高中物理人教版 (2019)選擇性必修 第三冊4 氫原子光譜和玻爾的原子模型完美版課件ppt

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把食鹽放在火中灼燒，會發(fā)出黃色的光。食鹽為什么發(fā)黃光而不發(fā)其他顏色的光呢？
早在17世紀(jì)，牛頓就發(fā)現(xiàn)了日光通過三棱鏡后的色散現(xiàn)象，并把實驗中得到的彩色光帶叫做光譜。
光譜: 是電磁輻射（不論是在可見光區(qū)域還是在不可見光區(qū)域）的波長成分和強度分布的記錄。有時只是波長成分的記錄。
發(fā)射光譜可分為兩類： 連續(xù)譜和線狀譜。
1.發(fā)射光譜物體發(fā)光直接產(chǎn)生的光譜叫做發(fā)射光譜。
玻璃管中稀薄氣體的分子在強電場的作用下會電離，成為自由移動的正負電荷，于是氣體變成導(dǎo)體，導(dǎo)電時會發(fā)光。
分光鏡由平行光管A、三棱鏡P和望遠鏡筒B組成。平行光管A的前方有一個寬度可以調(diào)節(jié)的狹縫S。從狹縫射入的光線經(jīng)透鏡L1折射后，變成平行光線射到三棱鏡P上。不同頻率的光經(jīng)過三棱鏡沿不同的折射方向射出，并在透鏡L2后方的平面MN上分別會聚成不同顏色的像（譜線）。通過望遠鏡B的目鏡L3，就看到了放大的光譜像。
（1）連續(xù)譜: ①連續(xù)分布的包含有從紅光到紫光各種色光的光譜叫做連續(xù)譜。②熾熱的固體、液體和高壓氣體的發(fā)射光譜是連光譜。 例如:白熾燈絲發(fā)出的光、燭焰、熾熱的鋼水發(fā)出的光都形成連續(xù)譜。
（2）線狀譜 ①只含有一些不連續(xù)的亮線的光譜叫做線狀譜。明線光譜中的亮線叫譜線，各條譜線對應(yīng)不同波長的光。②稀薄氣體或金屬的蒸氣的發(fā)射光譜是線狀譜。③明線光譜是由游離狀態(tài)的原子發(fā)射的，所以也叫原子的光譜。
④各種原子的發(fā)射光譜都是線狀譜，說明原子只發(fā)出幾種特定頻率的光。?
⑤不同原子的亮線位置（譜線）不同，說明不同原子的發(fā)光頻率不同。因此線狀譜的譜線被稱為原子的特征譜線。
煙花中的絢爛的色彩從哪里來？
①高溫物體發(fā)出的白光（其中包含連續(xù)分布的一切波長的光）通過物質(zhì)時，某些波長的光被物質(zhì)吸收后產(chǎn)生的光譜，叫做吸收光譜。②各種原子的吸收光譜中的每一條暗線都跟該種原子的原子的發(fā)射光譜中的一條明線相對應(yīng)。③低溫氣體原子吸收的光，恰好就是這種原子在高溫時發(fā)出的光。因此吸收光譜中的暗譜線，也是原子的特征譜線。
各種原子的吸收光譜中的每一條暗線都跟該種原子的發(fā)射光譜（線狀譜）中的一條明線相對應(yīng)。
吸收光譜也是原子的特征譜線
1、光譜分析： 由于每一種元素都有自己的特征譜線，因此可以根據(jù)光譜來鑒別物質(zhì)和確定它的化學(xué)組成。這種方法叫做光譜分析。
2、光譜分析的的原理：利用發(fā)射光譜和吸收光譜。
3、光譜分析的優(yōu)點：非常靈敏而且迅速。
4、光譜分析的應(yīng)用：發(fā)現(xiàn)新元素和研究天體的化學(xué)組成。
光譜分析的技術(shù)在科學(xué)研究中有廣泛的應(yīng)用，一種元素在樣品中的含量即使很少，也能觀察到它的光譜．因此光譜分析可以用來確定樣品中包含哪些元素，這種方法非常靈敏，利用光譜還能確定遙遠星球的物質(zhì)成分．
