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第3節　光譜與氫原子光譜
(分值:100分)
選擇題1~10題,每小題7分,11~13題,每小題10分,共100分。
對點題組練
題組一　不同的光譜
1.白熾燈發光產生的光譜是 (　　)
連續光譜 線狀光譜
原子光譜 吸收光譜
2.(多選)關于線狀光譜,下列說法正確的是 (　　)
每種原子處在不同溫度下發光的線狀光譜不同
每種原子處在不同的物質中發光的線狀光譜相同
每種原子在任何條件下發光的線狀光譜都相同
兩種不同的原子發光的線狀光譜可能相同
3.(多選)(2024·河北石家莊市期中)每種原子都有自己的特征譜線,我們可以利用它來鑒別物質和確定物質的組成成分,原子的特征譜線屬于 (　　)
吸收光譜 發射光譜
連續光譜 線狀光譜
4.(多選)關于光譜,下列說法中正確的是 (　　)
進行光譜分析,可以用線狀光譜,也可以用吸收光譜
光譜分析的優點是非常靈敏而迅速
使一種物質發出的白光通過另一種物質的低溫蒸氣,取得吸收光譜,就可以對前者的化學組成進行分析
攝下月球的光譜,可以分析出月球是由哪些元素組成的
題組二　氫原子光譜
5.下列對氫原子光譜實驗規律的認識中,正確的是 (　　)
因為氫原子核外只有一個電子,所以氫原子只能產生一種波長的光
氫原子產生的光譜是一系列波長不連續的譜線
氫原子產生的光譜是一系列亮度不連續的譜線
氫原子產生的光的波長大小與氫氣放電管放電強弱有關
6.下列說法正確的是 (　　)
巴耳末公式所計算得出的波長與氫原子光譜中的波長是一一對應的關系
根據巴耳末公式不僅可以分析氫原子光譜,也可以分析其他原子的發光光譜
由巴耳末公式得到的波長都在可見光波段
氫原子光譜中有紅外光區、可見光區和紫外光區
7.(多選)巴耳末通過對氫原子光譜的研究總結出巴耳末公式=R,n=3,4,5,…,對此,下列說法正確的是 (　　)
巴耳末依據核式結構理論總結出巴耳末公式
巴耳末公式反映了氫原子發光的連續性
巴耳末依據氫原子光譜的分析總結出巴耳末公式
巴耳末公式反映了氫原子發光的分立性,其波長的分立值并不是人為規定的
綜合提升練
8.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 (　　)
a元素 b元素
c元素 d元素
9.與原子光譜有關的物理知識,下列說法正確的是 (　　)
有些原子的發射光譜是線狀光譜,有些原子的發射光譜是連續光譜
太陽光譜中的暗線與太陽大氣中存在的金屬元素的特征譜線相對應
巴耳末發現氫原子的可見光譜有分立特征,但氫原子的不可見光譜有連續特征
巴爾末系只有4條譜線
10.(多選)下列說法中正確的是 (　　)
熾熱的固體、液體和高壓氣體發出的光形成連續光譜
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應
氣體發出的光只能產生明線光譜
甲物質發出的白光通過乙物質的蒸氣形成的是甲物質的吸收光譜
11.(多選)下列關于光譜和光譜分析的說法中正確的是 (　　)
光譜包括發射光譜、連續譜、線狀譜、原子光譜、吸收光譜五種光譜
往酒精燈的火焰上撒精鹽,可以用分光鏡觀察到鈉的線狀譜
利用太陽光譜可以分析太陽的化學組成
各種原子的發射光譜都是線狀譜
12.對于巴耳末公式,下列說法正確的是 (　　)
所有氫原子光譜的波長都與巴耳末公式相對應
巴耳末公式只確定了氫原子發光中的可見光部分的光波長
巴耳末公式確定了氫原子發光中的一個線系的波長,其中既有可見光,又有紫外光
巴耳末公式確定了各種原子發光中的光的波長
培優加強練
13.巴耳末通過對氫原子光譜的研究總結出巴耳末公式=R-,式中n=3,4,5,6,…。后人把可用該公式描述的譜線系稱為巴耳末系,氫原子光譜的巴耳末系中波長最長的光波的光子頻率為ν1,其次為ν2,則為 (　　)
第3節　光譜與氫原子光譜
1.A　[白熾燈發光是由于燈絲在熾熱狀態下發出的光，是連續光譜，故A正確。]
2.BC　[每種原子都有自己的結構，只能發出由內部結構決定的特征譜線，不會因溫度、所處物質不同而改變，故B、C符合題意。]
