資源簡介

3　光譜　氫原子光譜
(分值：100分)
選擇題1～12題，每小題7分，共84分。
對點題組練
題組一　光譜的幾種類型　光譜分析的應用
1.白熾燈發(fā)光產生的光譜是(　　)
連續(xù)光譜 明線光譜
原子光譜 吸收光譜
2.對原子光譜，下列說法中不正確的是(　　)
原子光譜是不連續(xù)的
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
由于各種原子的原子結構不同，所以各種原子的原子光譜也不相同
分析物質發(fā)光的光譜，可以鑒別物質中含哪些元素
3.(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(fā)射光譜、連續(xù)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(fā)射光譜都是線狀譜
4.(多選)關于光譜，下列說法正確的是(　　)
熾熱的液體發(fā)射連續(xù)譜
明線光譜和暗線光譜都可以用來對物質進行分析
太陽光譜中的暗線，說明太陽中缺少與這些暗線相對應的元素
發(fā)射光譜一定是連續(xù)譜
5.關于光譜，下列說法正確的是(　　)
大量原子發(fā)出的光譜是連續(xù)譜，少量原子發(fā)出的光是線狀譜
線狀譜由不連續(xù)的若干波長的光組成
做光譜分析時只能用發(fā)射光譜，不能用吸收光譜
做光譜分析時只能用吸收光譜，不能用發(fā)射光譜
題組二　氫原子光譜
6.下列對于氫原子光譜實驗規(guī)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(xù)的譜線
氫原子產生的光譜是一系列亮度不連續(xù)的譜線
氫原子產生的光的波長與氫氣放電管放電強弱有關
7.下列說法正確的是(　　)
所有氫原子光譜的波長都可由巴耳末公式求出
據巴耳末公式可知，只要n取不同的值，氫原子光譜的譜線可以有無數(shù)條
巴耳末系是氫原子光譜中的可見光部分
氫原子光譜是連續(xù)譜
8.巴爾末通過對氫原子光譜的研究總結出巴爾末公式＝RH，式中n＝3，4，5，6。后人把可用該公式描述的譜線系稱為巴爾末系，氫原子光譜的巴爾末系中波長最長的光波的光子頻率為ν1，其次為ν2，則為(　　)
綜合提升練
9.關于光譜和光譜分析，下列說法正確的是(　　)
太陽光譜是連續(xù)譜，分析太陽光譜可以知道太陽內部的化學組成
霓虹燈和煉鋼爐中熾熱鐵水產生的光譜，都是線狀譜
強白光通過酒精燈火焰上的鈉鹽，形成的是吸收光譜
進行光譜分析時，可以利用發(fā)射光譜，也可以用吸收光譜
10.如圖甲所示為a、b、c、d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
11.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(fā)射光譜是線狀譜，有些原子的發(fā)射光譜是連續(xù)譜
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
巴耳末發(fā)現(xiàn)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(xù)特征
有些電子繞原子核運動的變化是連續(xù)的，所以我們看到了原子的連續(xù)光譜
12.(多選)1885年，瑞士科學家巴耳末對當時已知的氫原子在可見光區(qū)的四條譜線進行分析，發(fā)現(xiàn)這些譜線的波長滿足一個公式：＝R∞(－)(n＝3，4，5，…)，其中n表示電子所在能級的量子數(shù)。下列說法正確的是(　　)
n越大，輻射的光子能量越小
n越小，輻射的光越易發(fā)生衍射
n越大，輻射的光的頻率越大
n越大，輻射的光在同一種介質中傳播的速度越大
培優(yōu)加強練
13.(16分)已知氫原子光譜中巴耳末系第一條譜線Hα的波長為656.47 nm(普朗克常量h＝6.63×10－34 J·s，真空中的光速c＝3×108 m·s－1)。
(1)(8分)試推算里德伯常量的值；
(2)(8分)利用巴耳末公式求其中第四條譜線的波長。
3　光譜　氫原子光譜
1.A　[白熾燈發(fā)光是燈絲在熾熱狀態(tài)下發(fā)出的光，是連續(xù)光譜，故A正確。]