漆碗：第三文化層（距今6500～6000年）．利用紅外光分析其表面，其光譜圖和馬王堆漢墓出土漆皮的裂解光譜圖相似．
X射線照射激發(fā)熒光，通過分析熒光判斷越王勾踐寶劍的成分．
氫原子是最簡單的原子，其光譜也最簡單。從氫氣放電管可以獲得氫原子光譜。
氫原子在可見光區(qū)的四條譜線
3、可見光的波長范圍： 4.0×10-7m～7.6×10-7m (400nm～760nm)。
1、氫原子在可見光區(qū)有四條譜線。氫原子光譜呈現(xiàn)分立的明線條紋，在可見光區(qū)內(nèi)，由右向左，相鄰譜線間的距離越來越小，表現(xiàn)出明顯的規(guī)律性。
2、氫原子的譜線由不同色亮線組成，每種顏色對應(yīng)著一種波長。
氫原子是最簡單的原子，其光譜也最簡單。
電子軌道的變化是連續(xù)的
輻射電磁波的頻率等于繞核運動的頻率，連續(xù)變化
原子光譜應(yīng)該是連續(xù)光譜
原子光譜是不連續(xù)的線狀譜
①按經(jīng)典理論電子繞核旋轉(zhuǎn)，作加速運動，電子將不斷向四周輻射電磁波，它的能量不斷減小，從而將逐漸靠近原子核，最后落入原子核中。
②軌道及轉(zhuǎn)動頻率不斷變化，輻射電磁波頻率也是連續(xù)的，原子光譜應(yīng)是連續(xù)的光譜。 實驗表明： 原子相當(dāng)穩(wěn)定，這一結(jié)論與實驗不符。實驗測得原子光譜是不連續(xù)的譜線,具有分立特征。
盧瑟福原子核式模型無法解釋氫原子光譜的規(guī)律。
三、盧瑟福原子核式模型的困難
【例1】（多選）如圖甲所示是a，b，c，d四種元素線狀譜，圖乙是某礦物的線狀譜，通過光譜分析可以了解該礦物中缺乏的是（　 ） A. a元素 B. b元素 C. c元素 D. d元素
【練1】（多選）關(guān)于太陽光譜，下列說法正確的是（　 ） A. 太陽光譜是吸收光譜 B. 太陽光譜中的暗線，是太陽光經(jīng)過太陽大氣層時某些特定頻率的光被吸收后而產(chǎn)生的 C. 根據(jù)太陽光譜中的暗線，可以分析太陽的物質(zhì)組成 D. 根據(jù)太陽光譜中的暗線，可以分析地球大氣層中含有哪些元素
【練1】（多選）關(guān)于光譜和光譜分析，下列說法正確的是（　 ）A. 太陽光譜與白熾燈光譜是連續(xù)光譜B. 霓虹燈產(chǎn)生的光譜是明線光譜C. 做光譜分析可以用明線光譜，也可用吸收光譜D. 我們觀察月亮的光譜可以確定月亮的化學(xué)組成
【例2】（多選）關(guān)于巴耳末公式的理解，下列說法錯誤的是（　 ）A. 公式中n只能取不小于3的整數(shù)值，故氫原子光譜是線狀譜B. 公式中n可取任意值，故氫原子光譜是連續(xù)譜C. 所有氫原子光譜的波長都可由巴耳末公式求出D. 公式不但適用于氫原子光譜的分析，也適用于其他原子光譜的分析
【練2】判斷下列語句的正誤：( )各種原子的發(fā)射光譜都是線狀譜，并且只能發(fā)出幾個特定的頻率( )原子的發(fā)射光譜和吸收光譜都是分立的線狀譜( )可以利用光譜分析來鑒別物質(zhì)和確定物質(zhì)的組成成分( )光譜研究是探索原子核內(nèi)部結(jié)構(gòu)的一條重要途徑( )氫氣放電管內(nèi)氣體導(dǎo)電發(fā)光是熱輻射現(xiàn)象