4.3 光谱 氢原子光谱 课件 -2025-2026学年高二下学期物理教科版选择性必修第三册

该高中物理课件聚焦光谱分类、光谱分析及氢原子光谱规律，通过问题式预习梳理光谱概念并结合判一判活动导入，衔接任务型课堂中矿物线状谱与元素谱线对照的探究活动，搭建从基础概念到实际应用的学习支架。 其亮点在于以科学思维（如巴尔末公式推理、谱线分立特征辨析）和科学探究（光谱分析鉴别元素实验）为核心，用表格对比光谱分类、实例解析应用，助力学生形成原子结构相关物理观念，教师可依托结构化任务与评价体系提升教学效率。

复习任务群一 现代文阅读Ⅰ 把握共性之“新”　打通应考之“脉” 第1课时 反应热 焓变（基础课） 第四章　原子结构 3　光谱　氢原子光谱 1 学习任务目标 1.知道光谱、光谱的分类、光谱分析、氢原子光谱等的概念。(物理观念) 2．掌握氢原子光谱的实验规律。(科学思维) 3．通过对光谱及光谱分析的学习，了解利用光谱探索原子结构的方法。(科学态度与责任) 3　光谱　氢原子光谱 2 问题式预习 知识点一　光谱及其分类 1．光谱：复色光通过分光镜后，按波长顺序排列成一条______，称为光谱。 2．连续光谱：连续的彩色光带，由波长____________的光组成。 3．明线光谱：在较暗的______光谱的背景上出现一些______的彩色亮线，称为明线光谱，又称光谱线。 4．发射光谱：由发光物质所发的光直接产生的光谱。如连续光谱和明线光谱。 光带 连续分布 连续 分立 3　光谱　氢原子光谱 3 5．吸收光谱：在较强的______光谱的背景上有一些______的暗线，称为吸收光谱，又称暗线光谱。 6．线状谱：对某种原子，发射光谱和______光谱都是分立的谱线，称为线状谱。 7．原子光谱：同一种原子发射光谱中的明线与吸收光谱中的______位置是______的，称为这种原子的特征光谱，又称原子光谱。 连续 分立 吸收 暗线 相同 4 [科学思维] [判一判] 1．各种原子的发射光谱都是连续谱。 ( ) 2．不同原子的发光频率是不一样的。 ( ) 3．稀薄气体的分子在强电场的作用下会变成导体并发光。 ( ) × √ √ 知识点二　光谱分析及氢原子光谱 1．光谱分析 (1)定义：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。 (2)优点：灵敏度高。 2．氢原子光谱 从氢气放电管可以获得氢原子光谱，在可见光区内，氢原子光谱有四条分立的谱线，氢原子受激发只能发出几种特定频率的光。 特征光谱 可见光区 4．经典理论的局限性 经典物理学既无法解释原子的稳定性，又无法解释原子光谱的______特征。 [科学思维] 根据巴尔末公式可知氢原子发光的波长是分立值，它是人为规定的吗？ 提示：不是。巴尔末公式准确反映了氢原子发光的实际波长，其波长的分立值并不是人为规定的。 分立 任务型课堂 任务一　光谱及光谱分析 [探究活动] 由于各种元素的原子结构不同，都可以产生自己的特 征光谱。如果一个样品经过激发，在感光板上有几种元素 的谱线出现，就证明该样品中有这几种元素。光谱分析十 分突出的优点是一次可以分析多种元素，精度、灵敏度高， 且不需纯样品，只需利用已知谱图，即可进行光谱定性分析。如图甲所示为a、b、c、d四种元素的线状谱，图乙是某矿物的线状谱。 3　光谱　氢原子光谱 9 通过光谱分析可以了解该物质不含的是什么元素？请说出你的依据。 提示：b元素、d元素。由矿物的线状谱与几种元素的特征谱线进行对照，b元素和d元素的谱线在该矿物的线状谱中不存在。 10 [评价活动] 1．下列关于光谱的说法，正确的是(　　) A. 