氫原子光譜課件

氫原子光譜氫原子光譜教學(xué)目標(biāo)了解光譜、連續(xù)譜和線狀譜等概念知道氫原子光譜的實驗規(guī)律知道經(jīng)典物理的困難在于無法解釋原子的穩(wěn)定性和光譜分力特性讓學(xué)生進一步體會物理規(guī)律是在接受實踐檢驗的過程中不斷地發(fā)展和完善的教學(xué)目標(biāo)了解光譜、連續(xù)譜和線狀譜等概念知道氫原子光譜的實驗規(guī)教學(xué)重點教學(xué)難點氫原子光譜的實驗規(guī)律經(jīng)典理論的困難教學(xué)重點教學(xué)難點氫原子光譜的實驗規(guī)律經(jīng)典理論的困難盧瑟福所提出的原子核式結(jié)構(gòu)是什么？①原子的中心有一個帶正電的原子核②它集中了原子的全部正電荷和幾乎全部質(zhì)量③電子則在核外空間運動電子在核的周圍怎樣運動？它的能量怎樣變化？盧瑟福所提出的原子核式結(jié)構(gòu)是什么？①原子的中心有一個帶正電的知道什么是發(fā)射光譜，吸收光譜知道什么是線狀譜、連續(xù)譜了解光譜分析的作用光譜的分類知道什么是發(fā)射光譜，吸收光譜知道什么是線狀譜、連續(xù)譜了解光譜光譜牛頓發(fā)現(xiàn)了日光通過三棱鏡后的色散現(xiàn)象并把實驗中得到的彩色光帶叫做光譜光譜：用光柵或棱鏡把光按波長分開，獲得光的波長(頻率)和強度分布的記錄。（有時候只記錄波長成分）光譜牛頓發(fā)現(xiàn)了日光通過三棱鏡后的色散現(xiàn)象并把實驗中得到的彩色光譜的分類光譜分為發(fā)射光譜和吸收光譜發(fā)射光譜：物體發(fā)光直接產(chǎn)生的光譜①連續(xù)光譜由連續(xù)分布的一切波長的光組成特點：整個光譜區(qū)域都是亮的產(chǎn)生：熾熱的固體、液體及高壓氣體的光譜實例：白熾燈絲發(fā)出的光、燭焰、熾熱的鋼水光譜的分類光譜分為發(fā)射光譜和吸收光譜發(fā)射光譜：物體發(fā)光直接產(chǎn)光譜的分類光譜分為發(fā)射光譜和吸收光譜發(fā)射光譜：物體發(fā)光直接產(chǎn)生的光譜②線狀光譜（明線光譜）只含有一些不連續(xù)的亮線的光譜，線狀譜中的亮線叫譜線，各條譜線對應(yīng)不同波長的光。產(chǎn)生：稀薄氣體或金屬的蒸汽的發(fā)射光譜

線狀光譜由游離狀態(tài)的原子發(fā)射的，也叫原子光譜實例：霓虹燈發(fā)出的光光譜的分類光譜分為發(fā)射光譜和吸收光譜發(fā)射光譜：物體發(fā)光直接產(chǎn)光譜的分類幾種原子的發(fā)射光譜①各種原子的發(fā)射光譜都是線狀光譜，說明原子只發(fā)出幾種特定頻率的光。

