1、3.3 氢原子光谱 学案 【学习目标】 （1）了解氢原子光谱 的不连续性及各个线系。 （2）知道每种原子都有特定的原子光谱，了解光谱分析在科学技术中的应用。 【学习重点】 氢原子光谱的实验规律。原子光谱的事实不能用核式结构理论解释，必须建立新的原子模 型。 【知识要点】 1 发射光谱：物质发光直接产生的光谱 从实际观察 到的物质发光的发射光谱可分为连续谱和线状谱 (1)连续谱：连续分布的包含从红光到紫光的各种色光的光谱 产生：是由炽热的固体、液体、高压气体发光而产生的 (2)线状谱：只含有一些不连续的亮线的光谱线状谱中的亮线叫谱线 产生：由稀薄气体或金属蒸气(即处于游离态下的原子)发光而产生的
2、，观察稀薄气体 放电用光谱管，观察金属蒸气发光可把含有该金属原子的物质放到煤气灯上燃烧，即可使 它们汽化后发光 2 不同元素的原子产生的线状谱是不同的，但同种元素的原子产生的线状谱却相同， 说明每种原 子只能发射其本身特 征的某些波长的光，因此线状谱中的光谱线也叫元素的特 征谱线 3吸收光谱：高温物体发出的白光通过物质后，某些波长的光波被物质吸收后产生的 光谱 产生：由炽热物体(或高压气体)发出的白光通过温度较低的气体后产生 例如：让弧光灯发出的白光通过低温的钠气，可以看到钠的吸收光谱 若将某种元素的吸收光谱和线状谱比较可以发现：各种原子吸收光谱的暗线和线状谱 的亮线相对应即表明某种原子发出的
3、光和吸收的光的频率是特定的故吸收光谱和线状 谱中的暗线比线状谱中的亮线要少一些 4 .氢原子光谱的特点 巴耳末对可见光区的 4 条谱线做了分析，发现这些谱线的波长可用公式 n=3,4,5,6 21nR 来表示其计算结果与实际基本符合，说明此公式能反映氢光谱的规律。 其中 为里得伯常量711.09m 广义巴尔末公式： 式中 和 均为整数且 2()Rnnm 5光谱分析 各种元素的原子都有自己的特征谱线如果在某种物质的线状谱或吸收谱中出现了若 干种元素的特征谱线，表明该物质中含有这种元素的成分，这种对物质进行化学组成的分 析和鉴别方法称为光谱分析 其优点： 灵敏、快捷、检查的最低量是 10-10 克
4、 6光谱分析的应用 (1)光谱分析在科学技术中有着广泛的应用例如，在检测半导体材料硅和锗纯度. (2)历史上，光谱分析还帮助人们发现了许多新元素例如，铷和铯 (3)利用光谱分析可以研究天体的物质成分 19 世纪初在研究太阳光谱时， 人们发现 它的连续光谱中有许多暗线通过仔细分析这些暗线，并把它们跟各种原子的特征谱线对 照，人们知道了太阳大气层中含有氢、氦、氮、碳、氧、铁、镁、硅、钙、钠等几十种元 素 (4)光谱分析还能鉴定食品的优劣 【当堂反馈】 1、有些光谱是一条条的亮线，这样的亮线叫_，这样的光谱叫 _。有的光谱看起来是连续在一起的光带，这样的光谱叫 _。 2、卢瑟福的核式结构模型正确地指
5、出了_的存在，很好的解释了 _，但是经典的物理学既无法解释原子的_，又 无法 解释原子光谱的_ 特征。 3、光谱的类型主要有_和_。 4不同原子发出的光谱都不 同，这样的光谱也叫_。 5、利用光谱分析可以_ 6、在酒精灯的酒精中溶解些食盐，灯焰会发 出明亮的黄光，用摄谱仪拍摄下来的光谱中 就会有钠的_（填“明线”或“暗线” ）光谱。用摄谱仪拍摄太阳光，可以分析 太阳大气的成份，就是利用太阳光的_（填“明线”或“暗线” ）光谱。 7、利用白炽灯、蜡烛、霓虹灯、在酒精灯火焰中燃烧钠盐所产生的光谱中，能产生连续光 谱的有_，能产生明线光谱的有 _。 8、下列氢原子的线系中波长最短波进行比较，其值最小
6、的是 ( ) A巴耳末系 B莱曼系 C帕邢系 D布喇开系 9、关于光谱和光谱分析的下列说法正确的是 ( A日光灯产生的光谱是连续光谱 B太阳光谱中的暗线说明太阳上缺少与 这些暗线相对应的元素 C我们能通过光谱分析鉴别月球的物质成份 D连续光谱是不能用来作光谱分析的 10、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谱是连续光谱 B各种原子的线状 谱中的明线和它的吸引谱中的暗线必定一一对应 C气体发出的光只能产生线状光谱 D甲物质发出的白光通过低温的乙物质蒸气可得到甲物质的吸收光谱 11、计算氢原子光谱中莱曼系的最长波和最短波的波长。 12、写出氢原子光谱中各个线系的表示公式。 13、试根据原子核式结构，解释氢原子光谱。 【参考答案】 1、谱线，线状谱，连续谱 2、原子核， 粒子散射实验，稳定性，分立 3、发射光 谱，吸收光谱 4、特征谱线 5、鉴别物质及其组成 6、明线，暗线 7、白炽灯、 蜡烛，霓虹灯、燃烧钠盐 8、B 9、D 10、A 11、1 .2110-7m，9.110 -8m 12、略 13、卢瑟福的原子核式结构模型仍然保留着经典粒子的运动规律，从而无法解释 原子的稳定性，所以它不能够 用来解释氢原子光谱 【反思】 收 获 疑 问