3.BD　[原子的特征譜線是發射光譜，A錯誤，B正確；原子的特征譜線是分立的線狀光譜，C錯誤，D正確。]
4.AB　[光譜分析非常靈敏且迅速，由于每種元素都有自己的特征光譜，因此可以根據光譜來鑒別物質和確定它的化學成分，所以光譜分析可以用線狀光譜或者吸收光譜。使一種物質發出的白光通過另一種物質的低溫蒸氣，取得吸收光譜，不能分析前者的化學組成。月亮的光譜是太陽的反射光譜，故不能分析月球是由哪些元素組成的。故A、B正確，C、D錯誤。 ]
5.B　[氫原子光譜是線狀光譜，波長是一系列不連續的、分立的特征譜線，并不是只含有一種波長的光，也不是亮度不連續的譜線，選項B正確，A、C錯誤；氫原子光譜是氫原子的特征譜線，只要是氫原子發出的光的光譜就相同，與放電管的放電強弱無關，選項D錯誤。]
6.D　[巴耳末公式只能描述氫原子光譜中的一個線系，不能確定氫原子光譜中所有譜線對應的波長，故A錯誤；根據巴耳末公式只能分析氫原子光譜，不能分析其他原子的發光光譜，故B錯誤；巴耳末線系包括可見光區和部分紫外光區，故C錯誤；氫原子光譜中有可見光區、紅外光區和紫外光區，故D正確。]
7.CD　[巴耳末公式是根據氫原子光譜總結出來的；氫原子光譜的不連續性反映了氫原子發光的分立性，即輻射波長的分立特征，選項C、D正確。]
8.B　[將礦物的線狀譜與a、b、c、d四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，與a、b、c、d四種元素的特征譜線不對應的線說明該礦物中還有其他元素，故B正確。]
9.B　[各種原子的發射光譜都是線狀光譜，A錯誤；太陽光譜中的暗線與太陽大氣中存在的金屬元素的特征譜線相對應，于是我們知道太陽大氣中存在哪些金屬元素，B正確；可見光譜與不可見光譜都有分立特征，沒有連續特征，C錯誤；巴爾末系有很多條譜線，只有4條譜線是可見光，D錯誤。]
10.AB　[熾熱的固體、液體和高壓氣體發出的光形成連續光譜，A正確；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應，B正確；由A分析可知，氣體發出的光也可以形成連續光譜，C錯誤；甲物質發出的白光通過乙物質的蒸氣后，有一些波長的光被乙物質吸收了，所以形成的是乙物質的吸收光譜，故D錯誤。]
11.BD　[光譜包括發射光譜和吸收光譜兩種，其中發射光譜分為連續譜和線狀譜，線狀譜和吸收光譜都能體現不同原子的特征，稱為原子光譜，各種原子的發射光譜都是線狀譜，選項A錯誤，D正確；往酒精燈的火焰上撒精鹽，可以用分光鏡觀察到鈉的線狀譜，選項B正確；太陽光譜是吸收光譜，其中的暗線，是太陽光經過太陽大氣層時某些特定頻率的光被吸收后而產生的，說明太陽大氣層中存在與這些暗線相對應的元素，但是不能分析太陽的化學組成，選項C錯誤。]
12.C　[巴耳末公式只確定了氫原子發光中一個線系的波長，不能描述氫原子發出的各種波長，也不能描述其他原子發光中的光的波長，A、D錯誤；巴耳末公式是由當時已知的可見光中的部分譜線總結出來的，但它適用于整個巴耳末線系，該線系包括可見光和紫外光，B錯誤，C正確。]
13.A　[譜線的波長滿足公式
＝R(－)(n＝3，4，5，6，…)
當n＝3時，波長最長，＝R(－)
當n＝4時，波長次之，＝R(－)
解得＝
由c＝λν得＝＝
故A正確，B、C、D錯誤。]第3節　光譜與氫原子光譜
學習目標　1.知道什么是光譜，能說出連續譜和線狀譜的區別。2.能記住氫原子光譜的實驗規律。3.知道巴耳末公式及里德伯常量。4.能用巴耳末公式分析氫原子光譜。
知識點一　不同的光譜
如圖所示為不同物體發出的不同光譜。
(1)鎢絲白熾燈的光譜與其他三種光譜有什么區別？
(2)鐵電極弧光燈的光譜、分子狀態的氫光譜、鋇光譜的特征相同嗎？
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
1.光譜
復色光通過棱鏡或光柵后，被色散開的單色光按________(或頻率)大小依次排列的圖案，稱為光譜。
2.光譜的類型
(1)連續光譜：包含有____________且連續分布的光譜稱為連續光譜。