2.B　[原子光譜為線狀譜，不連續(xù)，A正確；各種原子都有自己的特征譜線，B錯誤，C正確；根據各種原子的特征譜線進行光譜分析可鑒別物質組成，D正確。]
3.BD　[光譜包括發(fā)射光譜和吸收光譜兩種，其中發(fā)射光譜分為連續(xù)譜和線狀譜，線狀譜和吸收光譜都能體現(xiàn)不同原子的特征，稱為原子光譜，各種原子的發(fā)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。]
4.AB　[熾熱的固體、液體和高壓氣體的發(fā)射光譜是連續(xù)譜，故選項A正確；每種原子只能發(fā)出具有本身特征的某些波長的光，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)射光譜中的一條明線相對應，因此吸收光譜中的暗譜線，也是原子的特征譜線，可以用來進行光譜分析，選項B正確；太陽光譜中的暗線，說明太陽大氣中含有與這些暗線相對應的元素，選項C錯誤；發(fā)射光譜有連續(xù)譜和明線光譜，選項D錯誤。]
5.B　[原子的發(fā)射光譜都是線狀譜，故A錯誤；線狀譜由不連續(xù)的若干波長的光組成，故B正確；同一種原子的吸收光譜中的暗線與發(fā)射光譜中的明線相對應，所以做光譜分析時能用發(fā)射光譜，也能用吸收光譜，故C、D錯誤。]
6.B　[氫原子光譜是線狀譜，是一系列不連續(xù)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(xù)的譜線，故A、C錯誤，B正確；氫原子產生的光的波長與氫氣放電管放電強弱無關，只與氫原子內部結構有關，故D錯誤。]
7.C　[巴耳末公式只確定了氫原子發(fā)光中一個線系的波長，不能描述氫原子發(fā)出的各種波長，也不能描述其他原子的發(fā)光，故A錯誤；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B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，故C正確；氫原子光譜是線狀譜，故D錯誤。]
8.A　[譜線的波長滿足公式＝RH(n＝3，4，5，…)
當n＝3時，波長最長，＝RH
當n＝4時，波長次之，＝RH
解得＝，由c＝λν得＝＝，故A正確，B、C、D錯誤。]
9.C　[太陽光譜是吸收光譜，是太陽內部發(fā)出的強光經過溫度比較低的太陽大氣層時產生的，所以A錯誤；霓虹燈呈稀薄氣體狀態(tài)，因此光譜是線狀譜，而煉鋼爐中熾熱鐵水產生的光譜是連續(xù)譜，所以B錯誤；強白光通過酒精燈火焰上的鈉鹽時，某些頻率的光被吸收，形成吸收光譜，所以C正確；發(fā)射光譜可以分為連續(xù)光譜和明線光譜，而光譜分析中只能用線狀譜，所以D錯誤。]
10.B　[將礦物的線狀譜與幾種元素的特征譜線進行對照，可知b元素的特征譜線在該線狀譜中不存在，即該礦物中缺少b元素，故B正確。]
11.B　[各種原子的發(fā)射光譜都是線狀譜，A錯誤；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，B正確；氫原子的可見光譜與不可見光譜都有分立特征，沒有連續(xù)特征，C錯誤；電子繞原子核運動的變化都是不連續(xù)的，我們看到的原子光譜都是線狀譜，D錯誤。]
12.BC　[該公式表示氫原子從n＞2的能級躍遷到n＝2時發(fā)出的光組成的巴耳末線系，n越大，對應兩能級間的差值越大，輻射的光子能量也越大，A錯誤；光子的能量ε＝hν＝h，n越小時，輻射的光的光子能量越小，則光的波長越長，而波長越長，越容易發(fā)生衍射，B正確；n越大，輻射的光的頻率越大，而頻率越大，光在同種介質中的折射率n′越大，根據折射率n′＝可知，光在同一種介質中傳播的速度越小，C正確，D錯誤。]
13.(1)1.097×107 m－1　(2)4.102×10－7 m(或410.2 nm)
解析　(1)巴耳末系中第一條譜線對應n＝3，則有＝RH
RH＝＝1.097×107 m－1。
(2)巴耳末系第四條譜線對應n＝6，則＝RH
解得λ4＝ m＝4.102×10－7 m＝410.2 nm。3　光譜　氫原子光譜
學習目標　1.了解光譜、連續(xù)譜、線狀譜等概念。2.知道氫原子光譜的規(guī)律。
3.了解光譜分析的應用。
知識點一　光譜的幾種類型及光譜分析的應用
