第4章 4.第1课时 氢原子光谱和玻尔的原子模型-【优学精讲】2025-2026学年高中物理选择性必修第三册教用课件（人教版）

该高中物理课件聚焦氢原子光谱和玻尔原子模型，以牛顿分解太阳光情境导入，从光谱概念、分类切入，逐步讲解氢原子光谱实验规律，分析经典理论困难，最终引入玻尔理论假设，形成连贯知识脉络，借助情境、导读等支架辅助学习。 其亮点在于融合科学思维与科学探究，通过巴耳末公式推导培养科学推理能力，结合太阳光谱分析、毒豆芽检测等实例渗透科学态度与责任。采用情境提问、例题解析等方法，小结系统梳理知识，助力学生深化理解，也为教师提供结构化资源，提升教学效率。

第1课时　氢原子光谱和玻尔的原子模型 1.知道光谱、线状谱和连续谱的概念。 2.知道氢原子光谱的实验规律，知道什么是光谱分析。 3.理解玻尔原子理论基本假设的内容。 4.理解能级跃迁、轨道和能量量子化以及基态、激发态等概念。 学习目标 01 知识点一 光谱 02 知识点二 氢原子光谱的实验规律 03 知识点三 经典理论的困难　玻尔原子理论的基本假设 04 素养培优 目 录 05 随堂演练 06 课时作业 01 PART 知识点一 光谱 目 录 情境：如图所示，1666年牛顿把通过玻璃棱镜的太阳光分解成了各种颜 色的光谱。 问题：（1）牛顿的实验说明了什么问题？ 提示：白光是由各种颜色的光组成的。 （2）你知道我们看到的太阳光是由多少种颜色的光组成的吗？它们是怎样排列的？ 提示：七种颜色的光　从红光到紫光依次是红橙黄绿蓝靛紫。 物理·选择性必修第三册 目 录 1. 定义：用棱镜或光栅可以把物质发生的光按波长（频率）展开，获得光 的波长（频率）和强度分布的记录，即光谱。 2. 分类：有些光谱是一条条的亮线，叫作 ，这样的光谱叫作 ⁠ 。有的光谱看起来不是一条条分立的谱线，而是连在一起的光带， 叫作 ⁠。 3. 特征谱线：气体中中性原子的发光光谱都是 ，说明原子只发 出几种特定频率的光。不同原子的亮线位置不同，说明不同原子的发 光 是不一样的，因此，这些 称为原子的特征谱线。 谱线　 线 状谱　 连续谱　 线状谱　 频率　 亮线　 4. 光谱分析：利用原子的 ⁠来鉴别物质和确定物质的组成成 分，这种方法叫作光谱分析。 特征谱线　 物理·选择性必修第三册 目 录 【易错辨析】 （1）光谱都是连续谱。 （　×　） （2）我们接收到的太阳光谱一定是吸收光谱。 （　√　） （3）光谱分析用线状谱和吸收光谱。 （　√　） × √ √ 物理·选择性必修第三册 目 录 1. 光谱的分类 物理·选择性必修第三册 目 录 物理·选择性必修第三册 目 录 2. 太阳光谱 特 点 在连续谱的背景上出现一些不连续的暗线，是一种吸收光谱 产 生 原 因 阳光中含有各种颜色的光，但当阳光透过太阳周围的大气层射向地 球时，太阳周围的大气层中含有的元素会吸收它自己特征谱线的 光，然后再向四面八方发射出去，到达地球的光缺少这些谱线，这 就形成了明亮背景下的暗线 物理·选择性必修第三册 目 录 3. 光谱分析 （1）优点：灵敏度高，分析物质的最低量达10－13 kg。 （2）应用：①发现新元素；②鉴别物质的组成成分。 （3）用于光谱分析的光谱：线状谱和吸收光谱。 物理·选择性必修第三册 目 录 【例1】　（光谱）〔多选〕关于原子光谱，下列说法正确的是（　　） A. 原子光谱是不连续的，是由若干频率的光组成的 B. 大量原子发光的光谱是连续的，少量原子发光的光谱是不连续的 C. 由于原子都是由原子核和核外电子组成的，所以各种原子的光谱是相 同的 D. 由于各种原子结构不同，所以各种原子的光谱也不相同 解析：原子光谱是线状谱，光谱是一系列不连续的亮线，每条亮线对应一 种频率的光，原子光谱是由若干种频率的光组成的，故A正确，B错误；每 种原子都有自己的特征谱线，故C错误，D正确。 √ √ 物理·选择性必修第三册 目 录 【例2】　（特征谱线、光谱分析）〔多选〕关于原子的特征谱线，下列 说法正确的是（　　） A. 不同原子的发光频率是不一样的，每种原子都有自己的特征谱线 B. 使炽热固体发出的白光通过低温钠蒸气，可得到钠元素的特征谱线 C. 可以用特征谱线进行光谱分析来鉴别物质和确定物质的组成成分 D. 