②不同原子的亮線位置（譜線）不同，說明不同原子的發(fā)光頻率不同。因此線狀光譜的譜線被稱為原子的特征譜線。光譜的分類幾種原子的發(fā)射光譜①各種原子的發(fā)射光譜都是線狀光譜光譜的分類光譜分為發(fā)射光譜和吸收光譜吸收光譜高溫物體發(fā)出的白光（其中包含連續(xù)分布的一切波長的光）通過低溫物質(zhì)時，某些波長的光被物質(zhì)吸收后產(chǎn)生的光譜?，F(xiàn)象：光譜區(qū)域存在一條條暗線光譜的分類光譜分為發(fā)射光譜和吸收光譜吸收光譜高溫物體發(fā)出的白光譜的分類光譜分為發(fā)射光譜和吸收光譜吸收光譜光譜的分類光譜分為發(fā)射光譜和吸收光譜吸收光譜光譜的分類各種原子的吸收光譜中的每一條暗線都跟該種原子的發(fā)射光譜（線狀光譜）中的一條明線相對應(yīng)。氫的發(fā)射光譜氫的吸收光譜吸收光譜也是原子的特征譜線太陽光譜是吸收光譜光譜的分類各種原子的吸收光譜中的每一條暗線都跟該種原子的發(fā)射光譜分析由于每種原子都有自己的特征譜線，因此可以根據(jù)光譜來鑒別物質(zhì)和確定物質(zhì)的化學(xué)組成。這種方法叫做光譜分析。實例：利用太陽光的吸收光譜可以研究太陽高層大氣層所含元素光譜分析由于每種原子都有自己的特征譜線，因此可以根據(jù)光譜來鑒光譜分析光是原子內(nèi)部電子的運動產(chǎn)生的，原子光譜的不連續(xù)性反映出原子結(jié)構(gòu)的不連續(xù)性，所以光譜分析也可以用于探索原子的結(jié)構(gòu)。優(yōu)點：靈敏度高

樣本中一種元素的含量達到

時就可以被檢測到原子的特征光譜光譜分析光是原子內(nèi)部電子的運動產(chǎn)生的，原子光譜的不連續(xù)性反映光譜分析利用白熾燈的光譜，能否檢測出燈絲的成分？不能，白熾燈的光譜是連續(xù)譜，不是原子的特征譜線，因而無法檢測出燈絲的成分光譜分析利用白熾燈的光譜，能否檢測出燈絲的成分？不能，白熾燈觀察光譜的實驗裝置光譜分析儀氣體放電管金屬導(dǎo)桿感應(yīng)圈電源玻璃管中稀薄氣體的分子在強電場的作用下會電離，成為自由移動的正負電荷，于是氣體變成導(dǎo)體，導(dǎo)電時會發(fā)光。觀察光譜的實驗裝置光譜分析儀氣體放電管金屬導(dǎo)桿感應(yīng)圈電源玻璃知道發(fā)射氫原子光譜的實驗裝置知道氫原子光譜的實驗規(guī)律知道巴爾末公式總結(jié)了氫原子光譜的波長