(2)線狀光譜：有些光譜不是連續的，而是由一條條的________組成，這種光譜稱為線狀光譜。
(3)發射光譜：物體自身________形成的光譜稱為發射光譜，發射光譜又分為________________和____________。
(4)吸收光譜：高溫物體發出的包含連續分布的各種波長的光通過其他物質時，某些波長的光被該種物質吸收后，在連續光譜中相應波長的位置上便出現了________，這樣的光譜稱為吸收光譜。
3.光譜分析
(1)特征譜線：原子的發射光譜都是線狀光譜，這些亮線稱為原子的____________。
(2)光譜分析：每種原子都有獨自的特征譜線，人們利用特征譜線來鑒別物質或確定物質的____________，這種方法稱為光譜分析。
(3)優點：靈敏度高，它的精度遠高于化學分析和其他分析手段。光譜分析可以在不破壞、不接觸研究對象的情況下，獲取其內部信息。
(4)應用：人們通過光譜分析發現了若干新元素；通過光譜分析檢查半導體材料的純度。
【思考】 (1)太陽光通過三棱鏡后形成的譜線為哪種類型？這種譜線是否可以用于鑒別物質的化學組成？
(2)研究光譜有哪方面的意義？
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
例1 (多選)關于光譜，下列說法正確的是(　　)
A.發射光譜一定是連續光譜
B.利用線狀光譜可以鑒別物質和確定物質的組成成分
C.各種原子的原子結構不同，所以各種原子的光譜也是不同的
D.太陽光譜中的暗線，說明太陽大氣層中缺少與這些暗線相對應的元素
聽課筆記　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
總結提升　幾種光譜的比較
　比較光譜　 產生條件 光譜形式 應用
線狀光譜 稀薄氣體發光形成的光譜 一些不連續的亮線組成，不同元素的亮線光譜不同(又叫特征譜線) 可用于光譜分析
連續光譜 熾熱的固體、液體和高壓氣體發光形成的 連續分布，一切波長的光都有 不能用于光譜分析
吸收光譜 熾熱的物體發出的白光通過溫度較低的氣體后，再色散形成的 用分光鏡觀察時，見到連續譜背景上出現一些暗線(與特征譜線相對應) 可用于光譜分析
訓練1 關于光譜和光譜分析的說法，正確的是(　　)
A.太陽光譜和白熾燈光譜都是發射光譜
B.冶煉時的煉鋼爐流出的鐵水的光譜是線狀光譜
C.光譜都可以用于物質成分的分析
D.分析恒星的光譜，可以確定該恒星大氣中的化學成分
知識點二　氫原子光譜
1.氫原子光譜的特點
(1)Hα～Hδ的這幾個波長數值構成了________的“印記”，不論是何種化合物的光譜，只要它含有____________的光譜線，就能斷定這種化合物里一定含有氫。
(2)從長波到短波，Hα～Hδ兩相鄰光譜線間的距離____________，表現出明顯的規律性。
2.巴耳末公式
＝R(n＝3，4，5，6，…)其中R叫作____________常量，其值為R＝1.096 775 81×107 m－1。滿足該式的光譜線稱為巴耳末系。
【思考】 (1)根據巴耳末公式可知氫原子發光的波長是分立值，它是人為規定的嗎？
(2)巴耳末是依據核式結構理論總結出巴耳末公式的嗎？
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
例2 已知氫原子光譜中巴耳末系第一條譜線Hα的波長為6.565×10－7 m，已知譜朗克常量h＝6.63×10－34 J·s。
(1)試推算里德伯常量的值；
(2)利用巴耳末公式求其中第四條譜線的波長和對應光子的能量；
(3)試計算巴耳末系中波長最短的光對應的波長。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
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巴耳末公式及其應用
(1)巴耳末對氫原子光譜在可見光區的四條譜線進行研究得到了下面的公式，該公式稱為巴耳末公式：＝R(n＝3，4，5，6，…)
(2)巴耳末公式的應用方法及注意問題