早在17世紀，牛頓就發(fā)現(xiàn)了白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作光譜，如圖所示。
探究：研究光譜有哪方面的意義？
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1.光譜
復色光經過分光鏡后，分解為一系列的單色光，而且按________的順序排列成一條光帶，稱為光譜。
2.光譜的幾種類型
光譜
(1)發(fā)射光譜：由發(fā)光物質所發(fā)的光直接產生的光譜。
①連續(xù)光譜：由波長________的光組成的________的彩色光帶，稱為連續(xù)光譜。
②明線光譜：由不連續(xù)的、分立的彩色亮線組成的光譜，稱為明線光譜。
③產生：________的固體、液體及________氣體發(fā)光產生的光譜一般為連續(xù)光譜；________氣體發(fā)光產生的光譜多為明線光譜。
(2)吸收光譜：白光通過溫度較低的氣體，會在連續(xù)光譜的背景上出現(xiàn)一些________的________線，這類光譜稱為吸收光譜，也稱暗線光譜。
(3)線狀譜：對于某一種原子，發(fā)射光譜和吸收光譜都是分立的譜線，稱為________。
(4)原子光譜：同一種原子發(fā)射光譜中的明線與吸收光譜中的暗線的位置是相同的，稱為這種原子的特征光譜，這樣的光譜稱為________。不同原子的特征光譜不同，它只決定于原子的________。
3.光譜分析
(1)定義：利用原子光譜可以來鑒別物質的化學組成中是否存在某種元素、含量有多少等，這種方法叫作________。
(2)優(yōu)點：光譜分析極為靈敏，它的精確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.光譜分析的應用
(1)考古學家利用光譜分析的方法對文物進行無損傷的檢測。
(2)應用光譜分析，發(fā)現(xiàn)了許多當時未知的元素，如銫、銣、鉈、銦、氦等，還準確地測出了太陽外層大氣的元素組成。
(3)在醫(yī)學上，光譜分析被用來分析藥物的組成、血液的成分以及對腫瘤進行診斷，為治病救人提供依據。
(4)在食品檢測中，借助光譜分析可以檢測食品中添加劑、重金屬的含量，為我們的健康保駕護航。
(5)分析空氣質量，探測環(huán)境污染等。
(6)天文學家利用光譜分析，在彌漫天宇的星云里找到了有機分子，這一重要發(fā)現(xiàn)暗示著茫茫太空中可能存在著生命。利用光譜分析還發(fā)現(xiàn)遙遠的星體發(fā)出的光譜有所謂“紅移”現(xiàn)象，據此伽莫夫提出了宇宙起源的大爆炸學說。
【思考】
1.原子的發(fā)射光譜是連續(xù)光譜還是線狀譜？
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2.能用連續(xù)光譜進行光譜分析嗎？
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例1 (多選)(教材P85自我評價T1改編)下列關于光譜的說法正確的是(　　)
A.連續(xù)光譜就是由連續(xù)發(fā)光的物體產生的光譜，線狀譜是線狀光源產生的光譜
B.通過對連續(xù)光譜的分析，可鑒定物質成分
C.連續(xù)光譜包括一切波長的光，線狀譜只包括某些特定波長的光
D.通過對線狀譜的明線光譜分析或對吸收光譜的暗線分析，可鑒定物質成分
聽課筆記_______________________________________________________
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訓練1 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(xù)譜就可鑒別其組成成分
B.利用物質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
知識點二　氫原子光譜
1.氫原子光譜的特點
氫原子光譜在可見光范圍內，存在4條分立的譜線。
2.巴爾末公式
(1)巴爾末對氫原子光譜的譜線進行研究得到公式：λ＝B(n＝3，4，5，6)。1895年，里德伯將其改寫為：＝RH(n＝3，4，5，6)，式中RH叫作里德伯常量，實驗測得RH＝1.10×107 m－1。