原子的特征谱线是原子具有核式结构的有力证据 √ √ √ 物理·选择性必修第三册 目 录 解析：不同原子的发光频率是不一样的，每种原子都有自己的特征谱线， 选项A正确；强烈的白光通过低温的钠蒸气时，某些波长的光被吸收产生 钠的吸收光谱，故选项B正确；每种原子都有自己的特征谱线，可以用特 征谱线进行光谱分析来鉴别物质和确定物质的组成成分，故选项C正确；α 粒子散射实验是原子具有核式结构的有力证据，故选项D错误。 物理·选择性必修第三册 目 录 关于光谱和光谱分析，下列说法正确的是（　　） A. 太阳光谱是连续谱，分析太阳光谱可以知道太阳内部的化学组成 B. 霓虹灯和炼钢炉中炽热铁水产生的光谱，都是线状谱 C. 强白光通过酒精灯火焰上的钠盐，形成的是吸收光谱 D. 进行光谱分析时，可以利用连续谱，也可以利用吸收光谱 √ 物理·选择性必修第三册 目 录 解析：　太阳光谱是吸收光谱，这是由于太阳内部发出的强光经过温度 比较低的太阳大气层时产生的，所以A错误；霓虹灯内为稀薄气体，因此 光谱是线状谱，而炼钢炉中炽热铁水产生的光谱是连续谱，所以B错误； 强白光通过酒精灯火焰上的钠盐时，某些频率的光被吸收，形成吸收光 谱，所以C正确；光谱分析中只能用线状谱和吸收光谱，因为它们都具备 特征谱线，所以D错误。 物理·选择性必修第三册 目 录 02 PART 知识点二 氢原子光谱的实验规律 目 录 1. 原子内部电子的运动是原子发光的原因。因此， ⁠是探索原子结 构的一条重要途径。 2. 巴耳末公式：＝ 　R∞（n＝3，4，5，…）　，式中R∞叫作里 德伯常量，其值为R∞＝1.10×107 m－1。 3. 巴耳末公式的意义：以简洁的形式反映了氢原子的线状光谱的特征。 光谱　 R∞（n＝3，4，5，…）　 物理·选择性必修第三册 目 录 【易错辨析】 （1）氢原子光谱都在可见光区内。 （　×　） （2）巴耳末公式＝R∞中，n可以取从零开始的正整数。 （　×　） × × 物理·选择性必修第三册 目 录 1. 氢原子光谱的特点：在氢原子光谱图中的可见光区内，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。 2. 巴耳末系 由巴耳末公式确定的一组线系称为巴耳末系，该线系在可见光区共有四条 谱线。 3. 其他谱线：除了巴耳末系，氢原子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。 物理·选择性必修第三册 目 录 【例3】　（氢原子光谱）根据巴耳末公式，指出氢原子光谱在可见光范 围内波长最长的2条谱线对应的n，它们的波长各是多少？氢原子光谱有什 么特点？（结果保留1位小数，R∞＝1.10×107 m－1） 答案：654.5 nm　484.8 nm　不连续的亮线 物理·选择性必修第三册 目 录 解析：能够引起人的视觉的可见光波长范围为400～700 nm。根据巴耳末公式＝R∞（n＝3，4，5，…）计算时应注意其波长值必须在可见光范围内。 由巴耳末公式＝R∞知，当n＝3和4时对应波长较长。 ＝1.10×107×，所以n1＝3时，λ1≈654.5 nm（λ1在可见光范围内）； ＝1.10×107×，所以n2＝4时，λ2≈484.8 nm（λ2在可见光范围内）。 氢原子在可见光范围内的谱线为不连续的亮线。 物理·选择性必修第三册 目 录 方法技巧 对巴耳末公式的理解 （1）巴耳末公式只反映氢原子发光的规律，不能描述其他原子的发光 规律。 （2）公式中n只能取整数，不能连续取值，因此波长也是分立的值。 物理·选择性必修第三册 目 录 〔多选〕下列关于巴耳末公式＝R∞的理解，正确的是（　　） A. 巴耳末系的4条谱线位于红外区 B. 公式中n可取任意值，故氢原子光谱是连续谱 C. 公式中n只能取大于或等于3的整数，故氢原子光谱是线状谱 D. 在巴耳末系中n值越大，对应的波长λ越短 √ √ 物理·选择性必修第三册 目 录 解析：此公式是巴耳末研究氢原子光谱在可见光区的四条谱线时得到的，A错误；公式中n只能取大于或等于3的整数，λ不能连续取值，故氢原子光谱是线状谱，B错误，C正确；根据巴耳末公式可知，n值越大，对应的波长λ越短，D正确。 