1、学案3光谱氢原子光谱目标定位 1.了解光谱的定义及其分类.2.了解光谱分析在科技与生活中的应用.3.知道氢原子光谱的实验规律，识记巴尔末公式一、光谱和光谱分析 问题设计如图1所示，使用分光镜，分组进行下面的活动图11让白炽灯发出的强光通过一个狭缝进入分光镜，记录观察到的现象2在暗室中点燃酒精灯，在火焰上撒一些钠盐，使用分光镜观察火焰，记录观察到的现象3用弧光灯发出的白光，照射钠蒸气(在酒精灯的灯芯上撒上一些钠盐，钠盐受热分解产生钠蒸气)，用分光镜观察通过钠蒸气后的强光记录观察到的现象在以上三个活动中，你所观察到的光谱有什么不同？答案在“活动1”中，观察到的是连续彩色光带，这种光谱称为连续谱，它
2、是由波长连续分布的光组成的在“活动2”中，可以观察到在光谱中出现一些彩色亮线在“活动3”中，可以观察到在连续的彩色背景下有一些暗线要点提炼1光谱的定义复色光通过棱镜分光后，分解成一系列单色光，而且按波长长短的顺序排列成一条光带，称为光谱2光谱的分类和比较光谱分类产生条件光谱形式发射光谱连续谱炽热固体、液体和高压气体发光形成连续分布，一切波长的光都有线状谱(原子光谱)稀薄气体发光形成一些不连续的亮线组成，不同元素谱线不同吸收光谱炽热的白光通过温度较低的气体后，某些波长的光被吸收后形成用分光镜观察时，见到连续谱背景上出现一些暗线与这种原子的线状谱对应3.太阳光谱(1)太阳光谱的特点：在连续谱的背景
3、上出现一些不连续的暗线，是一种吸收光谱(2)产生原因：当阳光透过太阳的高层大气射向地球时，太阳高层大气中含有的元素会吸收它自己特征谱线的光，这就形成了连续谱背景下的暗线4光谱分析(1)由于原子发光的频率只与原子结构有关，因此可以根据其光谱来鉴别物质和确定物质的组成成分，这种方法叫做光谱分析(2)可用于光谱分析的光谱：明线光谱和吸收光谱二、氢原子光谱1巴尔末公式：RH()，n3,4,5RH称为里德伯常量(1)公式特点：第一项都是；(2)巴尔末公式说明氢原子光谱的波长只能取分立值，不能取连续值巴尔末公式以简洁的形式反映了氢原子的线状谱，即辐射波长的分立特征2其他公式氢原子光谱在红外光和紫外光区域的
4、其他谱线满足与巴尔末公式类似的其他公式如赖曼系在紫外光区，公式为RH，其中n2,3,4，.一、光谱和光谱分析例1关于光谱和光谱分析，下列说法中正确的是()A太阳光谱和白炽灯光谱都是连续谱B霓虹灯产生的是线状谱C进行光谱分析时，只能用明线光谱D同一元素吸收光谱的暗线与线状谱的位置是一一对应的解析太阳光谱是吸收光谱，可进行光谱分析；白炽灯光产生的是连续谱；霓虹灯管内充有稀薄气体，产生的光谱为线状谱答案BD例2关于太阳光谱，下列说法正确的是()A太阳光谱是吸收光谱B太阳光谱中的暗线，是太阳光经过太阳大气层时某些特定频率的光被吸收后而产生的C根据太阳光谱中的暗线，可以分析太阳的物质组成D根据太阳光谱中
5、的暗线，可以分析地球大气层中含有哪些元素解析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，所以分析太阳光谱可知太阳大气层的物质组成答案AB二、氢原子光谱例3巴尔末通过对氢原子光谱的研究总结出巴尔末公式RH()，n3,4,5，对此，下列说法正确的是()A巴尔末依据核式结构理论总结出巴尔末公式B巴尔末公式反映了氢原子发光的连续性C巴尔末依据氢原子光谱的分析总结出巴尔末公式D巴尔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解析巴尔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
6、发光的分立性，即辐射波长的分立特征，选项C、D正确答案CD例4氢原子光谱巴尔末系最小波长与最大波长之比为()A. B.C. D.解析由巴尔末公式RHn3,4,5，当n时，有最小波长1，RH，当n3时，有最大波长2，RH，得.答案A1(光谱和光谱分析)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虽然各种原子的原子结构不同，但各种原子的原子光谱可能是相同的D分析物质发光的光谱，可以鉴别物质中含哪些元素答案D解析原子光谱为线状谱，A错误；各种原子都有自己的特征谱线，故B、C均错误；据各种原子的特征谱线进行光谱分析可鉴别物质组成