(2)公式中只能取n≥3的整數(shù)，不能連續(xù)取值，波長是分立的值。
3.其他譜線
除了巴爾末系，氫原子光譜在紅外區(qū)和紫外區(qū)的其他譜線也都滿足與巴爾末公式類似的關系式，稱為廣義巴爾末公式，其為＝RH(m＝1，2，3，…；n＝m＋1，m＋2，m＋3，…)。
例2 (多選)下列關于巴爾末公式＝RH的理解，正確的是(　　)
A.巴爾末系的4條譜線位于紅外區(qū)
B.公式中n可取任意值，故氫原子光譜是連續(xù)譜
C.公式中n只能取大于或等于3的整數(shù)值，故氫原子光譜是線狀譜
D.在巴爾末系中n值越大，對應的波長λ越短
聽課筆記_______________________________________________________
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訓練2 對于巴爾末公式，下列說法正確的是(　　)
A.所有氫原子光譜的波長都與巴爾末公式相對應
B.巴爾末公式只確定了氫原子發(fā)光中的可見光部分的光波長
C.巴爾末公式確定了氫原子發(fā)光中的一個線系的波長，其中既有可見光，又有紫外光
D.巴爾末公式確定了各種原子發(fā)光中的光的波長
隨堂對點自測
1.(線狀譜)(多選)關于線狀譜，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中的線狀譜相同
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
2.(光譜和光譜分析)(多選)關于光譜和光譜分析，下列說法正確的是(　　)
A.太陽光譜和白熾燈光譜都是線狀譜
B.煤氣燈火焰中燃燒的鈉蒸氣產生的光譜是線狀譜
C.進行光譜分析時，可以利用線狀譜，不能用連續(xù)譜
D.觀察月亮光譜，可以確定月亮的化學組成
3.(氫原子光譜)(多選)巴爾末通過對氫原子光譜的研究總結出巴爾末公式＝RH(n＝3，4，5，6)，對此，下列說法正確的是(　　)
A.巴爾末依據核式結構理論總結出巴爾末公式
B.巴爾末公式反映了氫原子發(fā)光的連續(xù)性
C.巴爾末依據氫原子光譜的分析總結出巴爾末公式
D.巴爾末公式反映了氫原子發(fā)光的分立性，其波長的分立值并不是人為規(guī)定的
4.(氫原子光譜)巴耳末系譜線波長滿足巴耳末公式＝RH(n＝3，4，5，6)。在氫原子光譜可見光區(qū)(巴耳末系的前四條譜線在可見光區(qū))，最長波長與最短波長之比為(　　)
A. B.
C. D.
3　光譜　氫原子光譜
知識點一
導學　提示　光是由原子內部電子的運動產生的，因此光譜研究是探索原子結構的重要途徑。
知識梳理
1.波長　2.(1)①連續(xù)分布　連續(xù)　③熾熱　高壓　稀薄　(2)分立　暗　(3)線狀譜　(4)原子光譜　3.(1)光譜分析
[思考]
1.提示　線狀譜。
2.提示　不能。同種元素的吸收光譜與線狀發(fā)射光譜是一一對應的，光譜分析可用線狀發(fā)射光譜，也可用吸收光譜，連續(xù)光譜不能用于光譜分析，光譜分析只能用特征譜線來分析。
例1 CD　[連續(xù)光譜是由連續(xù)分布的一切波長的光(一切單色光)組成的，而不是指光源是連續(xù)的，連續(xù)光譜是由熾熱固體、液體及高壓氣體發(fā)光產生的，線狀譜是由一些不連續(xù)的亮線組成的，由稀薄氣體或金屬蒸氣所發(fā)出的光產生的，而不是指光源是線狀光源，選項A錯誤，C正確；光譜分析是根據不同原子都有自己的特征譜線來鑒別物質和確定物質的組成成分的方法，連續(xù)譜含有一切波長的光，不是原子的特征譜線，不能用來做光譜分析；線狀譜中的明線光譜和吸收光譜中的暗線都是原子自身的特征譜線，所以可以用來做光譜分析，鑒定物質成分，選項B錯誤，D正確。]
訓練1 B　[高溫物體的連續(xù)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(fā)射的線狀譜中的亮線與某種原子發(fā)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(fā)出的光通過某物質后某些頻率的光被吸收而形成暗線，這些暗線由所經過的物質決定，C錯誤；某種物質發(fā)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，因此同一物質線狀譜上的亮線與吸收光譜上的暗線相對應，D錯誤。]