物理·选择性必修第三册 目 录 03 PART 知识点三 经典理论的困难　玻尔原子理论的基本假设 目 录 1. 经典理论的困难 （1）核式结构模型的成就：正确地指出了原子核的存在，很好地解释 了 ⁠。 （2）经典理论的困难：经典物理学既无法解释原子的 性，又无 法解释原子光谱的分立特征。 α粒子散射实验　 稳定　 物理·选择性必修第三册 目 录 ③电子在这些轨道上绕核的运动是 的，不产生 ⁠。 2. 玻尔原子理论的基本假设 （1）轨道量子化 ①原子中的电子在 的作用下，绕 做圆周运动。 ②电子绕核运动的轨道是 的。 稳定　 电磁辐射　 库仑引力　 原子核　 量子化　 物理·选择性必修第三册 目 录 （2）定态 ①能量量子化：当电子在不同轨道上运动时，原子处于不同的状态，具有 不同的 ⁠。 ②能级：原子的量子化的 ⁠。 ③定态：原子中具有 能量的稳定状态。 ④基态：能量 的状态。 ⑤激发态：除 之外的其他状态。 能量　 能量值　 确定　 最低　 基态　 物理·选择性必修第三册 目 录 （3）频率条件 当电子从能量较 的定态轨道（其能量记为En）跃迁到能量较 ⁠ 的定态轨道（能量记为Em，m＜n）时，会放出能量为hν的光子（h是普朗 克常量），这个光子的能量由前后两个能级的能量差决定，即hν＝ ⁠ ，此式称为频率条件，又称辐射条件。 高　 低　 En－ Em　 物理·选择性必修第三册 目 录 【易错辨析】 （1）玻尔的原子理论成功解释了氢原子的光谱现象。 （　√　） （2）氢原子从激发态向基态跃迁只能吸收特定频率的光子。 （　×　） √ × 物理·选择性必修第三册 目 录 1. 轨道量子化 （1）轨道半径是一些不连续的、某些分立的数值。 （2）氢原子的电子最小轨道半径为r1＝0.053 nm，其余轨道半径满足rn＝ n2r1，式中n称为量子数，对应不同的轨道，只能取正整数。 物理·选择性必修第三册 目 录 2. 能量量子化 （1）不同轨道对应不同的状态，在这些状态中，尽管电子做变速运动， 却不辐射能量，因此这些状态是稳定的，原子在不同状态有不同的能量， 所以原子的能量也是量子化的。 （2）基态：原子最低的能量状态称为基态，对应的电子在离核最近的轨 道上运动，氢原子基态能量E1＝－13.6 eV。 （3）激发态：较高的能量状态称为激发态，对应的电子在离核较远的轨 道上运动。氢原子各能级的关系为En＝ E1（E1＝－13.6 eV，n＝1，2， 3，…）。 物理·选择性必修第三册 目 录 3. 跃迁 原子从一种定态跃迁到另一种定态时，它辐射或吸收一定频率的光子，光 子的能量由这两种定态的能量差决定，即高能级En→低能级Em（n＞m）， 辐射光子能量hν＝En－Em，低能级Em→高能级En（n＞m），吸收光子能量 hν＝En－Em。 物理·选择性必修第三册 目 录 【例4】　（玻尔原子理论的基本假设）氢原子吸收一个光子后，根据玻 尔理论，下列判断正确的是（　　） A. 电子绕核转动的轨道半径增大 B. 电子的动能会增大 C. 氢原子的电势能减小 D. 氢原子的能级减小 解析：由玻尔理论可知，氢原子吸收一个光子后，由低能级跃迁到高能 级，电子绕核转动的轨道半径增大，电子的动能减小，氢原子的电势能增 大，氢原子的能级增大，故选A。 √ 物理·选择性必修第三册 目 录 方法技巧 氢原子的能量及变化规律 （1）原子的能量：En＝Ekn＋Epn。 （2）电子绕氢原子核做圆周运动时，库仑力提供向心力，有k＝m， 故Ekn＝m＝，电子轨道半径越大，电子绕核运动的动能越小。 （3）当电子的轨道半径增大时，库仑引力做负功，原子的电势能增大， 反之，电势能减小。 （4）电子的轨道半径增大时，说明原子吸收了能量，从能量较低的轨道 跃迁到了能量较高的轨道，即电子轨道半径越大，原子的能量En越大。 物理·选择性必修第三册 目 录 （2025·舟山市阶段检测）关于玻尔的原子模型，下列说法正确的是（　　） A. 按照玻尔的观点，电子在定态轨道上运行时不向外辐射电磁波 B. 电子只能通过吸收或放出一定频率的光子在轨道间实现跃迁 C. 电子从外层轨道跃迁到内层轨道时，动能增大，原子能量也增大 D. 