高中物理人教版5第十八章原子結(jié)構(gòu)3氫原子光譜 第十八章第3節(jié)分層演練鞏固落實(shí)

[隨堂達(dá)標(biāo)]1．(多選)下列說(shuō)法正確的是()A．發(fā)射光譜一定是連續(xù)譜B．線狀譜和暗線譜都可以對(duì)物質(zhì)成分進(jìn)行分析C．霓虹燈發(fā)光形成的光譜是連續(xù)譜D．巴耳末公式只適用于氫原子發(fā)光答案：BD2．(2023·南通高二檢測(cè))白熾燈發(fā)光產(chǎn)生的光譜是()A．連續(xù)光譜 B．明線光譜C．原子光譜 D．吸收光譜解析：選A.白熾燈發(fā)光屬于熾熱的固體發(fā)光，所以發(fā)出的是連續(xù)光譜．3．(多選)下列說(shuō)法中正確的是()A．進(jìn)行光譜分析，可以用線狀譜，也可以用吸收光譜B．光譜分析的優(yōu)點(diǎn)是非常靈敏而迅速C．使一種物質(zhì)發(fā)出的白光通過(guò)另一種物質(zhì)的低溫蒸氣，取得吸收光譜，就可以對(duì)前者的化學(xué)組成進(jìn)行分析D．?dāng)z下月球的光譜，可以分析出月球是由哪些元素組成的解析：選AB.由于每種元素都有自己的特征譜線，因此，可以根據(jù)光譜來(lái)鑒別物質(zhì)和確定它的化學(xué)組成．所以光譜分析可以用線狀譜或者吸收光譜．月球的光譜是太陽(yáng)的反射光譜，故不能分析月球是由哪些元素組成的．4．(多選)關(guān)于巴耳末公式，下列說(shuō)法正確的是()A．巴耳末依據(jù)核式結(jié)構(gòu)理論總結(jié)出巴耳末公式B．巴耳末公式反映了氫原子發(fā)光的連續(xù)性C．巴耳末依據(jù)氫光譜的分析總結(jié)出巴耳末公式D．巴耳末公式準(zhǔn)確反映了氫原子發(fā)光的實(shí)際，其波長(zhǎng)的分立值并不是人為規(guī)定的解析：選CD.由于巴耳末是利用當(dāng)時(shí)已知的、在可見(jiàn)光區(qū)的4條譜線作了分析總結(jié)出的巴耳末公式，并不是依據(jù)核式結(jié)構(gòu)理論總結(jié)出來(lái)的，巴耳末公式反映了氫原子發(fā)光的分立性，也就是氫原子實(shí)際只發(fā)出若干特定頻率的光，由此可知，選項(xiàng)C、D正確．5．(選做題)(2023·常州高二檢測(cè))氫原子光譜巴耳末系最小波長(zhǎng)與最大波長(zhǎng)之比為()\f(5,9) B．eq\f(4,9)\f(7,9) \f(2,9)解析：選A.由巴耳末公式eq\f(1,λ)＝Req\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,22)－\f(1,n2)))，n＝3，4，5，…當(dāng)n＝∞時(shí)，最小波長(zhǎng)eq\f(1,λ1)＝Req\f(1,22)①當(dāng)n＝3時(shí)，最大波長(zhǎng)eq\f(1,λ2)＝Req\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,22)－\f(1,32)))②由①②得eq\f(λ1,λ2)＝eq\f(5,9).[課時(shí)作業(yè)][學(xué)生用書(shū)P90(獨(dú)立成冊(cè))]一、單項(xiàng)選擇題1．下列說(shuō)法中正確的是()A．熾熱的固體、液體和高壓氣體發(fā)出的光形成連續(xù)光譜B．各種原子的明線光譜中的明線和它吸收光譜中的暗線必定一一對(duì)應(yīng)C．氣體發(fā)出的光只能產(chǎn)生明線光譜D．甲物體發(fā)出的白光通過(guò)乙物質(zhì)的蒸氣形成了甲物質(zhì)的吸收光譜解析：選A.據(jù)連續(xù)光譜的產(chǎn)生知A對(duì)；由于吸收光譜中的暗線和明線光譜中的明線相對(duì)應(yīng)，但通常吸收光譜中看到的暗線要比明線光譜中的明線少，所以B不對(duì)；氣體發(fā)光也可以形成連續(xù)光譜，所以C不對(duì)；甲物體發(fā)出的白光通過(guò)乙物質(zhì)的蒸氣形成了乙物質(zhì)的吸收光譜，所以D不對(duì)，應(yīng)選A.2．關(guān)于光譜，下列說(shuō)法正確的是()A．一切光源發(fā)出的光譜都是連續(xù)譜B．一切光源發(fā)出的光譜都是線狀譜C．稀薄氣體發(fā)出的光譜是線狀譜D．