知識點二
例2 CD　[此公式是巴爾末在研究氫原子光譜可見光部分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(shù)，λ不能連續(xù)取值，故氫原子光譜是線狀譜，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。]
訓練2 C　[巴爾末公式只確定了氫原子發(fā)光中一個線系的波長，不能描述氫原子發(fā)出的各種波長，也不能描述其他原子發(fā)光中的光的波長，A、D錯誤；巴爾末公式是由當時已知的可見光中的部分譜線總結出來的，但它適用于整個巴爾末線系，該線系包括可見光、紫外光和紅外光，B錯誤，C正確。]
隨堂對點自測
1.BC　[每種原子都有自己的結構，只能發(fā)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正確。]
2.BC　[太陽光譜是吸收光譜，白熾燈光譜是連續(xù)譜，A錯誤；煤氣燈火焰中鈉蒸氣產生的光譜是線狀譜，B正確；進行光譜分析時，要利用原子的特征譜線即線狀譜，不能用連續(xù)譜，C正確；由于月亮自身不會發(fā)光，只是反射了太陽光，因此無法用光譜分析確定月亮的化學組成，D錯誤。]
3.CD　[巴爾末公式是根據氫原子光譜總結出來的，其反映了氫原子發(fā)光是不連續(xù)的，選項A、B錯誤，C正確；氫原子光譜的不連續(xù)性反映了氫原子發(fā)光的分立性，即輻射波長的分立特征，選項D正確。]
4.A　[在巴耳末系中，根據＝RH(n＝3，4，5，6)知，當n＝3時，光子能量最小，波長最長；當n＝6時，光子能量最大，波長最短。則有＝RH＝，＝RH＝，所以＝，故A正確。](共38張PPT)
3　光譜　氫原子光譜
第四章 原子結構
1.了解光譜、連續(xù)譜、線狀譜等概念。2.知道氫原子光譜的規(guī)律。3.了解光譜分析的應用。
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　光譜的幾種類型及光譜分析的應用
知識點一　光譜的幾種類型及光譜分析的應用
早在17世紀，牛頓就發(fā)現(xiàn)了白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作光譜，如圖所示。
探究：研究光譜有哪方面的意義？
提示　光是由原子內部電子的運動產生的，因此光譜研究是探索原子結構的重要途徑。
1.光譜
復色光經過分光鏡后，分解為一系列的單色光，而且按______的順序排列成一條光帶，稱為光譜。
波長
2.光譜的幾種類型
(1)發(fā)射光譜：由發(fā)光物質所發(fā)的光直接產生的光譜。
①連續(xù)光譜：由波長__________的光組成的______的彩色光帶，稱為連續(xù)光譜。
②明線光譜：由不連續(xù)的、分立的彩色亮線組成的光譜，稱為明線光譜。
③產生：______的固體、液體及______氣體發(fā)光產生的光譜一般為連續(xù)光譜；______氣體發(fā)光產生的光譜多為明線光譜。
連續(xù)分布
連續(xù)
熾熱
高壓
稀薄
(2)吸收光譜：白光通過溫度較低的氣體，會在連續(xù)光譜的背景上出現(xiàn)一些______的____線，這類光譜稱為吸收光譜，也稱暗線光譜。
(3)線狀譜：對于某一種原子，發(fā)射光譜和吸收光譜都是分立的譜線，稱為________。
(4)原子光譜：同一種原子發(fā)射光譜中的明線與吸收光譜中的暗線的位置是相同的，稱為這種原子的特征光譜，這樣的光譜稱為__________。不同原子的特征光譜不同，它只決定于原子的__________。
分立
暗
線狀譜
原子光譜
內部結構
3.光譜分析
(1)定義：利用原子光譜可以來鑒別物質的化學組成中是否存在某種元素、含量有多少等，這種方法叫作__________。
(2)優(yōu)點：光譜分析極為靈敏，它的精確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。
光譜分析
4.光譜分析的應用
(1)考古學家利用光譜分析的方法對文物進行無損傷的檢測。
