人教版高中物理选择性必修第三册第四章4氢原子光谱和玻尔的原子模型课件（61页ppt）+学案

4．氢原子光谱和玻尔的原子模型 [学习任务]　任务1．了解光谱、连续谱和线状谱等概念。知道氢原子光谱的实验规律。 任务2．知道经典理论的困难在于无法解释原子的稳定性和光谱的分立特性。 任务3．了解玻尔原子理论的基本假设的主要内容。能用玻尔原子理论解释氢原子能级图及光谱。 任务4．认识玻尔的原子理论和卢瑟福的核式结构模型之间的继承和发展关系。了解玻尔模型的不足之处及其原因。 [问题初探]　问题1．什么叫光谱？光谱的类型有哪些？ 问题2．光谱分析需要用什么谱线？ 问题3．巴耳末公式的适用条件是什么？ 问题4．在玻尔原子模型中哪些方面用到了量子假设？哪些方面量子的概念不彻底？ [思维导图] 　光谱及氢原子光谱的实验规律 [链接教材]　如图所示为光谱的形成及几种常见光谱。 仔细观察，请思考： (1)光谱是怎样形成的？ (2)光谱的类型有哪些？ 提示：(1)复色光经过色散系统(如棱镜、光栅)后，被色散开的单色光按波长(或频率)大小而依次排列的图案便是光谱。(2)光谱可分为发射光谱和吸收光谱。发射光谱又包含连续谱和线状谱。 1．光谱 (1)定义：用棱镜或光栅可以把物质发出的光按波长(频率)展开，获得波长(频率)和强度分布的记录，即光谱。 (2)分类 ①线状谱：有些光谱是一条条的亮线，叫作谱线，这样的光谱叫作线状谱。 ②连续谱：有的光谱看起来不是一条条分立的谱线，而是连在一起的光带，叫作连续谱。 ③特征谱线 气体中中性原子的发光光谱都是线状谱，且不同原子的亮线位置不同，故这些亮线称为原子的特征谱线。 (3)光谱分析 ①定义：利用原子的特征谱线来鉴别物质和确定物质的组成成分。 ②优点：灵敏度高。 2．氢原子光谱的实验规律和经典理论的困难 (1)氢原子光谱的实验规律 ①巴耳末公式 ＝R∞(n＝3，4，5，…) ②意义：巴耳末公式以简洁的形式反映了氢原子的线状光谱的特征。 (2)经典理论的困难 ①用经典电磁理论在解释原子的稳定性时遇到了困难。 ②用经典电磁理论在解释原子光谱是分立的线状谱时遇到了困难。 由于各种元素的原子结构不同，在光源的作用下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。 问题1．通过光谱分析可以了解该物质缺乏的是什么元素？ 问题2．请说出你的依据。 提示：1．b元素、d元素。 2．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元素的谱线在该线状谱中不存在。 1．光谱和光谱分析 (1)光谱产生条件及特点 光谱分类 产生条件 光谱特点 连续谱 炽热固体、液体和高压气体发光形成 连续分布，一切波长的光都有 线状谱(原 子光谱) 稀薄气体发光形成 一些不连续的亮线组成。各元素的谱线不同(又叫特征谱线) 吸收光谱 炽热的白光通过温度较低的气体后，某些波长的光被吸收后形成 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 应用：①应用光谱分析发现新元素。②鉴别物体的物质成分；研究太阳光谱时发现了太阳中存在钠、镁、铜、锌、镍等金属元素。③应用光谱分析鉴定食品优劣。 特别提醒：同种元素的吸收光谱与线状谱是一一对应的，光谱分析可用吸收光谱，也可用线状谱，连续谱不能用于光谱分析，光谱分析时只能用特征谱线。 2．氢原子光谱 (1)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，氢原子光谱有四条谱线，它们分别用符号Hα、Hβ、Hγ、Hδ表示，氢原子受激发只能发出几种特定频率的光，如图所示。 (2)氢原子光谱特点 ①不连续，只由亮线组成。 ②不 ... ...