①巴耳末公式反映氫原子發光的規律特征，不能描述其他原子。
②公式中n只能取整數，不能連續取值，因此波長也是分立的值。
③公式是在對可見光區的四條譜線分析時總結出的，在紫外區的譜線也適用。
④應用時熟記公式，當n取不同值時求出一一對應的波長λ。　　
訓練2 (多選)下列關于巴耳末公式＝R(－)(n＝3，4，5，6，…)的理解，正確的是(　　)
A.巴耳末系的4條譜線位于紅外區
B.公式中n可取任意值，故氫原子光譜是連續光譜
C.公式中n只能取大于或等于3的整數值，故氫原子光譜是線狀光譜
D.在巴耳末系中n值越大，對應的波長λ越短
隨堂對點自測
1.(光譜的理解)(魯科版教材P96節練習T3改編)包含各種波長的復合光，被原子吸收了某些波長的光子后，連續光譜中這些波長的位置上便出現了暗線，這樣的光譜叫作吸收光譜。傳到地球表面的太陽光譜就是吸收光譜(　　)
A.太陽光譜中的暗線是太陽大氣中的原子吸收光子后產生的
B.太陽光譜中的暗線是地球大氣中的原子吸收光子后產生的
C.利用太陽光譜可以分析地球大氣中含有哪些元素
D.利用太陽光譜可以分析太陽光中含有哪些元素
2.(光譜分析)利用光譜分析的方法能夠鑒別物質和確定物質的組成成分，關于光譜分析，下列說法正確的是 (　　)
A.利用高溫物體的連續光譜就可鑒別其組成成分
B.利用物質的線狀光譜就可鑒別其組成成分
C.高溫物體發出的光通過物質后的光譜上的暗線反映了高溫物體的組成成分
D.同一種物質的線狀光譜上的亮線與吸收光譜上的暗線，由于光譜的不同，它們沒有關系
3.(氫原子光譜的實驗規律)(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.據巴耳末公式可知，只要n取不同的值，氫原子光譜在可見光區域的譜線可以有無數條
C.巴耳末系包含了氫原子光譜中的可見光部分
D.氫原子光譜是線狀光譜的一個例證
4.(氫原子光譜的實驗規律)(多選)關于巴耳末公式＝R(n＝3，4，5，6，…)，理解正確的是(　　)
A.式中n只能取整數，R稱為巴爾末常量
B.巴爾末系的4條譜線位于可見光區
C.在巴爾末系中n值越大，對應的譜線頻率越大
D.該公式包含了氫原子的所有光譜線
第3節　光譜與氫原子光譜
知識點一
導學
提示　(1)鎢絲白熾燈的光譜是連續的，中間沒有暗線或亮線。而其他三種光譜是由一些不連續的亮線組成的。
(2)這三種光譜中亮線的位置是不同的，即特征不同。
知識梳理
1.波長
2.(1)各種色光　(2)亮線　(3)發光　連續光譜　線狀光譜
(4)暗線
3.(1)特征譜線　(2)化學組成
[思考] 提示　(1)吸收光譜。不可以用于物質的化學組成的鑒別。
(2)光是由原子內部電子運動產生的，因此光譜研究是探索原子結構的重要途徑。
例1 BC　[發射光譜有兩種類型：連續光譜和線狀光譜，故A錯誤；各種原子的發射光譜都是線狀光譜，都有一定的特征，也稱特征譜線，是因原子結構不同，導致原子光譜也不相同，因而可以通過原子光譜來確定和鑒別物質，對此稱為光譜分析，故B、C正確；太陽光譜是吸收光譜，其中的暗線，說明太陽大氣層中存在與這些暗線相對應的元素，故D錯誤。]
訓練1 D　[太陽光譜是吸收光譜，白熾燈光譜和煉鋼爐流出的鐵水的光譜都是連續光譜，故A、B錯誤；線狀光譜、吸收光譜的暗線和亮線都與某一元素對應，可用于分析物質的成分，連續光譜不能用于光譜分析，故C錯誤；分析恒星光譜中的暗線，與已知元素的特征光譜相比較，可以分析恒星大氣中含有的化學成分，故D正確。]
知識點二
1.(1)氫原子　這些波長　(2)越來越小
2.里德伯
[思考] 提示　(1)不是。巴耳末公式準確反映了氫原子發光的實際波長，其波長的分立值并不是人為規定的。
(2)不是，巴耳末公式是由當時已知的可見光中的部分譜線總結出來的。
例2 (1)1.10×107 m－1　(2)4.09×10－7 m
4.86×10－19 J　(3)3.64×10－7 m
解析　(1)巴耳末系中第一條譜線為n＝3，即＝R，解得R＝＝ m－1＝1.10×107 m－1。
(2)巴耳末系中第四條譜線對應n＝6，則＝R，解得λ4＝ m＝4.09×10－7 m，對應光子的能量
