4 氢原子光谱和玻尔的原子模型 学习任务一 光谱 [教材链接] 阅读教材“光谱”相关内容,完成下列填空: (1)光谱:用 可以把物质发出的光按 展开,获得 分布的记录,即光谱. (2)线状谱:有些光谱是一条条的 ,我们把它们叫作谱线,这样的光谱叫作线状谱. (3)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,我们把它叫作连续谱. (4)特征谱线:气体中中性原子的发光光谱都是 ,且不同原子的亮线位置 ,故这些亮线称为原子的 谱线. (5)光谱应用:每种原子都有自己的 ,我们可以利用它来鉴别物质和确定物质的 .这种方法称为 .它的优点是灵敏度高,样本中一种元素的含量达到10-13 kg时就可以被检测到. 例1 (多选)下列有关光谱问题的论述中,正确的是( ) A.熔化的钢水发出的光通过分光镜所得到的是连续光谱 B.气体发出的光只能产生明线光谱 C.光谱分析的优点是非常灵敏与迅速 D.进行光谱分析,可以用连续光谱,也可以用吸收光谱 [反思感悟] 【要点总结】 1.光谱的分类 2.几种光谱的比较 光谱 产生条件 光谱形式及应用 线状谱 稀薄气体发光形成的 由一些不连续的亮线组成,不同原子的亮线(又叫特征谱线)位置不同,可用于光谱分析 连续谱 炽热的固体、液体或高压气体发光形成的 连续分布,一切波长的光都有 吸收 光谱 炽热的白光通过温度较低的气体后形成的 用分光镜观察时,见到连续光谱背景上出现一些暗线(与特征谱线相对应),可用于光谱分析 3.太阳光谱 (1)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)产生原因: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. 学习任务二 氢原子光谱的实验规律和经典理论的困难 [教材链接] 阅读教材“氢原子光谱的实验规律”和“经典理论的困难”相关内容,完成以下填空: (1)氢原子光谱的实验规律:氢原子只能发出一系列 的光. ①氢原子在 光区的四条谱线称为巴耳末系,满足巴耳末公式:=R∞,n=3,4,5,…,式中R∞叫作里伯德常量,实验测得的值为R∞=1.10×107 m-1. ②氢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. (2)经典理论的困难:卢瑟福的核式结构模型正确地指出了原子核的存在,很好地解释了α粒子散射实验.但是,经典物理学既无法解释原子的稳定性,又无法解释原子光谱的分立特征. ①按照经典电磁理论,核外电子将把自己绕核转动的能量以 的形式辐射出去,因此电子绕核转动这个系统应是 的,但事实上,原子是个很稳定的系统. ②根据经典电磁理论,大量原子发光的光谱应该包含 的连续光谱,而事实上原子光谱是由一些不连续的亮线组成的 的线状谱. 例2 (多选)下列关于巴耳末公式=R的理解,正确的是 ( ) A.此公式是巴耳末在研究氢原子光谱特征时发现的 B.公式中n可取任意值,故氢原子光谱是连续谱 C.公式中n只能取大于或等于3的整数值,故氢原子光谱是线状谱 D.公式不但适用于氢原子光谱的分析,也适用于其他原子光谱的分析 [反思感悟] 【要点总结】 1.巴耳末公式是对当时已知的氢原子在可见光区的四条谱线分析时总结出来的,反映氢原子的线状光谱的特征,不能描述其他原子的. 2.其他谱线:除了巴耳末系,氢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. 学习任务三 玻尔原子理论的基本假设 [教材链接] 阅读教材“玻尔原子理论的基本假设”相关内容,完成以下填空: (1)轨道量子化 ①原子 ... ...
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