高中物理人教版5第十八章原子結(jié)構(gòu)3氫原子光譜 課時訓(xùn)練12氫原子光譜

課時訓(xùn)練12氫原子光譜題組一光譜與光譜分析1.關(guān)于線狀譜,下列說法中正確的是()A.每種原子處在不同溫度下發(fā)光的線狀譜不同B.每種原子處在不同的物質(zhì)中的線狀譜不同C.每種原子在任何條件下發(fā)光的線狀譜都相同D.兩種不同的原子發(fā)光的線狀譜可能相同解析:每種原子都有自己的獨特結(jié)構(gòu),其特征譜線由自己的內(nèi)部結(jié)構(gòu)決定,不會因溫度、物質(zhì)不同而改變,C正確。答案:C2.(多選)關(guān)于光譜,下面說法正確的是()A.太陽光譜是連續(xù)光譜B.稀薄的氫氣發(fā)光產(chǎn)生的光譜是線狀譜C.煤氣燈上燃燒的鈉鹽汽化后的鈉蒸氣產(chǎn)生的光譜是線狀譜D.白光通過鈉蒸氣產(chǎn)生的光譜是線狀譜解析:太陽光譜是太陽光產(chǎn)生的白光,通過太陽周圍溫度較低的大氣時,某些波長的光被太陽大氣層中的某些元素吸收從而產(chǎn)生的吸收光譜,所以A錯誤;稀薄的氫氣發(fā)光是原子光譜,又叫線狀譜,所以B正確;鈉蒸氣產(chǎn)生的光譜是線狀譜,C正確;白光通過鈉蒸氣產(chǎn)生的光譜是吸收光譜,所以D錯誤。答案:BC3.白光通過棱鏡后在屏上會形成按紅、橙、黃、綠、藍、靚、紫排列的連續(xù)光譜,下列說法不正確的是()A.棱鏡使光增加了顏色B.白光是由各種顏色的光組成的C.棱鏡對各種色光的折射率不同D.看到白光是因為發(fā)光物體發(fā)出了在可見光區(qū)的各種頻率的光解析:白光通過棱鏡使各種色光落在屏上的不同位置,說明棱鏡對各種色光的折射率不同,形成的連續(xù)光譜按波長(或頻率)排列,即白光是包括各種頻率的光,光的顏色由波長(或頻率)決定,并非棱鏡增加了顏色,即B、C、D正確。答案:A4.利用光譜分析的方法能夠鑒別物質(zhì)和確定物質(zhì)的組成成分。關(guān)于光譜分析,下列說法正確的是()A.利用高溫物體的連續(xù)譜就可鑒別其組成成分B.利用物質(zhì)的線狀譜就可鑒別其組成成分C.高溫物體發(fā)出的光通過某物質(zhì)后,光譜上的暗線反映了高溫物體的組成成分D.同一種物質(zhì)的線狀譜的亮線與吸收光譜上的暗線由于光譜的不同,它們沒有關(guān)系解析:由于高溫物體的光譜包括了各種頻率的光,與其組成成分無關(guān),故A錯誤;某種物質(zhì)發(fā)光的線狀譜中的明線與某種原子發(fā)出的某頻率的光有關(guān),通過這些亮線與原子的特征譜線對照,即可確定物質(zhì)的組成成分,B正確;高溫物體發(fā)出的光通過某物質(zhì)后某些頻率的光被吸收而形成暗線,這些暗線與所經(jīng)物質(zhì)有關(guān),C錯誤;某種物質(zhì)發(fā)出某種頻率的光,當(dāng)光通過這種物質(zhì)時它也會吸收這種頻率的光,因此線狀譜中的亮線與吸收光譜中的暗線相對應(yīng),D錯誤。答案:B題組二氫原子光譜5.(多選)下列說法正確的是()A.所有氫原子光譜的波長都可由巴耳末公式求出B.據(jù)巴耳末公式可知,只要n取不同的值,氫原子光譜的譜線可以有無數(shù)條C.巴耳末系是氫原子光譜中的可見光部分D.氫原子光譜是線狀譜的一個例證解析:氫原子的譜系有好幾個,巴耳末系僅是可見光區(qū)中的一個,僅四條譜線,故A、B錯誤,C正確;氫原子光譜是線狀光譜,故D正確。答案:CD6.(多選)下列關(guān)于巴耳末公式=R()的理解,正確的是()A.此公式是巴耳末發(fā)現(xiàn)的B.公式很好地符合了氫原子的所有線系C.公式中n只能取不小于3的整數(shù)值,故氫光譜是分立的D.公式不僅適用于氫光譜的分析,也適用于其他原子的光譜分析解析:巴耳末公式只適用于氫原子光譜的分析,且n只能取大于等于3的整數(shù),即λ不能取連續(xù)值,故氫原子光譜是分立的。答案:AC7.(多選)有關(guān)氫原子光譜的說法正確的是()A.氫原子的發(fā)射光譜是連續(xù)譜B.氫原子光譜說明氫原子只發(fā)出特定頻率的光C.氫原子光譜說明氫原子能級是分立的D.氫原子光譜線的頻率與氫原子能級的能量差無關(guān)解析:氫原子由高能級向低能級躍遷時,會發(fā)出某些特定頻率的光,形成相應(yīng)頻率的光譜線,是非連續(xù)譜,A項錯誤,B項正確;氫原子光譜的不連續(xù)性,說明氫原子能級也是不連續(xù)的,即是分立的,C項正確;光譜線的頻率ν=,其中ΔE為原子能級的能量差,說明氫原子光譜線的頻率與氫原子能級的能量差有關(guān),D項錯誤。答案:BC8.計算巴耳末系中波長最長的光子的能量是多少?