高中物理课件第十八章第三节 氢原子光谱
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高中物理第十八章原子结构3氢原子光谱课件新人教版选修35
第十八章 原子结构
第一页，共37页。
3 氢原子光谱
第二页，共37页。
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.
重 重点
难点
点难点
1.氢原子光谱 的实验规律. 2.光谱分析的 概念和特点.
氢原子光谱的 实验规律.
第三页，共37页。
答案：BC
第二十二页，共37页。
名师点评 (1)太阳光谱是吸收光谱，是阳光透过太阳的高层大 气层时而形成的，不是地球大气造成的． (2)某种原子线状光谱中的亮线与其吸收光谱中的暗 线是一一对应的，两者均可用来作光谱分析．
第二十三页，共37页。
1．关于光谱，下列说法中正确的是( ) A．炽热的液体发射明线光谱 B．太阳光谱中的暗线说明太阳缺少与这些暗线对应 的元素 C．明线光谱和暗线光谱都可以用于对物质成分进行 分析 D．发射光谱一定是连续光谱
第三十三页，共37页。
(2)氢原子光谱的几种线系的表示公式： 莱曼系1λ＝R112－n12，n＝2，3，4…(在紫外区)； 巴耳末系1λ＝R212－n12，n＝3，4，5…(在可见光区)； 帕邢系1λ＝R312－n12，n＝4，5，6…(在红外区)； 布喇开系1λ＝R412－n12，n＝5，6，7…(在近红外区)．
第十八页，共37页。
3．光谱分析． (1)优点：灵敏度高，分析物质的最低量达 10－10 g. (2)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．
第十九页，共37页。
【典例 1】 (多选)下列关于光谱和光谱分析的说法中， 正确的是( )
第一页，共37页。
3 氢原子光谱
第二页，共37页。
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.
重 重点
难点
点难点
1.氢原子光谱 的实验规律. 2.光谱分析的 概念和特点.
氢原子光谱的 实验规律.
第三页，共37页。
答案：BC
第二十二页，共37页。
名师点评 (1)太阳光谱是吸收光谱，是阳光透过太阳的高层大 气层时而形成的，不是地球大气造成的． (2)某种原子线状光谱中的亮线与其吸收光谱中的暗 线是一一对应的，两者均可用来作光谱分析．
第二十三页，共37页。
1．关于光谱，下列说法中正确的是( ) A．炽热的液体发射明线光谱 B．太阳光谱中的暗线说明太阳缺少与这些暗线对应 的元素 C．明线光谱和暗线光谱都可以用于对物质成分进行 分析 D．发射光谱一定是连续光谱
第三十三页，共37页。
(2)氢原子光谱的几种线系的表示公式： 莱曼系1λ＝R112－n12，n＝2，3，4…(在紫外区)； 巴耳末系1λ＝R212－n12，n＝3，4，5…(在可见光区)； 帕邢系1λ＝R312－n12，n＝4，5，6…(在红外区)； 布喇开系1λ＝R412－n12，n＝5，6，7…(在近红外区)．
第十八页，共37页。
3．光谱分析． (1)优点：灵敏度高，分析物质的最低量达 10－10 g. (2)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．
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【典例 1】 (多选)下列关于光谱和光谱分析的说法中， 正确的是( )
高中物理第18章3氢原子光谱课件选修35高二选修35物理课件
12/9/2021
第十八页，共四十五页。
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3．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：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．
12/9/2021
[答案] A
12/9/2021
第三十三页，共四十五页。
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课堂小结 1.光谱：用光栅或棱镜可以把各种颜色的光按波长展开，获得光 的波长(或频率)和强度分布的记录. 2.线状谱：光谱是一条条的亮线. 3.连续谱：光谱为连在一起的光带. 4.各种原子的发射光谱都是线状谱，不同原子的亮线位置不同， 这些亮线称为原子的特征谱线. 5.巴耳末公式：1λ＝R212－n12，n＝3,4,5…
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自主预习 探新知
12/9/2021
第三页，共四十五页。