电子绕着原子核做匀速圆周运动，在外层轨道运动的周期比在内层轨 道运动的周期小 √ 物理·选择性必修第三册 目 录 解析：　根据玻尔的原子模型可知，电子在定态轨道上运行时不向外辐 射电磁波，A正确；电子在轨道间跃迁时，可通过吸收或放出一定频率的 光子实现，也可通过其他方式实现（如电子间的碰撞），B错误；电子从 外层轨道（高能级）跃迁到内层轨道（低能级）时，动能增大，但原子的 能量减小，C错误；电子绕着原子核做匀速圆周运动，与卫星绕地球运动 有类似的运动规律，具有“高轨、低速、大周期”的特点。即在外层轨道 运动的周期比在内层轨道运动的周期大，D错误。 物理·选择性必修第三册 目 录 【例5】　（能级跃迁）若用｜E1｜表示氢原子处于基态时能量的绝对值， 处于n＝3激发态的氢原子向基态跃迁时 （填“辐射”或“吸 收”）光子的能量为 　｜E1｜　（处于第n能级的能量为En＝）。 解析：n＝3时，E3＝，从n＝3的激发态向基态跃迁时要辐射光子，辐射 光子能量ΔE＝E3－E1＝｜E1｜。 辐射 ｜E1｜ 物理·选择性必修第三册 目 录 04 PART 素养培优 目 录 光谱分析 光谱分析：每种原子都有自己的特征谱线，根据物质的光谱来鉴别物质及 确定它的化学组成和相对含量的方法叫作光谱分析。 物理·选择性必修第三册 目 录 光谱分析应用：把某种物质所生成的线状谱和已知元素的标识谱线进行比 较，就可以知道这些物质是由哪些元素组成的，用光谱不仅能定性分析物 质的化学成分，而且能确定元素含量的多少。如研究太阳连续光谱中的暗 线，可以明确太阳大气层中含有氢、氦、氮、碳、氧、铁、镁、硅、钙、 钠等几十种元素；通过光谱分析发现了铷、铯、氦等许多新元素；检查半 导体材料硅和锗是否达到了高纯度要求；地质勘探中利用光谱分析检验矿 石里所含微量贵重金属、稀有元素或放射性元素等。 物理·选择性必修第三册 目 录 【典例】　高光谱仪能又快又准地鉴别毒豆芽。检测时，将一束光近距离照射在物体上，靠反射回来的光谱信息进行分析判断。下列说法错误的是（　　） A. 每一种物质都有自己独特的光谱特征 B. 检测原理：先提取原始物质的光谱信息再通过检测物与光谱库数据的比 对分析来完成 C. 光谱检测只能检测高温稀薄气体中游离态原子的光谱 D. 物质中的原子吸收光的能量跃迁到高能级再回到较低能级时能发出自 己独特的光谱 √ 物理·选择性必修第三册 目 录 解析：每一种物质都有自己独特的光谱特征，故A正确，与题意不符；检 测原理：先提取原始物质的光谱信息再通过检测物与光谱库数据的比对分 析来完成，故B正确，与题意不符；依题意，光谱检测除了检测高温稀薄 气体中游离态原子的光谱，也可以检测反射回来的光谱，故C错误，与题 意相符；物质中的原子吸收光的能量跃迁到高能级再回到较低能级时能发 出自己独特的光谱，故D正确，与题意不符。 物理·选择性必修第三册 目 录 05 PART 随堂演练 目 录 1. （光谱）有关光谱的说法中正确的是（　　） A. 太阳光谱和白炽灯光谱都是线状谱 B. 根据月光的光谱可以分析出月球上有哪些元素 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. 霓虹灯和煤气灯火焰中燃烧的钠蒸气产生的光谱是线状谱 √ 物理·选择性必修第三册 目 录 解析：　太阳光谱是吸收光谱，白炽灯光谱是连续光谱，A错误；月光是 月球反射的太阳光，分析月光实际上就是在分析太阳光，因此无法通过分 析月光的光谱来得到月球的化学成分，B错误；高温物体发出的光通过物 质后，物质会吸收掉一部分，通过对光谱的分析，可以得知物质的组成， 但是无法得到高温物体的组成，C错误；炽热气体和金属蒸气发出的光谱 是线状谱，则霓虹灯和煤气灯火焰中燃烧的钠蒸气产生的光谱是线状谱， D正确。 物理·选择性必修第三册 目 录 2. （吸收光谱）我们接收到的恒星星光的光谱多为吸收光谱，其形式为 （　　） √ 解析：　恒星光谱在大范围内接近连续分布，但由于恒星大气中某些原 子的吸收作用，会在连续背景上出现若干吸收线（暗线），因此属于“在 连续谱背景上带暗线”的吸收光谱。选项A所示为线状谱，选项B所示为吸 收状谱，选项C所示为连续谱。故选B。 