(2)應用光譜分析，發(fā)現(xiàn)了許多當時未知的元素，如銫、銣、鉈、銦、氦等，還準確地測出了太陽外層大氣的元素組成。
(3)在醫(yī)學上，光譜分析被用來分析藥物的組成、血液的成分以及對腫瘤進行診斷，為治病救人提供依據。
(4)在食品檢測中，借助光譜分析可以檢測食品中添加劑、重金屬的含量，為我們的健康保駕護航。
(5)分析空氣質量，探測環(huán)境污染等。
(6)天文學家利用光譜分析，在彌漫天宇的星云里找到了有機分子，這一重要發(fā)現(xiàn)暗示著茫茫太空中可能存在著生命。利用光譜分析還發(fā)現(xiàn)遙遠的星體發(fā)出的光譜有所謂“紅移”現(xiàn)象，據此伽莫夫提出了宇宙起源的大爆炸學說。
【思考】
1.原子的發(fā)射光譜是連續(xù)光譜還是線狀譜？
提示　線狀譜。
2.能用連續(xù)光譜進行光譜分析嗎？
提示　不能。同種元素的吸收光譜與線狀發(fā)射光譜是一一對應的，光譜分析可用線狀發(fā)射光譜，也可用吸收光譜，連續(xù)光譜不能用于光譜分析，光譜分析只能用特征譜線來分析。
CD
例1 (多選)(教材P85自我評價T1改編)下列關于光譜的說法正確的是(　　)
A.連續(xù)光譜就是由連續(xù)發(fā)光的物體產生的光譜，線狀譜是線狀光源產生的光譜
B.通過對連續(xù)光譜的分析，可鑒定物質成分
C.連續(xù)光譜包括一切波長的光，線狀譜只包括某些特定波長的光
D.通過對線狀譜的明線光譜分析或對吸收光譜的暗線分析，可鑒定物質成分
解析　連續(xù)光譜是由連續(xù)分布的一切波長的光(一切單色光)組成的，而不是指光源是連續(xù)的，連續(xù)光譜是由熾熱固體、液體及高壓氣體發(fā)光產生的，線狀譜是由一些不連續(xù)的亮線組成的，由稀薄氣體或金屬蒸氣所發(fā)出的光產生的，而不是指光源是線狀光源，選項A錯誤，C正確；光譜分析是根據不同原子都有自己的特征譜線來鑒別物質和確定物質的組成成分的方法，連續(xù)譜含有一切波長的光，不是原子的特征譜線，不能用來做光譜分析；線狀譜中的明線光譜和吸收光譜中的暗線都是原子自身的特征譜線，所以可以用來做光譜分析，鑒定物質成分，選項B錯誤，D正確。
訓練1 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(xù)譜就可鑒別其組成成分
B.利用物質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　高溫物體的連續(xù)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(fā)射的線狀譜中的亮線與某種原子發(fā)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(fā)出的光通過某物質后某些頻率的光被吸收而形成暗線，這些暗線由所經過的物質決定，C錯誤；某種物質發(fā)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，因此同一物質線狀譜上的亮線與吸收光譜上的暗線相對應，D錯誤。
B
知識點二　氫原子光譜
1.氫原子光譜的特點
氫原子光譜在可見光范圍內，存在4條分立的譜線。
2.巴爾末公式
3.其他譜線
CD
A.巴爾末系的4條譜線位于紅外區(qū)
B.公式中n可取任意值，故氫原子光譜是連續(xù)譜
C.公式中n只能取大于或等于3的整數(shù)值，故氫原子光譜是線狀譜
D.在巴爾末系中n值越大，對應的波長λ越短
解析　此公式是巴爾末在研究氫原子光譜可見光部分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(shù)，λ不能連續(xù)取值，故氫原子光譜是線狀譜，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。
C
訓練2 對于巴爾末公式，下列說法正確的是(　　)
A.所有氫原子光譜的波長都與巴爾末公式相對應
B.巴爾末公式只確定了氫原子發(fā)光中的可見光部分的光波長
C.巴爾末公式確定了氫原子發(fā)光中的一個線系的波長，其中既有可見光，又有紫外光
D.巴爾末公式確定了各種原子發(fā)光中的光的波長