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一、光谱 1．定义
用光栅或棱镜可以把各种颜色的光按波__长__(b展ōch开áng，) 获得光的波长
(频率)和强度分布的记录，即光谱．
12/9/2021
第四页，共四十五页。
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2．分类
(1)线状谱：由一条条的亮__线__组成的光谱． (2)连续谱：由连在一起的_光_带__(ɡ组uān成ɡ dà的i) 光谱．
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第二十三页，共四十五页。
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[解析] 太阳是高温物体，它发出的白光通过温度较低的太阳大 气层时，某些特定频率的光会被太阳大气层中的某些元素的原子吸 收，从而使我们观察到的太阳光谱是吸收光谱，分析太阳的吸收光 谱，可知太阳大气层的物质组成，因此，选项 C 正确，A、B、D 错 误．
高中物理选修3-5课件-第十八章氢原子光谱(22张)-PPT优秀课件
15
高中物理选修3-5课件：第十八章 第3节 氢原子光谱(共22张PPT)
课前自主梳理
课堂互动探究
课堂小结
高中物理选修3-5课件：第十八章 第3节 氢原子光谱(共22张PPT)
氢原子光谱的实验规律与经典电磁理论的困难 [要点归纳] 1.氢原子光谱：氢原子光谱呈现分立的明线条纹，在可见光区内，由右向左，相邻
光谱发射光谱连线续状谱谱 吸收光谱
光谱和光谱分析
9
课前自主梳理
课堂互动探究
课堂小结
2.几种光谱的比较
比较 光谱
产生条件
光谱形式及应用
稀薄气体发光形成的 一些不连续的明线组成，不同元素的明线光
线状光谱
光谱
谱不同(又叫特征光谱)，可用于光谱分析
炽热的固体、液体和 连续光谱
高压气体发光形成的
连续分布，一切波长的光都有
课堂小结
高中物理选修3-5课件：第十八章 第3节 氢原子光谱(共22张PPT)
[精典示例] [例 2] (多选)巴耳末通过对氢原子光谱的研究总结出巴耳末公式1λ＝R(212－n12)，n＝
3，4，5，…对此，下列说法正确的是( ) A.巴耳末依据核式结构理论总结出巴耳末公式 B.巴耳末公式反映了氢原子发光的连续性 C.巴耳末依据氢原子光谱的分析总结出巴耳末公式 D.巴耳末公式反映了氢原子发光的分立性，其波长的分立值并不是人为规定的 解析 巴耳末公式是根据氢原子光谱总结出来的。氢原子光谱的不连续性反映了氢 原子发光的分立性，即辐射波长的分立特征，选项C、D正确。 答案 CD
第3节 氢原子光谱
学习目标
核心提炼
1.了解光谱、连续谱和线状谱等概念。 3个概念——光谱
2.知道氢原子光谱的实验规律。 3.知道经典物理学的困难在于无法解释原子的稳定性和光 线状谱
人教版高中物理选修3--5第十八章原子结构18-3氢原子光谱(共38张PPT)
因此可以根据光谱来鉴别物质和确定物质 的组成成分。这种方法叫做光谱分析。 （2）光谱分析法由基尔霍夫开创的。 （3）优点：灵敏度高。样本中一种元素的 含量达到10-10g时就可以被检测到。 （4）同种物质吸收光谱中的暗线与它明线 光谱中的明线相对应，明线光谱和吸收光 谱中的谱线都是原子的特征光谱，都可以 用于光谱分析。
RH
22 3645.6 A
1.097 107 m1
波数
2、莱曼系（紫外光部分）
1
RH
1 12
1 n2
, n
2,3,4,
3、红外光部分：
帕邢系：
1
RH
1 32
1 n2
，n
4，5，6，
布拉开系：
1
RH
1 42
二、氢原子光谱的实验规律
氢原子是最简单的原子，其光谱也最简单。
氢气的吸收光 谱 氢气
二、氢原子光谱的实验规律
氢原子是最简单的原子，其光谱也最简单。
气体放电管：玻璃管中的稀薄气体的分子在强 电场的作用下会电离，成为自由移动的正负电 荷，于是气体变成导体，导电时会发光。这样 的装置叫做气体放电管。
核外电子绕核运动
辐射电磁波
电子轨道半径连续变小
原子不稳定 辐射电磁波频率连续变化 事实上：原子是稳定的 原子光谱是线状谱
原子光谱
课堂效果检测： 1 在实际生活中，我们可以通过光谱分 析来鉴别物质和物质的组成成分。例 如某样本中一种元素的含量达到10-10g 时就可以被检测到。那么我们是通过 分析下列哪种谱线来鉴别物质和物质 的组成成分的？
RH
22 3645.6 A
1.097 107 m1
波数
2、莱曼系（紫外光部分）
1
RH
1 12
1 n2
, n
2,3,4,
3、红外光部分：
帕邢系：
1
RH
1 32
1 n2
，n
4，5，6，
布拉开系：
1
RH
1 42
二、氢原子光谱的实验规律
氢原子是最简单的原子，其光谱也最简单。
氢气的吸收光 谱 氢气
二、氢原子光谱的实验规律