作光譜分析時(shí)，利用連續(xù)譜和線狀譜都可以鑒別物質(zhì)和確定物質(zhì)的化學(xué)組成解析：選C.不同光源發(fā)出的光譜有連續(xù)譜，也有線狀譜，故A、B錯(cuò)誤．稀薄氣體發(fā)出的光譜是線狀譜，C正確．利用線狀譜和吸收光譜都可以進(jìn)行光譜分析，D錯(cuò)誤．3．太陽(yáng)的光譜中有許多暗線，它們對(duì)應(yīng)著某些元素的特征譜線．產(chǎn)生這些暗線是由于()A．太陽(yáng)表面大氣層中缺少相應(yīng)的元素B．太陽(yáng)內(nèi)部缺少相應(yīng)的元素C．太陽(yáng)表面大氣層中存在著相應(yīng)的元素D．太陽(yáng)內(nèi)部存在著相應(yīng)的元素解析：選C.太陽(yáng)光譜中的暗線是由于太陽(yáng)內(nèi)部發(fā)出的強(qiáng)光經(jīng)過(guò)溫度較低的太陽(yáng)大氣層時(shí)產(chǎn)生的，表明太陽(yáng)大氣層中含有與這些特征譜線相應(yīng)的元素．4．(2023·南京高二檢測(cè))關(guān)于物質(zhì)的吸收光譜和明線光譜之間的關(guān)系，下列說(shuō)法中正確的是()A．吸收光譜和明線光譜的產(chǎn)生方法不同，它們的譜線互不相關(guān)B．吸收光譜和明線光譜的產(chǎn)生方法相同，它們的譜線重合C．明線光譜與吸收光譜都是原子光譜，它們的特征譜線相對(duì)應(yīng)D．明線光譜與吸收光譜都可以用于光譜分析，以鑒別物質(zhì)和確定化學(xué)組成解析：選D.吸收光譜和明線光譜的產(chǎn)生方法不同，同種物質(zhì)吸收光譜中的暗線與它明線光譜中的明線相對(duì)應(yīng)，A、B錯(cuò)誤．明線光譜與吸收光譜都是原子的特征譜線，但是明線光譜是原子光譜，吸收光譜不是原子光譜，C錯(cuò)誤．明線光譜和吸收光譜都可以進(jìn)行光譜分析，D正確．5．對(duì)于巴耳末公式下列說(shuō)法正確的是()A．所有氫原子光譜的波長(zhǎng)都與巴耳末公式相對(duì)應(yīng)B．巴耳末公式只確定了氫原子發(fā)光的可見(jiàn)光部分的光的波長(zhǎng)C．巴耳末確定了氫原子發(fā)光的一個(gè)線系的波長(zhǎng)，其中既有可見(jiàn)光，又有紫外光D．巴耳末公式確定了各種原子發(fā)光中的光的波長(zhǎng)解析：選C.巴耳末公式只確定了氫原子發(fā)光中一個(gè)線系的波長(zhǎng)，不能描述氫原子發(fā)出的各種波長(zhǎng)，也不能描述其他原子的發(fā)光，故A、D錯(cuò)誤；巴耳末公式是由當(dāng)時(shí)已知的可見(jiàn)光中的部分譜線總結(jié)出來(lái)的，但它適用于整個(gè)巴耳末線系，該線系包括可見(jiàn)光和紫外光，故B錯(cuò)誤，C正確．6.(2023·湛江高二檢測(cè))如圖甲所示的a、b、c、d為四種元素的特征譜線，圖乙是某礦物的線狀譜，通過(guò)光譜分析可以確定該礦物中缺少的元素為()A．a(chǎn)元素 B．b元素C．c元素 D．d元素解析：選B.把礦物的線狀譜與幾種元素的特征譜線進(jìn)行對(duì)照，b元素的譜線在該線狀譜中不存在，故選項(xiàng)B正確，與幾個(gè)元素的特征譜線不對(duì)應(yīng)的線說(shuō)明該礦物中還有其他元素．二、多項(xiàng)選擇題7．要得到鈉元素的特征譜線，下列做法中正確的是()A．使固體鈉在空氣中燃燒B．將固體鈉高溫加熱成稀薄鈉蒸汽C．使熾熱固體發(fā)出的白光通過(guò)低溫鈉蒸汽D．使熾熱固體發(fā)出的白光通過(guò)高溫鈉蒸汽解析：選BC.熾熱固體發(fā)出的是連續(xù)譜，燃燒固體鈉不能得到特征譜線，A錯(cuò)誤；稀薄氣體發(fā)光產(chǎn)生線狀譜，B正確；強(qiáng)烈的白光通過(guò)低溫鈉蒸汽時(shí)，某些波長(zhǎng)的光被吸收產(chǎn)生鈉的吸收光譜，C正確，D錯(cuò)誤．8．(2023·哈爾濱高二檢測(cè))關(guān)于經(jīng)典電磁理論與氫原子光譜之間的關(guān)系，下列說(shuō)法正確的是()A．經(jīng)典電磁理論很容易解釋原子的穩(wěn)定性B．根據(jù)經(jīng)典電磁理論，電子繞原子核轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，電子會(huì)不斷釋放能量，最后被吸附到原子核上C．