太阳光谱是连续谱 B. 日光灯产生的光谱是连续谱 C. 钠盐在酒精灯火焰上汽化后所产生的光谱是线状谱 D. 白光通过钠蒸气，所产生的光谱是线状谱 √ C　解析：太阳发出的白光本来是连续谱，但在穿过太阳表面温度比较低的太阳大气层时，被大气层内存在着的从太阳蒸发出来的多种元素的气体吸收，到达地球时形成吸收光谱，故A错误。日光灯是低压蒸气发光，所以产生的是线状谱，故B错误。钠盐在酒精灯火焰上汽化后产生线状谱，故C正确。白光通过温度较低的钠蒸气时，所产生的光谱是吸收光谱，故D错误。 2．如图甲、乙、丙所示分别是原子的发 射光谱、原子的吸收光谱、太阳光谱 图像，则下列说法正确的是 (　　) A. 大多数原子的发射光谱是线状谱 B. 太阳光谱中的暗线表明太阳大气中正好不存在这些元素 C. 可见光谱有分立特征，不可见光的光谱没有分立特征 D. 电子绕原子核运动的轨道是不连续的，所以我们看到了原子光谱的分立特征 √ D　解析：任何原子的发射光谱都是线状谱，A错误；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，表明太阳大气中正好存在这些元素，B错误；可见光谱与不可见光谱都有分立特征，C错误；电子绕原子核运动的轨道都是不连续的，所以我们看到了原子光谱的分立特征，D正确。 3．(多选)关于光谱，下列说法正确的是 (　　) A. 进行光谱分析可以用连续光谱，也可以用吸收光谱 B. 光谱分析的优点是非常灵敏 C. 利用线状光谱和吸收光谱都可以对物质进行分析 D. 观察月亮的光谱可以分析出月亮的化学组成 √ √ BC　解析：光谱常用来反映原子的特征，既可以用线状光谱，也可以用吸收光谱，但不能用连续光谱，选项A错误，C正确；利用光谱分析时，样品中元素的质量达到10-10 g就可以被检测到，灵敏度很高，选项B正确；月亮本身不发光，它的光是反射的太阳光，是吸收光谱，观察月亮光谱，只能确定月亮表面的化学组成，但不能确定月亮内部的化学组成，选项D错误。 1．光谱的分类和比较 光谱分类 产生条件 光谱形式 发射光谱 连续光谱 炽热固体、液体和高压气体发光形成的 连续分布，一切波长的光都有 明线光谱 稀薄气体发光形成的 一些不连续的亮线组成，不同元素谱线不同(又叫特征谱线) 吸收光谱 温度很高的光源发出的白光通过温度较低的蒸气或气体后，某些波长的光被吸收后形成的 用分光镜观察时，见到连续谱背景上出现一些暗线(与特征谱线对应) 2.光谱分析 (1)优点：灵敏度高，样品中一种元素的质量达到10-10 g时就可以被检测到。 (2)用于光谱分析的光谱：线状谱和吸收光谱。 (3)应用：发现新元素；鉴别物体的组成成分。 任务二　氢原子光谱的实验规律 1．(多选)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. 根据巴尔末公式可知，只要n取不同的值，氢原子光谱的谱线可以有无数条 C. 巴尔末系是氢原子光谱中的可见光部分 D. 氢原子光谱是线状谱的一个例证 CD　解析：氢原子光谱包括巴尔末系、赖曼系、帕邢系等，其中巴尔末系只是其中的可见光部分，A、B错误，C正确；氢原子光谱是线状谱，D正确。 √ √ 19 AC　解析：此公式是巴尔末在研究氢原子光谱在可见光区的四条谱线中得到的，由里德伯改写，只适用于氢原子光谱的分析，选项A正确，D错误；公式中n只能取不小于3的整数，则λ不能连续取值，故氢原子光谱是线状谱，选项B错误，C正确。 √ √ √ 答案：1.21×10-7 m　9.09×10-8 m 27 本节课掌握了哪些考点？ 本节课还有什么疑问点？ 28 谢 谢！ 29 $