E＝hν4＝＝ J＝4.86×10－19 J。
(3)在巴耳末系中，當n＝∞時，對應的波長最短，
即＝R，解得λmin＝3.64×10－7 m。
訓練2 CD　[此公式是巴耳末在研究氫原子光譜在可見光區的四條譜線時得到的，A錯誤；公式中n只能取大于或等于3的整數，λ不能連續取值，故氫原子光譜是線狀光譜，B錯誤，C正確；根據公式可知，n值越大，對應的波長λ越短，D正確。]
隨堂對點自測
1.A　[太陽光譜中的暗線是太陽大氣中的原子吸收光子后產生的，且太陽光譜中的許多暗線與太陽大氣中存在的金屬元素的特征譜線相對應，于是我們知道太陽大氣中存在哪些金屬元素，故A正確。]
2.B　[由于高溫物體的連續光譜包括了各種頻率的光，與其組成成分無關，A錯誤；某種物質發射的線狀光譜中的亮線與某種原子發出的某頻率的光有關，通過這些亮線與原子的特征譜線對照，即可確定物質的組成成分，B正確；高溫物體發出的光通過物質后，某些頻率的光被吸收而形成暗線，這些暗線與所通過物質有關，C錯誤；某種物質發出某種頻率的光，當光通過這種物質時它也會吸收這種頻率的光，因此同一物質線狀光譜上的亮線與吸收光譜上的暗線相對應，D錯誤。]
3.CD　[氫原子光譜包括巴耳末系、賴曼系、帕邢系等，其中巴耳末系包含了其中的可見光部分的4條譜線。氫原子光譜為不連續的線狀光譜，無線電波、微波、紅外線、可見光、到紫外線區段都有其譜線。選項A、B錯誤，C、D正確。]
4.BC　[巴爾末公式中n只能取整數，且n≥3，式中R叫作里德伯常量，故A錯誤；巴爾末系的4條譜線位于可見光區，故B正確；根據巴爾末公式＝R可知n值越大，對應的波長λ越短，根據v＝可知對應的頻率越大，故C正確；公式只反映氫原子譜線的一個線系，故D錯誤。](共45張PPT)
第3節　光譜與氫原子光譜
第4章 原子結構
1.知道什么是光譜，能說出連續譜和線狀譜的區別。2.能記住氫原子光譜的實驗規律。3.知道巴耳末公式及里德伯常量。4.能用巴耳末公式分析氫原子光譜。
學習目標
目 錄
CONTENTS
知識點
01
隨堂對點自測
02
課后鞏固訓練
03
知識點
1
知識點二　氫原子光譜
知識點一　不同的光譜
知識點一　不同的光譜
如圖所示為不同物體發出的不同光譜。
(1)鎢絲白熾燈的光譜與其他三種光譜有什么區別？
(2)鐵電極弧光燈的光譜、分子狀態的氫光譜、鋇光譜的特征相同嗎？
提示　(1)鎢絲白熾燈的光譜是連續的，中間沒有暗線或亮線。而其他三種光譜是由一些不連續的亮線組成的。
(2)這三種光譜中亮線的位置是不同的，即特征不同。
1.光譜
復色光通過棱鏡或光柵后，被色散開的單色光按______ (或頻率)大小依次排列的圖案，稱為光譜。
2.光譜的類型
(1)連續光譜：包含有__________且連續分布的光譜稱為連續光譜。
(2)線狀光譜：有些光譜不是連續的，而是由一條條的______組成，這種光譜稱為線狀光譜。
波長
各種色光
亮線
(3)發射光譜：物體自身______形成的光譜稱為發射光譜，發射光譜又分為__________和__________。
(4)吸收光譜：高溫物體發出的包含連續分布的各種波長的光通過其他物質時，某些波長的光被該種物質吸收后，在連續光譜中相應波長的位置上便出現了______，這樣的光譜稱為吸收光譜。
連續光譜
線狀光譜
發光
暗線
3.光譜分析
(1)特征譜線：原子的發射光譜都是線狀光譜，這些亮線稱為原子的__________。
(2)光譜分析：每種原子都有獨自的特征譜線，人們利用特征譜線來鑒別物質或確定物質的__________，這種方法稱為光譜分析。
(3)優點：靈敏度高，它的精度遠高于化學分析和其他分析手段。光譜分析可以在不破壞、不接觸研究對象的情況下，獲取其內部信息。
(4)應用：人們通過光譜分析發現了若干新元素；通過光譜分析檢查半導體材料的純度。
特征譜線
化學組成
【思考】 (1)太陽光通過三棱鏡后形成的譜線為哪種類型？這種譜線是否可以用于鑒別物質的化學組成？
(2)研究光譜有哪方面的意義？
提示　(1)吸收光譜。不可以用于物質的化學組成的
鑒別。
(2)光是由原子內部電子運動產生的，因此光譜研究
是探索原子結構的重要途徑。