物理·选择性必修第三册 目 录 3. （氢原子光谱的实验规律）〔多选〕巴耳末通过对氢原子光谱的研究总 结出巴耳末公式＝R∞，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 √ √ 物理·选择性必修第三册 目 录 解析：巴耳末公式是根据氢原子光谱总结出来的，选项A错误，C正确；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B错误，D正确。 物理·选择性必修第三册 目 录 4. （玻尔理论的基本假设）〔多选〕下列说法正确的是（　　 ） A. 原子从基态跃迁到激发态要放出光子，放出光子的能量等于原子在 始、末两个能级的能量差 B. 原子不能从低能级向高能级跃迁 C. 原子吸收光子后从低能级跃迁到高能级，电子的电势能增加 D. 原子无论是吸收光子还是放出光子，吸收的光子或放出的光子的能量 恒等于始、末两个能级的能量差 √ √ 物理·选择性必修第三册 目 录 解析：原子从基态跃迁到激发态要吸收光子，吸收的光子的能量等于原子在初、末两个能级的能量差，故A错误；原子吸收光子可从低能级跃迁到高能级，该过程电子动能变小，电子的电势能增加，故B错误，C正确；根据玻尔理论可知，原子无论是吸收光子还是放出光子，吸收的光子或放出的光子的能量恒等于始、末两个能级的能量差，故D正确。 物理·选择性必修第三册 目 录 课堂小结 物理·选择性必修第三册 目 录 06 PART 课时作业 目 录 知识点一　光谱 1. 太阳光谱中有许多暗线，它们对应着某些元素的特征谱线，产生这些暗 线是由于（　　） A. 太阳表面大气中缺少相应的元素 B. 太阳内部缺少相应的元素 C. 太阳表面大气层中存在着相应元素 D. 地球表面大气层中存在着相应元素 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 物理·选择性必修第三册 目 录 解析：太阳是高温物体，它发出的白光通过温度较低的太阳大气层时，某些特定频率的光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，分析太阳的吸收光谱，可知太阳大气层的物质组成，因此，选项C正确，A、B、D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 物理·选择性必修第三册 目 录 2. 关于线状谱，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 解析：　每种原子在任何条件下发光的线状谱都相同，故A、B错误，C 正确；两种不同的原子发光的线状谱不可能相同，故D错误。 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 物理·选择性必修第三册 目 录 3. 以下说法中正确的是（　　） A. 进行光谱分析可以用连续谱，也可以用吸收光谱 B. 光谱分析的优点是非常灵敏而迅速 C. 分析某种物质的化学组成可以使这种物质发出的白光通过另一种物质的 低温蒸气取得吸收光谱进行分析 D. 摄下月球的光谱可以分析出月球上有哪些元素 解析：进行光谱分析不能用连续谱，只能用线状谱或吸收光谱；光谱分析的优点是灵敏而迅速；分析某种物质的组成，可用白光照射其低温蒸气产生的吸收光谱进行分析；月球不能发光，只能反射太阳光，故其光谱是太阳光谱，不是月球的光谱，不能用来分析月球上的元素，故选B。 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 物理·选择性必修第三册 目 录 知识点二　氢原子光谱的实验规律 4. 下列对氢原子光谱实验规律的认识正确的是（　　） A. 因为氢原子核外只有一个电子，所以氢原子只能产生一种波长的光 B. 氢原子产生的光谱是一系列波长不连续的谱线 C. 氢原子产生的光谱是一系列亮度不连续的谱线 D. 氢原子产生的光的波长大小与氢气放电管放电强弱有关 解析：氢原子光谱是线状谱，是一系列波长不连续的、分立的特征谱线，并不是只含有一种波长的光，也不是亮度不连续的谱线，B正确，A、C错误；氢原子光谱是氢原子的特征谱线，只要是氢原子发出的光的光谱就相同，与放电管的放电强弱无关，D错误。 