根據(jù)經(jīng)典電磁理論，原子光譜應(yīng)該是連續(xù)的D．氫原子光譜徹底否定了經(jīng)典電磁理論解析：選BC.根據(jù)經(jīng)典電磁理論，電子繞原子核轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，電子會(huì)不斷釋放能量，最后被吸附到原子核上，經(jīng)典物理學(xué)無(wú)法解釋原子的穩(wěn)定性，并且原子光譜應(yīng)該是連續(xù)的．氫原子光譜并沒(méi)有完全否定經(jīng)典電磁理論，而是要引入新的觀念．故正確答案為B、C.9．(2023·杭州高二檢測(cè))對(duì)原子光譜，下列說(shuō)法正確的是()A．原子光譜是不連續(xù)的B．由于原子都是由原子核和電子組成的，所以各種原子的原子光譜是相同的C．由于各種原子的原子結(jié)構(gòu)不同，所以各種原子的原子光譜也不相同D．分析物質(zhì)發(fā)光的光譜，可以鑒別物質(zhì)中含哪些元素解析：選ACD.原子光譜為線狀譜；各種原子都有自己的特征譜線；據(jù)各種原子的特征譜線進(jìn)行光譜分析可鑒別物質(zhì)組成．由此知A、C、D說(shuō)法正確，B說(shuō)法錯(cuò)誤．10．關(guān)于太陽(yáng)光譜，下列說(shuō)法正確的是()A．太陽(yáng)光譜是吸收光譜B．太陽(yáng)光譜中的暗線，是太陽(yáng)光經(jīng)過(guò)太陽(yáng)大氣層時(shí)某些特定頻率的光被吸收后而產(chǎn)生的C．根據(jù)太陽(yáng)光譜中的暗線，可以分析太陽(yáng)的物質(zhì)組成D．根據(jù)太陽(yáng)光譜中的暗線，可以分析地球大氣層中含有哪些元素解析：選AB.太陽(yáng)是高溫物體，它發(fā)出的白光通過(guò)溫度較低的太陽(yáng)大氣層時(shí)，某些特定頻率的光會(huì)被太陽(yáng)大氣層中的某些元素的原子吸收，從而使我們觀察到的太陽(yáng)光譜是吸收光譜，因此，選項(xiàng)A、B正確．分析太陽(yáng)的吸收光譜，可知太陽(yáng)大氣層的物質(zhì)組成，由于地球大氣層的溫度很低，太陽(yáng)光通過(guò)地球大氣層時(shí)不會(huì)被地球大氣層中的物質(zhì)原子吸收，故選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤．三、非選擇題11．氫原子光譜的巴耳末系中波長(zhǎng)最長(zhǎng)的光波的光子能量為E1，其次為E2，則eq\f(E1,E2)為多少？解析：由eq\f(1,λ)＝Req\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,22)－\f(1,n2)))得：當(dāng)n＝3時(shí)，波長(zhǎng)最長(zhǎng)，eq\f(1,λ1)＝Req\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,22)－\f(1,32)))，當(dāng)n＝4時(shí)，波長(zhǎng)次之，eq\f(1,λ2)＝Req\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,22)－\f(1,42)))，解得：eq\f(λ1,λ2)＝eq\f(27,20)，由E＝heq\f(c,λ)得：eq\f(E1,E2)＝eq\f(λ2,λ1)＝eq\f(20,27).答案：eq\f(20,27)12．氫原子光譜除了巴耳末系外，還有萊曼系、帕邢系等，其中帕邢系的公式為eq\f(1,λ)＝Req\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,32)－\f(1,n2)))，n＝4，5，6，…，R＝×107m－1.若已知帕邢系的氫原子光譜在紅外線區(qū)域，試求：(1)n＝6時(shí)，對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)；(2)帕邢系形成的譜線在真空中的波速為多少？n＝6時(shí)，傳播頻率為多大？解析：(1)由帕邢系公式eq\f(1,λ)＝Req\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al