氢原子是最简单的原子，其光谱也最简单。
气体放电管：玻璃管中的稀薄气体的分子在强 电场的作用下会电离，成为自由移动的正负电 荷，于是气体变成导体，导电时会发光。这样 的装置叫做气体放电管。
核外电子绕核运动
辐射电磁波
电子轨道半径连续变小
原子不稳定 辐射电磁波频率连续变化 事实上：原子是稳定的 原子光谱是线状谱
原子光谱
课堂效果检测： 1 在实际生活中，我们可以通过光谱分 析来鉴别物质和物质的组成成分。例 如某样本中一种元素的含量达到10-10g 时就可以被检测到。那么我们是通过 分析下列哪种谱线来鉴别物质和物质 的组成成分的？
高中物理第十八章3氢原子光谱课件选修35高二选修35物理课件
规律 2
应的波长最长
除了巴耳末系,氢原子光谱在红外区和紫外区的其他谱线
3
也都满足与巴耳末公式类似的关系式
巴耳
末公
式
第十一页，共十八页。
类型
(lèixíng)
一
类型
(lèixíng)
二
光谱问题分析
【例题1】 (多选)下列关于光谱和光谱分析的说法正确的是(
)
A.太阳光谱和白炽灯光谱都是线状谱
B.煤气灯火焰中燃烧的钠蒸气或霓虹灯产生的光谱都是线状谱
2.困难:经典物理学既无法解释原子的稳定(wěndìng)性,又无法解释原子光谱
的分立特征。
第六页，共十八页。
一
二
一、光谱的分类和光谱分析
1.光谱的分类。
物质的光谱按其产生方式不同可分为两大类:
(1)发射光谱——物体直接发出的光通过分光后产生的光谱。它可分为连续光
谱和线状谱。
①连续光谱——由连续分布的一切波长的光(一切单色光)组成的光谱。
辐射波长的分立特征。
巴耳末是依据(yījù)核式结构理论总结出巴耳末公式的吗?
提示：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,不
是依据核式结构理论总结出来的。
第五页，共十八页。
一
二
三
三、经典理论的困难
1.卢瑟福核式学说的成就: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。
的频率是多大?
答案:4 6.25×1014 Hz
第十六页，共十八页。
第十七页，共十八页。
内容(nèiróng)总结
3 氢原子光谱。提示：某种原子线状谱中的亮线与其吸收光谱中的暗线是一一对应的。1.研究光谱的
应的波长最长
除了巴耳末系,氢原子光谱在红外区和紫外区的其他谱线
3
也都满足与巴耳末公式类似的关系式
巴耳
末公
式
第十一页，共十八页。
类型
(lèixíng)
一
类型
(lèixíng)
二
光谱问题分析
【例题1】 (多选)下列关于光谱和光谱分析的说法正确的是(
)
A.太阳光谱和白炽灯光谱都是线状谱
B.煤气灯火焰中燃烧的钠蒸气或霓虹灯产生的光谱都是线状谱
2.困难:经典物理学既无法解释原子的稳定(wěndìng)性,又无法解释原子光谱
的分立特征。
第六页，共十八页。
一
二
一、光谱的分类和光谱分析
1.光谱的分类。
物质的光谱按其产生方式不同可分为两大类:
(1)发射光谱——物体直接发出的光通过分光后产生的光谱。它可分为连续光
谱和线状谱。
①连续光谱——由连续分布的一切波长的光(一切单色光)组成的光谱。
辐射波长的分立特征。
巴耳末是依据(yījù)核式结构理论总结出巴耳末公式的吗?
提示：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,不
是依据核式结构理论总结出来的。
第五页，共十八页。
一
二
三
三、经典理论的困难
1.卢瑟福核式学说的成就: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。
的频率是多大?
答案:4 6.25×1014 Hz
第十六页，共十八页。
第十七页，共十八页。
内容(nèiróng)总结
3 氢原子光谱。提示：某种原子线状谱中的亮线与其吸收光谱中的暗线是一一对应的。1.研究光谱的
高中物理选修35课件：第十八章 第三节 氢原子的光谱 (共13张PPT)
•8、教育技巧的全部诀窍就在于抓住儿童的这种上进心，这种道德上的自勉。要是儿童自己不求上进，不知自勉，任何教育者就都不 能在他的身上培养出好的品质。可是只有在集体和教师首先看到儿童优点的那些地方，儿童才会产生上进心。 2021/11/232021/11/232021/11/232021/11/23
巴末耳的研究
例子：
观察与思考
1. 实 验
观察与思考
可 见 光 区
2. 氢原子的光谱图
特点 1.几种特定频率的光 2.光谱是分立的亮线
•1、所有高尚教育的课程表里都不能没有各种形式的跳舞：用脚跳舞，用思想跳舞，用言语跳舞，不用说，还需用笔跳舞。 •2、一切真理要由学生自己获得，或由他们重新发现，至少由他们重建。 •3、教育始于母亲膝下，孩童耳听一言一语，均影响其性格的形成。 •4、好的教师是让学生发现真理，而不只是传授知识。 •5、数学教学要“淡化形式，注重实质.
