鲁科版 (2019)选择性必修 第三册第3节 光谱与氢原子光谱示范课课件ppt

这是一份鲁科版 (2019)选择性必修 第三册第3节 光谱与氢原子光谱示范课课件ppt，共38页。PPT课件主要包含了必备知识自主学习，关键能力合作探究，课时作业巩固演练，课堂检测素养达标，连续分布，线状光谱，特定频率，发光频率，特征谱线，化学组成等内容，欢迎下载使用。

[学科素养与目标要求]物理观念：1.知道什么是光谱，掌握连续谱和线状谱的区别。2．记住氢原子光谱的实验规律。3．知道什么是光谱分析。科学思维：应用巴耳末公式进行简单计算。
一、不同的光谱1．定义：当复色光经过棱镜或光栅后，被色散开的单色光按波长(或频率)______依次排列的图案，称为光谱。2．分类(1)线状光谱：是由一条条的______组成。(2)连续光谱：包含有各种色光且__________。
3．特征谱线：各种原子的发射光谱都是__________，说明原子只发出几种_________的光，不同原子的亮线位置_____，说明不同原子的_________不一样，光谱中的亮线称为原子的__________。4．应用：人们利用__________来鉴别物质或确定物质的__________，这种方法称为__________。
自主评价———————————————————1．判断下列说法的正误。(1)各种原子的发射光谱都是连续谱。(　　)(2)各种原子的发射光谱都是线状谱，并且只能发出几种特定频率的光。(　　)(3)线状谱和连续谱都可以用来鉴别物质。(　　)(4)可以利用光谱分析来鉴别物质和确定物质的化学组成。(　　)(5)巴耳末公式中的n既可以取整数也可以取小数。(　　)
2．对原子光谱，下列说法中不正确的是(　　)A．原子光谱是不连续的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．由于各种原子的原子结构不同，所以各种原子的原子光谱也不相同D．分析物质发光的光谱，可以鉴别物质中含哪些元素
解析：原子光谱为线状谱，A正确；各种原子都有自己的特征谱线，故B错误，C正确；根据各种原子的特征谱线进行光谱分析可鉴别物质组成，D正确。答案：B
要点1　光谱和光谱分析[探究导入]　如图所示为不同物体发出的不同光谱。(1)钨丝白炽灯的光谱与其他三种光谱有什么区别？(2)铁电极弧光灯的光谱、分子状态的氢光谱、钡光谱的特征相同吗？
提示：(1)钨丝白炽灯的光谱是连续的，中间没有暗线或亮线，而其他三种光谱是由一些不连续的亮线组成的。(2)这三种光谱中亮线的位置是不同的，即特征不同。
3.太阳光谱(1)太阳光谱的特点：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。(2)对太阳光谱的解释：阳光中含有各种颜色的光，但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，然后再向四面八方发射出去，到达地球的这些谱线看起来就暗了，这就形成了明亮背景下的暗线。
4．光谱分析(1)优点：灵敏度高，分析物质的最低含量达10－10 g。(2)应用：a.发现新元素；b.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。
[典例1]　关于光谱，下列说法正确的是(　　)A．一切光源发出的光谱都是连续谱B．一切光源发出的光谱都是线状谱C．稀薄气体发出的光谱是线状谱D．做光谱分析时，利用连续谱和线状谱都可以鉴别物质和确定物质的组成成分
[解析]　物体发光的发射光谱分为连续谱和线状谱，A、B错；做光谱分析可使用吸收光谱也可以使用线状谱，D错，稀薄气体发出的光谱是线状谱，C对。[答案]　C
[总结提升]稀薄气体发出的光谱是线状谱，此光谱是一些不连续的亮线，仅含有一些特定频率的光。线状谱中不同的谱线对应不同的频率，不同元素的原子产生的线状谱不同，因而可以用线状谱来确定物质的成分。
1．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，下列说法正确的是(　　)A．利用高温物体的连续谱就可鉴别其组成成分B．利用物质的线状谱就可鉴别其组成成分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．同一种物质的线状谱上的亮线与吸收光谱上的暗线，由于光谱的不同，它们没有关系
解析：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；某种物质发射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某物质后某些频率的光被吸收而形成暗线，这些暗线由所经过的物质决定，C错误；某种物质发出某种频率的光，当光通过这种物质时它也会吸收这种频率的光，因此同一物质线状谱中的亮线与吸收光谱中的暗线相对应，D错误。答案：B
要点2　氢原子光谱的实验规律及应用[探究导入]　如图所示为氢原子的光谱。(1)仔细观察，氢原子光谱具有什么特点？(2)阅读课本，指出氢原子光谱的谱线波长具有什么规律？
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。
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。
[解析]　此公式是巴耳末在研究氢原子光谱在可见光区的四条谱线中得到的，只适用于氢原子光谱的分析，A对，D错；公式中n只能取大于或等于3的整数，不能连续取值，故氢原子光谱是线状谱，B错，C对。[答案]　AC
2．已知氢原子光谱中巴耳末系第一条谱线Hα的波长为656.47 nm，普朗克常量h＝6.63×10－34 J·s，真空中的光速c＝3×108 m·s－1。(1)试推算里德伯常量的值；(2)利用巴耳末公式求其中第四条谱线的波长和对应光子的能量。
答案：(1)1.097×107 m－1(2)4.102×10－7 m(或410.2 nm)　4.85×10－19 J
1．(多选)下列关于光谱和光谱分析的说法中正确的是(　　)A．光谱包括发射光谱、连续谱、线状谱、原子光谱、吸收光谱五种光谱B．往酒精灯的火焰上撒精盐，可以用分光镜观察到钠的线状谱C．利用太阳光谱可以分析太阳的化学组成D．各种原子的发射光谱都是线状谱
解析：光谱包括发射光谱和吸收光谱两种，其中发射光谱分为连续谱和线状谱，线状谱和吸收光谱都能体现不同原子的特征，称为原子光谱，各种原子的发射光谱都是线状谱，选项A错误，D正确；往酒精灯的火焰上撒精盐，可以用分光镜观察到钠的线状谱，选项B正确；太阳光谱是吸收光谱，其中的暗线，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，说明太阳大气层中存在与这些暗线相对应的元素，但是不能分析太阳的化学组成，故C错误。答案：BD
2．太阳的连续谱中有许多暗线，它们对应某些元素的特征谱线。产生这些暗线的原因是(　　)A．太阳表面大气层中缺少相应的元素B．太阳内部缺少相应的元素C．太阳表面大气层中存在相应的元素D．太阳内部存在相应的元素
解析：由于对太阳光谱的成因认识不清，易误认为暗线是由于太阳内部缺少相应的元素产生的，因此错误地选择B。实际上太阳内部进行着激烈的核反应，它发出的连续谱经过温度比较低的太阳大气层时产生吸收光谱，我们通过对太阳光谱中暗线的分析，把它跟各种原子的特征谱线对照，就知道太阳大气层中含有氢、氮、氦、碳、镁、硅、钙、钠等几十种元素。因此正确答案为C。答案：C
3．下列对氢原子光谱实验规律的认识中，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，波长是一系列不连续的、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对，A、C错；氢原子光谱是氢原子的特征谱线，只要是氢原子发出的光，光谱就相同，与放电管的放电强弱无关，D错。答案：B