BC
例1 (多選)關于光譜，下列說法正確的是(　　)
A.發射光譜一定是連續光譜
B.利用線狀光譜可以鑒別物質和確定物質的組成成分
C.各種原子的原子結構不同，所以各種原子的光譜也是不同的
D.太陽光譜中的暗線，說明太陽大氣層中缺少與這些暗線相對應的元素
解析　發射光譜有兩種類型：連續光譜和線狀光譜，故A錯誤；各種原子的發射光譜都是線狀光譜，都有一定的特征，也稱特征譜線，是因原子結構不同，導致原子光譜也不相同，因而可以通過原子光譜來確定和鑒別物質，對此稱為光譜分析，故B、C正確；太陽光譜是吸收光譜，其中的暗線，說明太陽大氣層中存在與這些暗線相對應的元素，故D錯誤。
總結提升　幾種光譜的比較
　比較 光譜　 產生條件 光譜形式 應用
線狀光譜 稀薄氣體發光 形成的光譜 一些不連續的亮線組成，不同元素的亮線光譜不同(又叫特征譜線) 可用于光譜分析
連續光譜 熾熱的固體、液體和高壓氣體發光形成的 連續分布，一切波長的光都有 不能用于
光譜分析
吸收光譜 熾熱的物體發出的白光通過溫度較低的氣體后，再色散形成的 用分光鏡觀察時，見到連續譜背景上出現一些暗線(與特征譜線相對應) 可用于光譜分析
D
訓練1 關于光譜和光譜分析的說法，正確的是(　　)
A.太陽光譜和白熾燈光譜都是發射光譜
B.冶煉時的煉鋼爐流出的鐵水的光譜是線狀光譜
C.光譜都可以用于物質成分的分析
D.分析恒星的光譜，可以確定該恒星大氣中的化學成分
解析　太陽光譜是吸收光譜，白熾燈光譜和煉鋼爐流出的鐵水的光譜都是連續光譜，故A、B錯誤；線狀光譜、吸收光譜的暗線和亮線都與某一元素對應，可用于分析物質的成分，連續光譜不能用于光譜分析，故C錯誤；分析恒星光譜中的暗線，與已知元素的特征光譜相比較，可以分析恒星大氣中含有的化學成分，故D正確。
知識點二　氫原子光譜
1.氫原子光譜的特點
(1)Hα～Hδ的這幾個波長數值構成了________的“印記”，不論是何種化合物的光譜,只要它含有__________的光譜線，就能斷定這種化合物里一定含有氫。
(2)從長波到短波，Hα～Hδ兩相鄰光譜線間的距離__________，表現出明顯的規律性。
氫原子
這些波長
越來越小
2.巴耳末公式
里德伯
【思考】 (1)根據巴耳末公式可知氫原子發光的波長是分立值，它是人為規定的嗎？
(2)巴耳末是依據核式結構理論總結出巴耳末公式的嗎？
提示　(1)不是。巴耳末公式準確反映了氫原子發光的實際波長，其波長的分立值并不是人為規定的。
(2)不是，巴耳末公式是由當時已知的可見光中的部分譜線總結出來的。
例2 已知氫原子光譜中巴耳末系第一條譜線Hα的波長為6.565×10－7 m，已知譜朗克常量h＝6.63×10－34 J·s。
(1)試推算里德伯常量的值；
(2)利用巴耳末公式求其中第四條譜線的波長和對應光子的能量；
(3)試計算巴耳末系中波長最短的光對應的波長。
CD
A.巴耳末系的4條譜線位于紅外區
B.公式中n可取任意值，故氫原子光譜是連續光譜
C.公式中n只能取大于或等于3的整數值，故氫原子光譜是線狀光譜
D.在巴耳末系中n值越大，對應的波長λ越短
解析　此公式是巴耳末在研究氫原子光譜在可見光區的四條譜線時得到的，A錯誤；公式中n只能取大于或等于3的整數，λ不能連續取值，故氫原子光譜是線狀光譜，B錯誤，C正確；根據公式可知，n值越大，對應的波長λ越短，D正確。
隨堂對點自測
2
A
隨堂對點自測
1.(光譜的理解)(魯科版教材P96節練習T3改編)包含各種波長的復合光，被原子吸收了某些波長的光子后，連續光譜中這些波長的位置上便出現了暗線，這樣的光譜叫作吸收光譜。傳到地球表面的太陽光譜就是吸收光譜(　　)
A.太陽光譜中的暗線是太陽大氣中的原子吸收光子后產生的
B.太陽光譜中的暗線是地球大氣中的原子吸收光子后產生的
C.利用太陽光譜可以分析地球大氣中含有哪些元素
D.利用太陽光譜可以分析太陽光中含有哪些元素
解析　太陽光譜中的暗線是太陽大氣中的原子吸收光子后產生的，且太陽光譜中的許多暗線與太陽大氣中存在的金屬元素的特征譜線相對應，于是我們知道太陽大氣中存在哪些金屬元素，故A正確。
B