解析　巴爾末公式只確定了氫原子發(fā)光中一個線系的波長，不能描述氫原子發(fā)出的各種波長，也不能描述其他原子發(fā)光中的光的波長，A、D錯誤；巴爾末公式是由當時已知的可見光中的部分譜線總結出來的，但它適用于整個巴爾末線系，該線系包括可見光、紫外光和紅外光，B錯誤，C正確。
隨堂對點自測
2
BC
1.(線狀譜)(多選)關于線狀譜，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中的線狀譜相同
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結構，只能發(fā)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正確。
BC
2.(光譜和光譜分析)(多選)關于光譜和光譜分析，下列說法正確的是(　　)
A.太陽光譜和白熾燈光譜都是線狀譜
B.煤氣燈火焰中燃燒的鈉蒸氣產生的光譜是線狀譜
C.進行光譜分析時，可以利用線狀譜，不能用連續(xù)譜
D.觀察月亮光譜，可以確定月亮的化學組成
解析　太陽光譜是吸收光譜，白熾燈光譜是連續(xù)譜，A錯誤；煤氣燈火焰中鈉蒸氣產生的光譜是線狀譜，B正確；進行光譜分析時，要利用原子的特征譜線即線狀譜，不能用連續(xù)譜，C正確；由于月亮自身不會發(fā)光，只是反射了太陽光，因此無法用光譜分析確定月亮的化學組成，D錯誤。
CD
A.巴爾末依據核式結構理論總結出巴爾末公式
B.巴爾末公式反映了氫原子發(fā)光的連續(xù)性
C.巴爾末依據氫原子光譜的分析總結出巴爾末公式
D.巴爾末公式反映了氫原子發(fā)光的分立性，其波長的分立值并不是人為規(guī)定的
解析　巴爾末公式是根據氫原子光譜總結出來的，其反映了氫原子發(fā)光是不連續(xù)的，選項A、B錯誤，C正確；氫原子光譜的不連續(xù)性反映了氫原子發(fā)光的分立性，即輻射波長的分立特征，選項D正確。
A
課后鞏固訓練
3
A
題組一　光譜的幾種類型　光譜分析的應用
1.白熾燈發(fā)光產生的光譜是(　　)
A.連續(xù)光譜 B.明線光譜
C.原子光譜 D.吸收光譜
解析　白熾燈發(fā)光是燈絲在熾熱狀態(tài)下發(fā)出的光，是連續(xù)光譜，故A正確。
對點題組練
B
2.對原子光譜，下列說法中不正確的是(　　)
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構不同，所以各種原子的原子光譜也不相同
D.分析物質發(fā)光的光譜，可以鑒別物質中含哪些元素
解析　原子光譜為線狀譜，不連續(xù)，A正確；各種原子都有自己的特征譜線，B錯誤，C正確；根據各種原子的特征譜線進行光譜分析可鑒別物質組成，D正確。
BD
3.(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(fā)射光譜、連續(xù)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(fā)射光譜都是線狀譜
解析　光譜包括發(fā)射光譜和吸收光譜兩種，其中發(fā)射光譜分為連續(xù)譜和線狀譜，線狀譜和吸收光譜都能體現(xiàn)不同原子的特征，稱為原子光譜，各種原子的發(fā)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。
AB
4.(多選)關于光譜，下列說法正確的是(　　)
A.熾熱的液體發(fā)射連續(xù)譜
B.明線光譜和暗線光譜都可以用來對物質進行分析
C.太陽光譜中的暗線，說明太陽中缺少與這些暗線相對應的元素
D.發(fā)射光譜一定是連續(xù)譜
解析　熾熱的固體、液體和高壓氣體的發(fā)射光譜是連續(xù)譜，故選項A正確；每種原子只能發(fā)出具有本身特征的某些波長的光，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)射光譜中的一條明線相對應，因此吸收光譜中的暗譜線，也是原子的特征譜線，可以用來進行光譜分析，選項B正確；太陽光譜中的暗線，說明太陽大氣中含有與這些暗線相對應的元素，選項C錯誤；發(fā)射光譜有連續(xù)譜和明線光譜，選項D錯誤。
B
5.關于光譜，下列說法正確的是(　　)
A.大量原子發(fā)出的光譜是連續(xù)譜，少量原子發(fā)出的光是線狀譜
B.線狀譜由不連續(xù)的若干波長的光組成