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 物理·选择性必修第三册 目 录 5. 对于巴耳末公式，下列说法正确的是（　　） A. 所有氢原子光谱的波长都与巴耳末公式相对应 B. 巴耳末公式只确定了氢原子发光中的可见光部分光的波长 C. 巴耳末公式确定了氢原子发光中的一个线系的波长，其中既有可见光， 又有紫外光 D. 巴耳末公式确定了各种原子发光中光的波长 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 物理·选择性必修第三册 目 录 解析：巴耳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发光中的光的波长，A、D错误；巴耳末公式是由当时已知的可见光中的部分谱线总结出来的，但它适用于整个巴耳末线系，该线系包括可见光和紫外光，B错误，C正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 物理·选择性必修第三册 目 录 知识点三　经典理论的困难　玻尔原子理论的基本假设 6. 〔多选〕关于经典电磁理论与原子的核式结构之间的关系，下列说法正 确的是（　　） A. 经典电磁理论很容易解释原子的稳定性 B. 根据经典电磁理论，电子绕原子核转动时，电子会不断释放能量，最后 被吸附到原子核上 C. 根据经典电磁理论，原子光谱应该是连续的 D. 原子的核式结构模型彻底否定了经典电磁理论 √ √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 物理·选择性必修第三册 目 录 解析：根据经典电磁理论，电子在绕核运动的过程中，要向外辐射电磁波，因此能量要减少，电子的轨道半径要减小，最终会落到原子核上，因而原子是不稳定的。电子在转动过程中，随着转动半径不断减小，转动频率不断增大，辐射电磁波的频率不断变化，因而大量原子发光的光谱应该是连续谱。事实上，原子是稳定的，原子光谱也不是连续谱，而是线状谱，故选项A错误，B、C正确；原子的核式结构模型认为电子绕核做圆周运动，并没有彻底否定经典电磁理论，故选项D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 物理·选择性必修第三册 目 录 7. （2025·浙江乐清市月考）氢原子的核外电子从距核较近的轨道跃迁到 距核较远的轨道过程中（　　） A. 原子要吸收光子，电子的动能增大，原子的电势能增大，原子能量增大 B. 原子要吸收光子，电子的动能减小，原子的电势能增大，原子能量增大 C. 原子要吸收光子，电子的动能增大，原子的电势能减小，原子能量减小 D. 原子要放出光子，电子的动能减小，原子的电势能减小，原子能量减小 解析：　氢原子的核外电子从距核较近的轨道跃迁到距核较远的轨道过 程中，原子需要吸收光子，总能量增大，电子的速率减小，则动能减小， 所以电势能增大，故B正确，A、C、D错误。 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 物理·选择性必修第三册 目 录 8. 〔多选〕根据玻尔的原子理论，下列说法中正确的是（　　） A. 氢原子的核外电子由离原子核较远的轨道跃迁到离核较近的轨道上 时，原子的能量减小 B. 氢原子的核外电子由离原子核较远的轨道跃迁到离核较近的轨道上时， 原子吸收一定频率的光子 C. 核外电子绕核运动的轨道是任意的，绕核运动是稳定的，不产生电磁 辐射 D. 当氢原子的核外电子吸收光子时，会从能量较低的定态轨道跃迁到能 量较高的定态轨道 √ √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 物理·选择性必修第三册 目 录 解析：根据玻尔理论，核外电子由离原子核较远的轨道跃迁到离核较近的轨道上时，原子的能量减小，减小的能量以光子的形式辐射出去，故A正确，B错误；电子只能在特定轨道上运动，绕核运动是稳定的，不产生电磁辐射，故C错误；当氢原子的核外电子吸收光子时，会从能量较低的定态轨道跃迁到能量较高的定态轨道，故D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 物理·选择性必修第三册 目 录 9. 