2.(光譜分析)利用光譜分析的方法能夠鑒別物質和確定物質的組成成分，關于光譜分析，下列說法正確的是 (　　)
A.利用高溫物體的連續光譜就可鑒別其組成成分
B.利用物質的線狀光譜就可鑒別其組成成分
C.高溫物體發出的光通過物質后的光譜上的暗線反映了高溫物體的組成成分
D.同一種物質的線狀光譜上的亮線與吸收光譜上的暗線，由于光譜的不同，它們沒有關系
解析　由于高溫物體的連續光譜包括了各種頻率的光，與其組成成分無關，A錯誤；某種物質發射的線狀光譜中的亮線與某種原子發出的某頻率的光有關，通過這些亮線與原子的特征譜線對照，即可確定物質的組成成分，B正確；高溫物體發出的光通過物質后，某些頻率的光被吸收而形成暗線，這些暗線與所通過物質有關，C錯誤；某種物質發出某種頻率的光，當光通過這種物質時它也會吸收這種頻率的光，因此同一物質線狀光譜上的亮線與吸收光譜上的暗線相對應，D錯誤。
CD
3.(氫原子光譜的實驗規律)(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.據巴耳末公式可知，只要n取不同的值，氫原子光譜在可見光區域的譜線可以有無數條
C.巴耳末系包含了氫原子光譜中的可見光部分
D.氫原子光譜是線狀光譜的一個例證
BC
A.式中n只能取整數，R稱為巴爾末常量
B.巴爾末系的4條譜線位于可見光區
C.在巴爾末系中n值越大，對應的譜線頻率越大
D.該公式包含了氫原子的所有光譜線
課后鞏固訓練
3
A
題組一　不同的光譜
1.白熾燈發光產生的光譜是(　　)
A.連續光譜 B.線狀光譜
C.原子光譜 D.吸收光譜
解析　白熾燈發光是由于燈絲在熾熱狀態下發出的光，是連續光譜，故A正確。
對點題組練
BC
2.(多選)關于線狀光譜，下列說法正確的是(　　)
A.每種原子處在不同溫度下發光的線狀光譜不同
B.每種原子處在不同的物質中發光的線狀光譜相同
C.每種原子在任何條件下發光的線狀光譜都相同
D.兩種不同的原子發光的線狀光譜可能相同
解析　每種原子都有自己的結構，只能發出由內部結構決定的特征譜線，不會因溫度、所處物質不同而改變，故B、C符合題意。
BD
3.(多選)(2024·河北石家莊市期中)每種原子都有自己的特征譜線，我們可以利用它來鑒別物質和確定物質的組成成分，原子的特征譜線屬于(　　)
A.吸收光譜 B.發射光譜
C.連續光譜 D.線狀光譜
解析　原子的特征譜線是發射光譜，A錯誤，B正確；原子的特征譜線是分立的線狀光譜，C錯誤，D正確。
AB
4.(多選)關于光譜，下列說法中正確的是(　　)
A.進行光譜分析，可以用線狀光譜，也可以用吸收光譜
B.光譜分析的優點是非常靈敏而迅速
C.使一種物質發出的白光通過另一種物質的低溫蒸氣，取得吸收光譜，就可以對前者的化學組成進行分析
D.攝下月球的光譜，可以分析出月球是由哪些元素組成的
解析　光譜分析非常靈敏且迅速，由于每種元素都有自己的特征光譜，因此可以根據光譜來鑒別物質和確定它的化學成分，所以光譜分析可以用線狀光譜或者吸收光譜。使一種物質發出的白光通過另一種物質的低溫蒸氣，取得吸收光譜，不能分析前者的化學組成。月亮的光譜是太陽的反射光譜，故不能分析月球是由哪些元素組成的。故A、B正確，C、D錯誤。
B
題組二　氫原子光譜
5.下列對氫原子光譜實驗規律的認識中，正確的是(　　)
A.因為氫原子核外只有一個電子，所以氫原子只能產生一種波長的光
B.氫原子產生的光譜是一系列波長不連續的譜線
C.氫原子產生的光譜是一系列亮度不連續的譜線
D.氫原子產生的光的波長大小與氫氣放電管放電強弱有關
解析　氫原子光譜是線狀光譜，波長是一系列不連續的、分立的特征譜線，并不是只含有一種波長的光，也不是亮度不連續的譜線，選項B正確，A、C錯誤；氫原子光譜是氫原子的特征譜線，只要是氫原子發出的光的光譜就相同，與放電管的放電強弱無關，選項D錯誤。
D
6.下列說法正確的是(　　)
A.巴耳末公式所計算得出的波長與氫原子光譜中的波長是一一對應的關系
B.根據巴耳末公式不僅可以分析氫原子光譜，也可以分析其他原子的發光光譜
C.由巴耳末公式得到的波長都在可見光波段
D.氫原子光譜中有紅外光區、可見光區和紫外光區