7、，D正确2(光谱和光谱分析)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谱就可以鉴别其组成成分B利用物质的线状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的光谱，可以确定月亮的化学组成答案B解析由于高温物体的光谱包括了各种频率的光，与其组成成分无关，故A错误；某种物质发光的线状谱中的亮线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；高温物体发出的光通过其它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
8、，与高温物体无关，C错误；月亮反射到地面的光是太阳光，D错误3(氢原子光谱的实验规律)下列说法正确的是()A所有氢原子光谱的波长都可由巴尔末公式求出B巴尔末公式中的n可以连续取值C巴尔末系是氢原子光谱中的不可见光部分D氢原子光谱是线状谱的一个例证答案D4(氢原子光谱的实验规律)氢原子光谱除了巴尔末系外，还有莱曼系、帕邢系等，其中帕邢系的公式为RH()，n4,5,6，RH1.10107 m1.若已知帕邢系的氢原子光谱在红外线区域，试求n6时，对应的波长为多大？答案1.09106 m解析由帕邢系的公式RH()，当n6时，得1.09106 m.题组一光谱和光谱分析1关于光谱，下列说法正确的是()A炽
9、热的液体发射连续谱B发射光谱一定是连续谱C线状谱和吸收光谱都可以对物质成分进行分析D霓虹灯发光形成的光谱是线状谱答案ACD解析炽热的液体的光谱为连续谱，所以选项A正确发射光谱可以是连续谱也可以是线状谱，所以选项B错误线状谱和吸收光谱都对应某种元素的光谱，都可以对物质成分进行分析，所以选项C正确霓虹灯发光形成的光谱是线状谱，所以选项D正确2白炽灯发光产生的光谱是()A连续谱 B明线光谱C原子光谱 D吸收光谱答案A解析白炽灯发光是灯丝在炽热状态下发出的光，是连续谱3下列关于光谱的说法正确的是()A炽热固体、液体和高压气体发出的光形成连续谱B各种原子的线状谱中的亮线和它的吸收光谱中的暗线是一一对应的
10、C气体发出的光只能产生线状谱D甲物质发出的光通过低温的乙物质蒸气可得到甲物质的吸收光谱答案AB解析吸收光谱中的暗线与线状谱中的亮线是一一对应的，所以B正确而气体发光时，若是高压气体发光则形成连续谱，若是稀薄气体发光则形成线状谱，故A正确，C错误甲物质发出的光通过低温的乙物质蒸气后，得到的是乙物质的吸收光谱，D错误4关于光谱，下列说法中正确的是()A大量原子发出的光谱是连续谱，少量原子发出的光谱是线状谱B线状谱由不连续的若干波长的光所组成C太阳光谱是连续谱D太阳光谱是线状谱答案B解析原子光谱体现原子的特征，是线状谱，同一种原子无论有多少，其发光特征都相同，即形成的线状谱都一样，故A错误；由线状谱
11、的特征知，B正确；太阳光谱是吸收光谱，C、D错误5关于物质的吸收光谱和线状谱之间的关系，下列说法中正确的是()A吸收光谱和线状谱的产生方法不同，它们的谱线互不相关B同种物质吸收光谱中的暗线跟它线状谱中的亮线相对应C线状谱与吸收光谱都是原子光谱，它们的特征谱线相对应D线状谱与吸收光谱都可以用于光谱分析，以鉴别物质和确定物质的化学组成答案BD解析线状谱与吸收光谱都是原子的特征谱线，但是线状谱是原子光谱，吸收光谱不是原子光谱，C错误；线状谱和吸收光谱都可以进行光谱分析，D正确；同种物质吸收光谱中的暗线与它线状谱中的亮线相对应，B正确，A错误6对于线状谱，下列说法中正确的是()A每种原子处在不同温度下
12、发光的线状谱不同B每种原子处在不同的物质中的线状谱不同C每种原子在任何条件下发光的线状谱都相同D两种不同的原子发光的线状谱可能相同答案C7如图1甲所示，是a、b、c、d四种元素的线状谱，图乙是某矿物的线状谱，通过光谱分析可以了解该矿物中缺乏的是()图1Aa元素 Bb元素Cc元素 Dd元素答案BD解析将甲中的线状谱与乙中的谱线相对照题组二氢原子光谱8下列对于巴尔末公式的说法正确的是()A所有氢原子光谱的波长都与巴尔末公式相对应B巴尔末公式只确定了氢原子发光中可见光部分的光的波长C巴尔末公式确定了氢原子发光中一个线系的波长，其中既有可见光，又有紫外光D巴尔末公式确定了各种原子发光中的光的波长答案C
13、解析巴尔末公式只确定了氢原子发光中一个线系的波长，不能描述氢原子发出的各种光的波长，也不能描述其他原子的发光，A、D错误；巴尔末公式是由当时已知的可见光中的部分谱线总结出来的，但它适用于整个巴尔末线系，该线系包括可见光和紫外光，B错误，C正确9下列说法不正确的是()A巴尔末系光谱线的条数只有4条B巴尔末系光谱线有无数条C巴尔末系中既有可见光，又有紫外光D巴尔末系在可见光范围内只有4条答案A解析巴尔末系中的光谱线有无数条，但在可见光的区域中只有4条光谱线，其余都在紫外光区域故B、C、D正确，A错误10氢原子光谱的巴尔末系中波长最长的光波的光子能量为E1，其次为E2，则为()A. B.C. D.答案A