2015-2016学年度物理选修3-5(金版学案)(粤教版)第三章第3节氢原子光谱第4节原子的能级结构.ppt

第三节　氢原子光谱　　第四节　原子的能级结构 第三章　原子结构之谜 目标篇 预习篇 考点篇 栏目链接 学 习 目 标 1．了解光谱的定义和分类． 2．知道光谱分析的概念和特点． 3．认识氢原子光谱，知道氢原子光谱的实验规律． 4．知道玻尔原子理论基本假设的主要内容． 5．了解能级、跃迁、能量量子化以及基态、激发态等概念． 6．能用玻尔原子理论简单解释氢原子模型． 目标篇 预习篇 考点篇 栏目链接 氢原子光谱 可用于光谱分析的有哪几种光谱？ 提示：可用于光谱分析的有明线光谱和吸收光谱 1．原子光谱． (1)概念：原子的气体通电后可以发光并产生固定不变的光谱，这种光谱被称之为原子光谱． 目标篇 预习篇 考点篇 栏目链接 2)规律：①每种原子都有自己特定的原子光谱． ②不同的原子，其原子光谱不同，因而，原子光谱被称为原子的“指纹”． (3)应用：可以通过对光谱的分析鉴别不同的原子，确定物体的化学组成并发现新元素． 2．氢原子的光谱． (1)巴耳末系：从氢气放电管可以获得氢原子的光谱，如图所示，在可见光区域内，氢原子光谱有四条谱线，它们分别用符号Hα、Hβ、Hγ和Hδ表示． 目标篇 预习篇 考点篇 栏目链接 1885年，巴耳末发现这四条光谱的波长可以用一个很简单的数学公式表示，这个公式叫巴耳末公式． 氢原子光谱在可见光区域和紫外区的14条谱线满足巴耳末公式 R称为里德伯常量，实验测得R＝1.097× ，巴耳末公式说明氢原子光谱的波长只能取分立值，不能取连续值．人们把一系列符合巴耳末公式的光谱线统称为巴耳末系． (2)其他公式． 氢原子光谱在红外区和紫外光区的其他谱线满足与巴耳末公式类似的其他公式．如莱曼系在紫外区，公式为 n＝2，3，4，… 目标篇 预习篇 考点篇 栏目链接 (3)广义巴耳末公式． 氢原子光谱的所有谱线满足广义巴耳末公式 式中的m和n均为正整数，且n＞m. 3．注意． (1)在氢原子光谱图中的可见光区内，随着波长的逐渐减小，相邻谱线间的距离越来越小，表现出明显的规律性． (2)巴耳末线系中的n值越大，对应的波长λ越短． (3)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． 　 目标篇 预习篇 考点篇 栏目链接 太阳的光谱中有许多暗线，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着相应的元素 D．太阳内部存在着相应的元素 解析：太阳光谱中的暗线是由于太阳内部发出的强光经过温度较低的太阳大气层时产生的，表明太阳大气层中含有与这些特征谱线相应的元素． 答案：C 目标篇 预习篇 考点篇 栏目链接 方法总结：太阳光谱是吸收光谱，不是连续的．通过太阳光谱中的暗线与发射光谱的明线相对应，可确定太阳大气的组成． ?课堂训练 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，下列说法中正确的是(B) A．利用高温物体的连续谱就可以鉴别其组成成分 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．我们观察月亮射来的光谱，可以确定月亮的化学组成 目标篇 预习篇 考点篇 栏目链接 解析：由于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；某种物质发光的线状谱中的明线是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物质后某些频率的光被吸收而形成暗线，这些暗线与所经物质有关，与高温物体无关，C错误；月亮反射到地面的光是太阳光谱，D项错误． 原子的能级结构 按照经典理论，核外电子在库仑引力作用下绕原子核做圆周运动．我们知道，库仑引力和万有引力形式上有相似之处，电子绕原子核的运动与卫星绕地球的运动也一定有某些相似之处，那么若将卫星—地球模型缩小是否就可以变为电子—原子核模型呢？ 提示：不可以．在玻尔理论中，电子的轨道半径只可能是某些分立的值，而卫星的轨道半径可按需要任意取值． 目标篇 预习篇 考点篇 栏目链接 1．原子的能级结构猜想． (1)原子的能量．电子绕原子核运动时具有动能，它与原子核