公式：1λ＝______________，式中m和n均为__________，且n＞m.知识储备区1λ＝R(122－1n2)里德伯常量R(1m2－1n2)正整数本学案栏目开关知识·储备区学习·探究区自我·检测区学案35．原子光谱(1)每种原子的气体通电后都可以发光并产生____________的光谱，称为原子光谱．(2)每种原子都有自己________的原子光谱，不同的原子，其原子光谱均不相同．因而，原子光谱被称为原子的________．我们可以通过对光谱的分析__________________，确定物体的____________并发现新元素．知识储备区固定不变特定“指纹”鉴别不同的原子化学组成本学案栏目开关知识·储备区学习·探究区自我·检测区学案3一、氢原子光谱的实验规律1．巴耳末公式：1λ＝______________，n＝3,4,5…式中R叫做里德伯常量，实验值为R＝1.097×107m－1.(1)公式特点：第一项都是________；(2)巴耳末公式说明氢原子光谱的波长只能取__________，不能取__________．巴耳末公式以简洁的形式反映了氢原子的线状光谱，即辐射波长的________特征．学习探究区R(122－1n2)122分立值连续值分立本学案栏目开关知识·储备区学习·探究区自我·检测区学案3二、原子光谱和光谱分析1．光谱分类物质的光谱按其产生方式不同可分为两大类：(1)发射光谱——物体直接发出的光通过分光后产生的光谱．它分为连续谱和明线光谱(线状谱)．①连续谱——由__________________________组成的光谱．炽热的固体、液体和高压气体的发射光谱是连续谱，如灯丝发出的光、炽热的钢水发出的光都形成连续谱．②线状谱——只含有一些________________的光谱．各种原子的发射光谱(由稀薄气体发出)都是线状谱．每种原子都有自己的________谱线，不同元素线状谱________．(2)吸收光谱——高温物体发出的白光通过温度较低的物质时，某些波长的光被该物质吸收后产生的光谱．这种光谱的特点是________________________________．这些暗线与特征谱线相对应．学习探究区连续分布的一切波长的光不连续的亮线特征不同在连续谱的背景上有若干条暗线本学案栏目开关知识·储备区学习·探究区自我·检测区学案32．光谱分析(1)由于每种原子都有自己的特征谱线，因此可以根据光谱来鉴别不同的原子和确定物质的化学组成，这种方法叫做光谱分析．(2)可用于光谱分析的光谱：____________和________光谱．3．太阳光谱的特点(1)太阳光谱的特点：在连续谱的背景上出现一些________________，是一种________光谱．(2)产生原因：当阳光透过高层大气射向地球时，高层大气中含有的元素会吸收它自己____________的光．学习探究区明线光谱吸收不连续的暗线吸收特征谱线本学案栏目开关知识·储备区学习·探究区自我·检测区学案3例1(双选)巴耳末通过对氢光谱的研究总结出巴耳末公式1λ＝R(122－1n2)，n＝3,4,5，…对此，下列说法正确的是()A．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C．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学习探究区解析巴耳末公式是根据氢原子光谱总结出来的．氢原子光谱的不连续性反映了氢原子发光的分立性，即辐射波长的分立特征，选项C、D正确．CD本学案栏目开关知识·储备区学习·探究区自我·检测区学案3例2(单选)氢原子光谱巴耳末系最小波长与最大波长之比为()A.59B.49C.79D.29学习探究区解析由巴耳末公式1λ＝R122－1n2n＝3,4,5，…当n＝∞时，有最小波长λ1，1λ1＝R122，当n＝3时，有最大波长λ2，1λ2＝R122－132，得λ1λ2＝59A本学案栏目开关知识·储备区学习·探究区自我·检测区学案3例3(双选)关于光谱和光谱分析，下列说法中正确的是()A．霓虹灯产生的是线状谱B．进行光谱分析时，只能用明线光谱C．进行光谱分析时，不可以用吸收光谱D．同一元素吸收光谱的暗线与明线光谱的位置是一一对应的学习探究区解析霓虹灯管内充有稀薄气体，产生的光谱为线状谱，A正确．同一种元素的吸收光谱的暗线与明线光谱位置相对应，所以进行光谱分析时既可以用明线光谱，也可以用吸收光谱，D正确．AD本学案栏目开关知识·储备区学习·探究区自我·检测区学案3学习探究区本学案栏目开关知识·储备区学习·探究区自我·检测区学案3自我检测区1．(单选)巴耳末公式简洁显示了氢原子光谱的()A．分立特征B．连续特征C．既连续又分立D．既不连续又不分立解析巴耳末公式中的n只能取正整数，得到的波长是一些分立的值．A本学案栏目开关知识·储备区学习·探究区自我·检测区学案3自我检测区2．(双选)对原子光谱，下列说法正确的是()A．原子光谱是连续的B．由于原子都是由原子核和电子组成的，所以各种原子的原子光谱是相同的C．各种原子的原子结构不同，所以各种原子的原子光谱也不相同D．分析物质发光的光谱，可以鉴别物质中含哪些元素解析原子光谱为明线光谱，选项A错误；各种原子都有自己的特征谱线，故选项B错误，选项C正确；据各种原子的特征谱线进行光谱分析可鉴别物质的化学组成，选项D正确．CD本学案栏目开关知识·储备区学习·探究区自我·检测区学案3自我检测区3．(单选)利用光谱分析的方法能够鉴别物质和确定物质的组成成分，关于光谱分析，下列说法中正确的是()A．利用高温物体的连续光谱就可以鉴别其组成成分B．利用物质的明线光谱就可以鉴别其组成成分C．高温物体发出的光通过某物质后的光谱上的暗线反映了高温物体的组成成分D．我们观察月亮射来的光谱，可以确定月亮的化学组成解析由于高温物体的连续光谱包括了各种频率的光，与其组成成分无关，故A错误；某种物质发光的明线光谱中的亮线是与某种原子发出的某频率的光有关，通过这些亮线与原子的特征谱线对照，即可确定物质的组成成分，B正确；本学案栏目开关知识·储备区学习·探究区自我·检测区学案3自我检测区高温物体发出的光通过物质后某些频率的光被吸收而形成暗线，这些暗线与所经物质有关，与高温物体无关，C错误；月亮反射到地面的光是太阳光谱，D项错误．答案B本学案栏目开关知识·储备区学习·探究区自我·检测区学案3自我检测区4．氢原子光谱除了巴耳末系外，还有莱曼系、帕邢系等，其中帕邢系的公式为1λ＝R(132－1n2)，n＝4,5,6，…，R＝1.10×107m－1.若已知帕邢系的氢原子光谱在红外区，试求：(1)n＝6时，对应的波长？(2)帕邢系形成的谱线在真空中的波速为多少？n＝6时，传播频率为多大？解析(1)由帕邢系公式1λ＝R(132－1n2)，当n＝6时，得λ＝1.09×10－6m本学案栏目开关知识·储备区学习·探究区自我·检测区学案3自我检测区(2)帕邢系形成的谱线在红外区，而红外线属于电磁波，在真空中以光速传播，故波速为光速c＝3×108m/s，由v＝λT＝λf，得f＝vλ＝cλ＝3×1081.09×10－6Hz＝2.75×1014Hz.答案(1)1.09×10－6m(2)3×108m/s2.75×1014Hz本学案栏目开关知识·储备区学习·探究区自我·检测区