解析:根據(jù)巴耳末公式=R()可知,當(dāng)n=3時λ最大,將n=3代入得λ=×10-7m據(jù)公式c=λν及光子能量ε=hν可知,ε=hν=h=×10-34×J=×10-19J。答案:×10-19J(建議用時:30分鐘)1.太陽光譜中有許多暗線,它們對應(yīng)著某些元素的特征譜線,產(chǎn)生這些暗線是由于()A.太陽表面大氣層中缺少相應(yīng)的元素B.太陽內(nèi)部缺少相應(yīng)元素C.太陽表面大氣層中存在著相應(yīng)的元素D.太陽內(nèi)部存在著相應(yīng)的元素解析:太陽光譜是吸收光譜,物體發(fā)出的白光,通過溫度較低的物質(zhì)時,某些波長的光被該物質(zhì)吸收后形成的光譜。答案:C2.關(guān)于光譜,下列說法正確的是()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.做光譜分析時,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)成分解析:物體發(fā)光的發(fā)射光譜分為連續(xù)譜和線狀譜,A、B錯;做光譜分析可使用吸收光譜也可以使用線狀譜,D錯。答案:C3.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,通過光譜分析可以確定該礦物中缺少的元素為()元素元素元素 元素解析:由礦物的線狀譜與幾種元素的特征譜線進行對照,b元素的譜線在該線狀譜中不存在,故B正確。與幾個元素的特征譜線不對應(yīng)的線說明該礦物中還有其他元素。答案:B4.下列物質(zhì)產(chǎn)生線狀譜的是()A.熾熱的鋼水B.發(fā)亮的白熾燈C.熾熱的高壓氣體D.固體或液體汽化成稀薄氣體后發(fā)光解析:熾熱的固體、液體和高壓氣體產(chǎn)生的光譜是連續(xù)光譜。答案:D5.(多選)對原子光譜,下列說法正確的是()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.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:原子光譜為線狀譜,A對;各種原子都有自己的特征譜線,故B錯,C對;根據(jù)各種原子的特征譜線進行光譜分析可鑒別物質(zhì)組成,D對。答案:ACD6.氫原子光譜巴耳末系最小波長與最大波長之比為()A.B. C.D.解析:由巴耳末公式=R,n=3,4,5,…。當(dāng)n=∞時,最小波長=R,當(dāng)n=3時,最大波長=R,得。答案:A7.(多選)巴耳末通過對氫光譜的研究總結(jié)出巴耳末公式=R,n=3,4,5,…,對此,下列說法正確的是()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.巴耳末公式準確反映了氫原子發(fā)光的實際,其波長的分立值并不是人為規(guī)定的解析:巴耳末公式是根據(jù)在可見光區(qū)氫原子的14條譜線總結(jié)出的規(guī)律,氫原子光譜是線狀的,不連續(xù)的,波長只能是分立的值。譜線之間有一定的關(guān)系,可用一個統(tǒng)一的公式(也稱廣義巴耳末公式)表達:每一個譜線的波數(shù)都可以表達為兩個光譜項之差。故選項C、D正確。答案:CD8.關(guān)于光譜和光譜分析,下列說法不正確的是()A.太陽光譜是連續(xù)譜,分析太陽光譜可以知道太陽內(nèi)部的化學(xué)元素的組成B.強白光通過酒精燈火焰上的鈉鹽,產(chǎn)生的是吸收光譜C.進行光譜分析時,可以利用線狀譜,也可以利用吸收光譜,但不能用連續(xù)光譜D.煤氣燈火焰上的鈉鹽產(chǎn)生的光譜是線狀譜解析:太陽光譜是吸收光譜,這是由于太陽內(nèi)部發(fā)出的強光經(jīng)過溫度比較低的太陽大氣層時產(chǎn)生的,A錯誤;由吸收光譜產(chǎn)生的條件知B正確;光譜分析中只能用線狀譜和吸收光譜,所以C正確;煤氣燈火焰上的鈉鹽呈稀薄氣體狀,所以產(chǎn)生的光譜是線狀譜。答案:A9.氫原子光譜在巴耳末系中波長最長的譜線的波長為λ1,其次為λ2。(R=×107m-1,h=×10-34J·s)求:(1)的比值等于多少?(2)其中最長波長的光子能量是多少?解析:(1)由巴耳末公式可得=R,=R,所以。(2)當(dāng)n=3時,對應(yīng)的波長最長,代入巴耳末公式有=×107m-1×,解得λ1≈×10-7m。光子能量為ε1=hν=h=J=×10-19J。答案:(1)(2)×10-19J10.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=R(),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,對應(yīng)的波長。(2)帕邢系形成