4.4 氢原子光谱和玻尔的原子模型（教学课件）-【上好课】高中物理同步高效课堂（人教版2019选择性必修第三册）

第4节 氢原子光谱和玻尔的原子模型 第四章 人教版 选择性必修第三册 光谱 01 氢原子光谱的实验规律 02 经典理论的困难 03 玻尔原子理论的基本假设 04 玻尔理论对氢光谱的解释 05 玻尔理论的局限性 06 CONTENTS 目录 新课导入 把食盐放在火中灼烧，会发出黄色的光。食盐为什么发黄光而不发其他颜色的光呢？ 光 谱 PART 01 用棱镜或光栅可以把物质发出的光按波长（频率）展开 1、光谱 光谱：光按波长（频率）和强度分布的记录（有时只是波长成分的记录）。 红 橙 黄 绿 青 蓝 紫 光谱的分类：发射光谱和吸收光谱。 光 谱 发射光谱 定义：由发光体直接产生的光谱 连续光谱 ｛ 产生条件：炽热的固体、液体和高压气体发光形成的 光谱的形式：连续分布（连在一起的光带），一切波长的光都有 明线光谱 ｛ （原子光谱） 产生条件：稀薄气体或金属蒸气发光形成的光谱 光谱形式：一些不连续的明线组成，不同元素的明线光谱不同（又叫特征光谱） 吸收光谱 定义：连续光谱中某些波长的光被物质吸收后产生的光谱 产生条件：炽热的白光通过温度较白光低的气体后，再色散形成的 光谱形式：用分光镜观察时，见到连续光谱背景上出现一些暗线（与特征谱线相对应）——也是原子的特征谱线。 产生 方式 （线状光谱） 2、各种光谱的特点及成因 氢的明线光谱 氢的吸收光谱 连续谱 光谱举例 钠蒸气 光谱中产生的一组暗线，每 条暗线的波长都跟那种气体 原子的特征谱线相对应。 钠的吸收光谱 由于每一种元素都有自己的特征谱线，因此可以根据光谱来鉴别物质和确定它的化学成分。这种方法叫做光谱分析。光谱分析法由基尔霍夫开创的。 （1）原理：利用发射光谱和吸收光谱。 （2）优点：非常灵敏而且迅速。样本中一种元素的含量达到10-10g时就可以被检测到。 （3）应用：发现新元素和研究天体的化学组成。 原子光谱的不连续性反映出原子结构的不连续性，所以光谱分析也可以用于探索原子的结构。 （4）同种物质吸收光谱中的暗线与它明线光谱中的明线相对应，明线光谱和吸收光谱中的谱线都是原子的特征光谱，都可以用于光谱分析。 3、光谱分析 光谱的分类 【例题】(多选)下列关于光谱的说法正确的是(　　) A.连续光谱就是由连续发光的物体产生的光谱，线状谱是线状光源产生的光谱 B.通过对连续谱的光谱分析，可鉴定物质成分 C.连续光谱包括一切波长的光，线状谱只包括某些特定波长的光 D.通过对线状谱的明线光谱分析或对吸收光谱的暗线分析，可鉴定物质成分 CD 小试牛刀 【例题】(多选)下列关于光谱和光谱分析的说法正确的是(　　) A.太阳光谱和白炽灯光谱都是线状谱 B.煤气灯火焰中燃烧的钠蒸气或霓虹灯产生的光谱都是线状谱 C.进行光谱分析时,可以用线状谱,不能用连续光谱 D.我们能通过光谱分析鉴别月球的物质成分 BC 小试牛刀 典例解析 氢原子光谱的实验规律 PART 02 氢原子是最简单的原子，其光谱也最简单。从氢气放电管可以获得氢原子光谱。 可见光区 氢原子在可见光区的四条谱线 3、可见光的波长范围： 4.0×10-7m～7.6×10-7m (400nm～760nm)。 1、氢原子在可见光区有四条谱线。氢原子光谱呈现分立的明线条纹，在可见光区内，由右向左，相邻谱线间的距离越来越小，表现出明显的规律性。 紫外区 红外区 2、氢原子的谱线由不同色亮线组成，每种颜色对应着一种波长。 氢原子的光谱 巴耳末系波长公式： R∞叫作里德伯常量，实验测得的值为R∞＝1.10×107 m-1 n＝3，4，5，... 除了巴耳末系，后来发现的氢光谱在红外和紫外光区的其他谱线也都满足与巴耳末公式类似的关系式。 （可见光区的四条谱线） 原子内部电子的运动是原子发光的原因。因此，光谱是探索原子结构的一条重要途径。 氢原子光谱的实验规律 【例题】巴耳末通过对氢光谱的研究总结出巴耳末公式 ，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.巴耳末依据氢光谱的分析总结出巴耳末公式 D.巴耳末公式准确反映了氢原子发光的所有情况，其波长的分立值并不是人为规定的 小试牛刀 C 【例题】下列说法中正确的是(　　) A.巴耳末公式所计算得出的波长与氢原子光谱中的波长是一一对应的关系 B.根据巴耳末公式不仅可以分析氢原子光谱,也可以分析其他原子的发光光谱 C.由巴耳末公式得到的波长都在可见光波段 D.氢原子光谱中有红外光区、可见光