C.做光譜分析時只能用發(fā)射光譜，不能用吸收光譜
D.做光譜分析時只能用吸收光譜，不能用發(fā)射光譜
解析　原子的發(fā)射光譜都是線狀譜，故A錯誤；線狀譜由不連續(xù)的若干波長的光組成，故B正確；同一種原子的吸收光譜中的暗線與發(fā)射光譜中的明線相對應，所以做光譜分析時能用發(fā)射光譜，也能用吸收光譜，故C、D錯誤。
B
題組二　氫原子光譜
6.下列對于氫原子光譜實驗規(guī)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(xù)的譜線
C.氫原子產生的光譜是一系列亮度不連續(xù)的譜線
D.氫原子產生的光的波長與氫氣放電管放電強弱有關
解析　氫原子光譜是線狀譜，是一系列不連續(xù)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(xù)的譜線，故A、C錯誤，B正確；氫原子產生的光的波長與氫氣放電管放電強弱無關，只與氫原子內部結構有關，故D錯誤。
C
7.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.氫原子光譜是連續(xù)譜
解析　巴耳末公式只確定了氫原子發(fā)光中一個線系的波長，不能描述氫原子發(fā)出的各種波長，也不能描述其他原子的發(fā)光，故A錯誤；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B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，故C正確；氫原子光譜是線狀譜，故D錯誤。
A
C
9.關于光譜和光譜分析，下列說法正確的是(　　)
A.太陽光譜是連續(xù)譜，分析太陽光譜可以知道太陽內部的化學組成
B.霓虹燈和煉鋼爐中熾熱鐵水產生的光譜，都是線狀譜
C.強白光通過酒精燈火焰上的鈉鹽，形成的是吸收光譜
D.進行光譜分析時，可以利用發(fā)射光譜，也可以用吸收光譜
解析　太陽光譜是吸收光譜，是太陽內部發(fā)出的強光經過溫度比較低的太陽大氣層時產生的，所以A錯誤；霓虹燈呈稀薄氣體狀態(tài)，因此光譜是線狀譜，而煉鋼爐中熾熱鐵水產生的光譜是連續(xù)譜，所以B錯誤；強白光通過酒精燈火焰上的鈉鹽時，某些頻率的光被吸收，形成吸收光譜，所以C正確；發(fā)射光譜可以分為連續(xù)光譜和明線光譜，而光譜分析中只能用線狀譜，所以D錯誤。
綜合提升練
B
10.如圖甲所示為a、b、c、d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　將礦物的線狀譜與幾種元素的特征譜線進行對照，可知b元素的特征譜線在該線狀譜中不存在，即該礦物中缺少b元素，故B正確。
B
11.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(fā)射光譜是線狀譜，有些原子的發(fā)射光譜是連續(xù)譜
B.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
C.巴耳末發(fā)現(xiàn)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(xù)特征
D.有些電子繞原子核運動的變化是連續(xù)的，所以我們看到了原子的連續(xù)光譜
解析　各種原子的發(fā)射光譜都是線狀譜，A錯誤；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，B正確；氫原子的可見光譜與不可見光譜都有分立特征，沒有連續(xù)特征，C錯誤；電子繞原子核運動的變化都是不連續(xù)的，我們看到的原子光譜都是線狀譜，D錯誤。
BC
培優(yōu)加強練
13.已知氫原子光譜中巴耳末系第一條譜線Hα的波長為656.47 nm(普朗克常量h＝6.63×10－34 J·s，真空中的光速c＝3×108 m·s－1)。
(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。
答案　(1)1.097×107 m－1 (2)4.102×10－7 m(或410.2 nm)

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