6、“教学的艺术不在于传授本领，而在于激励、唤醒、鼓舞”。2021年11月2021/11/232021/11/232021/11/2311/23/2021
•7、不能把小孩子的精神世界变成单纯学习知识。如果我们力求使儿童的全部精神力量都专注到功课上去，他的生活就会变得不堪忍 受。他不仅应该是一个学生，而且首先应该是一个有多方面兴趣、要求和愿望的人。2021/11/232021/11/23November 23, 2021
令
T(m)
R m2
,
R T (n) n2
T(m),T(n)称为光谱项。
1T(m)T(n)
原子光谱
每一种原子都有自己特定的原子光谱，不同原子，其原子 光谱均不同
还 有 三
布喇开系
1
R412
巴末耳的研究
例子：
观察与思考
1. 实 验
观察与思考
可 见 光 区
2. 氢原子的光谱图
特点 1.几种特定频率的光 2.光谱是分立的亮线
•1、所有高尚教育的课程表里都不能没有各种形式的跳舞：用脚跳舞，用思想跳舞，用言语跳舞，不用说，还需用笔跳舞。 •2、一切真理要由学生自己获得，或由他们重新发现，至少由他们重建。 •3、教育始于母亲膝下，孩童耳听一言一语，均影响其性格的形成。 •4、好的教师是让学生发现真理，而不只是传授知识。 •5、数学教学要“淡化形式，注重实质.
6、“教学的艺术不在于传授本领，而在于激励、唤醒、鼓舞”。2021年11月2021/11/232021/11/232021/11/2311/23/2021
•7、不能把小孩子的精神世界变成单纯学习知识。如果我们力求使儿童的全部精神力量都专注到功课上去，他的生活就会变得不堪忍 受。他不仅应该是一个学生，而且首先应该是一个有多方面兴趣、要求和愿望的人。2021/11/232021/11/23November 23, 2021
令
T(m)
R m2
,
R T (n) n2
T(m),T(n)称为光谱项。
1T(m)T(n)
原子光谱
每一种原子都有自己特定的原子光谱，不同原子，其原子 光谱均不同
还 有 三
布喇开系
1
R412
高中物理 第十八章 原子结构 3 氢原子光谱课件5高二选修35物理课件
小试身手
1．(多选)关于光谱，下列说法正确的是( ) A．炽热的液体发射连续谱 B．发射光谱一定是连续谱 C．线状谱和吸收光谱都可以对物质成分进行分析 D．霓虹灯发光形成的光谱是线状谱
解析：炽热的液体的光谱为连续谱，所以选项 A 正 确．发射光谱可以是连续谱也可以是线状谱，所以选项 B 错误．线状谱和吸收光谱都对应某种元素的光谱，都可 以对物质成分进行分析，所以选项 C 正确．霓虹灯发光 形成的光谱是线状谱，所以选项 D 正确．
6．困难：经典的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．
判断正误
1．原子光谱是不连续的．(√) 2．分析物质发光的光谱，可以鉴别物质中含有哪些 元素．(√) 3．经典力学无法解释原子的稳定性和原子光谱的分 立特征．(√)
小试身手 2．仔细观察氢原子的光谱，发现它只有几条分离的 不连续的亮线，其原因是( ) A．氢原子只有几个能级 B．氢原子只能发出平行光 C．氢原子有时发光，有时不发光 D．氢原子辐射的光子的能量是不连续的，所以对应 的光的频率也是不连续的
月球本身不会发光，靠反射太阳光才能使我们看到 它，所以不能通过光谱分析月球的物质成分，D 项错误； 光谱分析只能是明线光谱和吸收光谱，连续光谱是不能 用来做光谱分析的，所以 C 项正确；煤气灯火焰中燃烧 的钠蒸气或霓虹灯都是稀薄气体发出的光，产生的光谱 都是线状谱，B 项正确．
答案：BC
名师点评 (1)太阳光谱是吸收光谱，是阳光透过太阳的高层大 气层时而形成的，不是地球大气造成的． (2)某种原子线状光谱中的亮线与其吸收光谱中的暗 线是一一对应的，两者均可用来作光谱分析．
围内氢原子发光规律的，n 越小对应的波长越长，光子能
量由 ε＝hcλ确定．