氫原子光譜的實驗規(guī)律知道發(fā)射氫原子光譜的實驗裝置知道氫原子光譜的實驗規(guī)律知道巴爾氫原子光譜的實驗規(guī)律從氫氣放電管可以獲得氫原子光譜可見光區(qū)氫原子是最簡單的原子，其光譜也最簡單氫原子光譜的實驗規(guī)律從氫氣放電管可以獲得氫原子光譜可見光區(qū)氫氫原子光譜的實驗規(guī)律1885年，巴耳末對當(dāng)時已知的，在可見光區(qū)的4條譜線作了分析，發(fā)現(xiàn)這些譜線的波長可以用一個公式表示：巴耳末公式可見光區(qū)氫原子光譜的實驗規(guī)律1885年，巴耳末對當(dāng)時已知的，在可見光氫原子光譜的實驗規(guī)律巴耳末公式里德伯常量n的兩層含義：①每一個n值分別對應(yīng)一條譜線。②n只能取正整數(shù)3，4，5······，不能取連續(xù)值，反映了原子光譜波長的分立特性（線狀光譜）巴耳末公式的意義：以簡潔的形式反映了氫原子的線狀光譜，即輻射波長的分立特征氫原子光譜的實驗規(guī)律巴耳末公式里德伯常量n的兩層含義：①每一氫原子光譜的實驗規(guī)律巴耳末公式里德伯常量n>6的符合巴耳末公式的光譜線大部分在紫外區(qū)適用區(qū)域：可見光區(qū)、紫外線區(qū)巴耳末系：人們把一系列符合巴耳末公式的光譜線統(tǒng)稱為巴耳末系除了巴耳末系，后來發(fā)現(xiàn)的氫光譜在紅外和紫外光區(qū)的其它譜線也都滿足與巴耳末公式類似的關(guān)系式氫原子光譜的實驗規(guī)律巴耳末公式里德伯常量n>6的符合巴氫原子光譜的實驗規(guī)律判斷下列說法是否正確（1）各種原子的發(fā)射光譜都是線狀譜，并且只能發(fā)出幾個特定的頻率（2）可以利用光譜分析來鑒別物質(zhì)和確定物質(zhì)的組成成分（3）光是由原子核內(nèi)部的電子運動產(chǎn)生的，光譜研究時探索原子核內(nèi)部結(jié)構(gòu)的一條重要途徑（4）稀薄氣體的分子在強電場的作用下會變成導(dǎo)體并發(fā)光（5）巴耳末公式中的n既可以取整數(shù)也可以取小數(shù)氫原子光譜的實驗規(guī)律判斷下列說法是否正確（1）各種原子的發(fā)射巴爾末公式以簡潔的形式反映了氫原子的線狀光譜。即輻射波長的分離特征。盧瑟福的核式結(jié)構(gòu)模型正確地指出了原子核的存在，很好的解釋了粒子的散射實驗。但是用盧瑟福的核式結(jié)構(gòu)模型和經(jīng)典力學(xué)、電磁學(xué)的理論，卻無法解釋原子的穩(wěn)定性，又無法解釋原子光譜的分立特征。巴爾末公式以簡潔的形式反映了氫原子的線狀光譜。即輻射波長的分了解用經(jīng)典理論無法解釋原子的穩(wěn)定性了解用經(jīng)典理論無法解釋氫原子光譜的分立特征經(jīng)典理論的困難了解用經(jīng)典理論無法解釋原子的穩(wěn)定性了解用經(jīng)典理論無法解釋氫原經(jīng)典理論的困難經(jīng)典理論認為核外電子繞核運動輻射電磁波，損失能量電子軌道半徑連續(xù)變小最終落在原子核上原子不穩(wěn)定事實原子是穩(wěn)定的經(jīng)典理論的困難經(jīng)典理論認為核外電子繞核運動輻射電磁波，損失能經(jīng)典理論的困難經(jīng)典理論認為電子軌道的變化是連續(xù)的輻射電磁波的頻率等于繞核運動的頻率，連續(xù)變化原子光譜應(yīng)該是連續(xù)光譜事實原子光譜是不連續(xù)的線狀譜經(jīng)典理論的困難經(jīng)典理論認為電子軌道的變化是連續(xù)的輻射電磁波的問題與練習(xí)什么是線狀譜，什么是連續(xù)譜？原子的發(fā)射光譜是怎樣的光譜？不同原子的發(fā)射光譜是否有可能相同？由不連續(xù)的亮線組成的光譜叫線狀譜。由波長連續(xù)分布的光組成的連在一起的光帶叫連續(xù)譜。原子的發(fā)射光譜時線狀光譜。不同原子的發(fā)射光譜不相同問題與練習(xí)什么是線狀譜，什么是連續(xù)譜？原子的發(fā)射光譜是怎樣的問題與練習(xí)根據(jù)巴耳末公式，指出氫原子光譜在可見光范圍內(nèi)波長最長的兩條譜線所對應(yīng)的n，它們的波長各是多少？氫原子光譜有什么特點？由巴耳末公式可知，氫原子光譜在可見光范圍內(nèi)波長最長的2條譜線所對應(yīng)的n應(yīng)為3、4當(dāng)n=3時，得

當(dāng)n=4時，得

氫原子光譜時分立的線狀譜。它在可見光區(qū)的譜線滿足巴耳末公式，在紅外和紫外光區(qū)的其他譜線也都滿足與巴耳末公式類似的關(guān)系式

問題與練習(xí)根據(jù)巴耳末公式，指出氫原子光譜在可見光范圍內(nèi)波長最問題與練習(xí)經(jīng)典物理學(xué)在解釋原子光譜時遇到了什么困難？經(jīng)典物理學(xué)在解釋原子光譜時線狀譜時遇到了困難。按照經(jīng)典電磁理論，電子在