与原子光谱有关的物理知识，下列说法正确的是（　　） A. 有些原子的发射光谱是线状谱，有些原子的发射光谱 是连续谱 B. 太阳光谱中的许多暗线与太阳大气中存在的元素的特 征谱线相对应 C. 巴耳末发现氢原子的可见光谱有分立特征，但氢原子的不可见光谱有连续特征 D. 有些电子绕原子核运动的变化是连续的，所以我们看到了原子的连续光谱 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 物理·选择性必修第三册 目 录 解析：　各种原子的发射光谱都是线状谱，A错误；因为太阳光谱中的许 多暗线与太阳大气中存在的元素的特征谱线相对应，所以可知太阳大气中 存在哪些元素，B正确；可见光谱与不可见光谱都有分立特征，没有连续 特征，C错误；电子绕原子核运动的变化都是不连续的，我们看到的原子 光谱都是线状谱，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 物理·选择性必修第三册 目 录 10. 若用｜E1｜表示氢原子处于基态时能量的绝对值，处于第n能级的能量 为En＝，则在下列各能量值中，可能是氢原子从激发态向基态跃迁时辐 射出来的能量的是（　　） A. ｜E1｜ B. ｜E1｜ C. ｜E1｜ D. ｜E1｜ √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 物理·选择性必修第三册 目 录 解析：　处于第2能级的能量E2＝，则向基态跃迁时辐射的能量ΔE＝ ｜E1｜，处于第3能级的能量E3＝，则向基态跃迁时辐射的能量ΔE'＝ ｜E1｜，处于第4能级的能量为E4＝，向基态跃迁时辐射的能量ΔE″＝ ｜E1｜，故B正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 物理·选择性必修第三册 目 录 11. 已知氢原子的基态能量为E1，激发态能量为En＝，其中n＝2，3， 4，…巴尔末对当时已知的在可见光区的四条谱线做了分析，得到巴尔末 公式＝R∞，n＝3，4，5，…式中R∞叫作里德伯常量，则里德伯 常量R∞可以表示为（　　） A. － B. C. － D. √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 物理·选择性必修第三册 目 录 解析：　若n大于m，由n向m跃迁，释放光子，有－＝hν，根据ν＝ ，则有E1＝h，由h＝hcR∞，解得－E1＝hcR∞，解得 里德伯常量R∞＝－，故选A。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 物理·选择性必修第三册 目 录 12. 氢原子光谱的巴耳末系中波长最长的谱线的波长为λ1，其次为λ2。（里 德伯常量R∞＝1.10×107 m－1，光速c＝3×108 m/s） （1）的值等于多少？ 答案：　 解析：由巴耳末公式可得＝R∞，＝R∞， 解得＝。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 物理·选择性必修第三册 目 录 解析：当n＝3时，对应的波长最长，代入巴耳末公式，有＝ 1.10×107×m－1， 解得λ1≈6.5×10－7 m。 光子频率为ν＝＝ Hz≈4.6×1014 Hz。 （2）其中波长最长的光子频率是多少？ 答案：4.6×1014 Hz 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 物理·选择性必修第三册 目 录 13. 图甲为a、b、c、d四种元素的特征谱线，图乙是某矿物的线状谱，通 过光谱分析可以确定该矿物中缺少的元素为（　　） A. a元素 B. b元素 C. c元素 D. d元素 解析：　由矿物的线状谱与几种元素的特征谱线进行对照，b元素的特征 谱线在该线状谱中不存在，故选B。 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 物理·选择性必修第三册 目 录 $