物理人教版高中选修3-5人教课标版高中物理选修3-5第十八章原子结构第三节氢原子光谱PPT课件
选 修 3 5 18.3 － 氢 原 子 光 谱
定义：连续光谱中某些波长的光被物质吸收后产生的 光谱
产生条件：炽热的白光通过温度比白光低的气体后， 再色散形成的 光谱形式：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）
光谱分析
1）由于每种原子都有自己的特征谱线，因此可以根据光谱来鉴 别物质和确定物质的组成成分。这种方法叫做光谱分析。
1885年，巴耳末对当时已知的，在可见光区的4条谱线作了 分析，发现这些谱线的波长可以用一个公式表示： 巴耳末公式:
其中R = 1.10 ×10 m 叫里德伯常量
7
-1
氢原子光谱的实验规律
除了巴耳末系，后来发现的氢光谱在红外和紫个光区的其 它谱线也都满足与巴耳末公式类似的关系式。
选 修 3 5 18.3 － 氢 原 子 光 谱
研究原子结构的途径
早在17世纪，牛顿就发现了日光通过三棱镜后的色散现象， 并把实验中得到的彩色光带叫做光谱。
选 修 3 5 18.3 － 氢 原 子 光 谱
研究途径：光谱
光谱
用光栅或棱镜把光按波长分开，得到光的波长（频率）成 分和强度分布的记录，叫光谱。（有时只记录波长成分）
选 修 3 5 18.3 － 氢 原 子 光 谱
选 修 3 5 18.3 － 氢 原 子 光 谱
1、在实际生活中，我们可以通过光谱分析来鉴别物质和物质的 组成成分。例如某样本中一种元素的含量达到10-10g时就可以被 检测到。那么我们是通过分析下列哪种谱线来鉴别物质和物质 的组成成分的（ BC ） A 连续谱
B 线状谱
C 特征谱线 D 任意一种光谱
C、在研究太阳光谱时发现太阳光谱中有许多暗线，这说明了 太阳内部缺少对应的元素。 D、在研究太阳光谱时发现太阳光谱中有许多暗线，这些暗线 与某些元素的特征谱线相对应，这说明了太阳大气层内存在对 应的元素。
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连续光谱：
线状光谱（明线光谱）：
2、吸收光谱
连续谱
连在一起的 光带
一条条的亮 线
线状谱
一、光谱
1、发射光谱 物体发光直接产生的光谱叫做发射光谱。
连续光谱：炽热的固体、液体及高压气体的光谱，是由连续分
布的一切波长的光组成的，这种光谱叫做连续光谱。
线状光谱（明线光谱）：只含。 2、鉴别和发现元素。
巩固习题：见白导P26T8
漆碗：第三文化层（距今6500～6000 年）．利用红外光分析其表面，其光谱图和 马王堆汉墓出土漆皮的裂解光谱图相似．
X射线照射 激发荧光，通 过分析荧光判 断越王勾践宝 剑的成分．
一、光谱
1、发射光谱 物体发光直接产生的光谱叫做发射光谱。
2、吸收光谱
吸收光 谱
连续光谱中产生的一组暗线， 每条暗线的波长都跟那种气 体原子的特征谱线相对应。
钠蒸气
2.吸收光谱
高温物体发出的白光（其中包含连续分布的一切波长的 光）通过物质时，某些波长的光被物质吸收后产生的光谱， 叫做吸收光谱。
氖气
二、氢原子光谱
氢原子是最简单的原子，其光谱也最简单。
1
第三节 氢原子光谱
早在17世纪，牛顿就发现了日光通过三棱镜后 的色散现象，并把实验中得到的彩色光带叫做光谱
彩色光带按 波长展开
用摄谱仪可以得到光谱的照片
连续谱
连在一起的 光带
一条条的亮 线
线状谱
原子的特征谱线：
一、光谱分析：
由于每种原子都有自己的特征谱线，因此可以根 据光谱来鉴别物质和它的化学组成。这种方法叫做光 谱分析。
1 R( 22
1 n2
) n
3, 4,5,...
巴耳末公式 R=1.10107m1 里德伯常量
三、卢瑟福模型的困难
卢瑟福原子核式模型无法解释氢原子光谱的规律。 原子核式结构模型与经典电磁理论的矛盾
核外电子绕核运动
辐射电磁波
电子轨道半径连续变小
原子不稳定 辐射电磁波频率连续变化 事实上：原子是稳定的 原子光谱是线状谱