解析　巴耳末公式只能描述氫原子光譜中的一個線系，不能確定氫原子光譜中所有譜線對應的波長，故A錯誤；根據巴耳末公式只能分析氫原子光譜，不能分析其他原子的發光光譜，故B錯誤；巴耳末線系包括可見光區和部分紫外光區，故C錯誤；氫原子光譜中有可見光區、紅外光區和紫外光區，故D正確。
CD
A.巴耳末依據核式結構理論總結出巴耳末公式
B.巴耳末公式反映了氫原子發光的連續性
C.巴耳末依據氫原子光譜的分析總結出巴耳末公式
D.巴耳末公式反映了氫原子發光的分立性，其波長的分立值并不是人為規定的
解析　巴耳末公式是根據氫原子光譜總結出來的；氫原子光譜的不連續性反映了氫原子發光的分立性，即輻射波長的分立特征，選項C、D正確。
B
綜合提升練
8.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(　　)
A.a元素 B.b元素
C.c元素 D.d元素
解析　將礦物的線狀譜與a、b、c、d四種元素的特征
譜線進行對照，b元素的譜線在該線狀譜中不存在，與
a、b、c、d四種元素的特征譜線不對應的線說明該礦物中還有其他元素，故B正確。
B
9.與原子光譜有關的物理知識，下列說法正確的是(　　)
A.有些原子的發射光譜是線狀光譜，有些原子的發射光
譜是連續光譜
B.太陽光譜中的暗線與太陽大氣中存在的金屬元素的特
征譜線相對應
C.巴耳末發現氫原子的可見光譜有分立特征，但氫原子的不可見光譜有連續
特征
D.巴爾末系只有4條譜線
解析　各種原子的發射光譜都是線狀光譜，A錯誤；太陽光譜中的暗線與太陽大氣中存在的金屬元素的特征譜線相對應，于是我們知道太陽大氣中存在哪些金屬元素，B正確；可見光譜與不可見光譜都有分立特征，沒有連續特征，C錯誤；巴爾末系有很多條譜線，只有4條譜線是可見光，D錯誤。
AB
10.(多選)下列說法中正確的是(　　)
A.熾熱的固體、液體和高壓氣體發出的光形成連續光譜
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應
C.氣體發出的光只能產生明線光譜
D.甲物質發出的白光通過乙物質的蒸氣形成的是甲物質的吸收光譜
解析　熾熱的固體、液體和高壓氣體發出的光形成連續光譜，A正確；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應，B正確；由A分析可知，氣體發出的光也可以形成連續光譜，C錯誤；甲物質發出的白光通過乙物質的蒸氣后，有一些波長的光被乙物質吸收了，所以形成的是乙物質的吸收光譜，故D錯誤。
BD
11.(多選)下列關于光譜和光譜分析的說法中正確的是(　　)
A.光譜包括發射光譜、連續譜、線狀譜、原子光譜、吸收光譜五種光譜
B.往酒精燈的火焰上撒精鹽，可以用分光鏡觀察到鈉的線狀譜
C.利用太陽光譜可以分析太陽的化學組成
D.各種原子的發射光譜都是線狀譜
解析　光譜包括發射光譜和吸收光譜兩種，其中發射光譜分為連續譜和線狀譜，線狀譜和吸收光譜都能體現不同原子的特征，稱為原子光譜，各種原子的發射光譜都是線狀譜，選項A錯誤，D正確；往酒精燈的火焰上撒精鹽，可以用分光鏡觀察到鈉的線狀譜，選項B正確；太陽光譜是吸收光譜，其中的暗線，是太陽光經過太陽大氣層時某些特定頻率的光被吸收后而產生的，說明太陽大氣層中存在與這些暗線相對應的元素，但是不能分析太陽的化學組成，選項C錯誤。
C
12.對于巴耳末公式，下列說法正確的是(　　)
A.所有氫原子光譜的波長都與巴耳末公式相對應
B.巴耳末公式只確定了氫原子發光中的可見光部分的光波長
C.巴耳末公式確定了氫原子發光中的一個線系的波長，其中既有可見光，又有紫外光
D.巴耳末公式確定了各種原子發光中的光的波長
解析　巴耳末公式只確定了氫原子發光中一個線系的波長，不能描述氫原子發出的各種波長，也不能描述其他原子發光中的光的波長，A、D錯誤；巴耳末公式是由當時已知的可見光中的部分譜線總結出來的，但它適用于整個巴耳末線系，該線系包括可見光和紫外光，B錯誤，C正確。
A

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