4.4 氢原子光谱和波尔的原子模型 课件 -2025年高二年级下册学期物理人教版（2025）选择性必修第三册(共44张PPT)(含音频+视频).pptx
人教社2019版高中物理选择性必修三;核心素养;课前诊测;一、光谱
情境探究;1、光谱：用棱镜或光栅可以把物质发出的光按波长（频率）展开，获得波长（频率）和强度分布的记录，
即光谱。
;2.光谱种类：
①连续谱：
光谱是连在一起的光带为连续谱。钨丝白炽灯的光谱为连续谱。
②线状谱：光谱看起来是一条条分立的光带为线状谱，各种原子的发射光谱都是线状谱。不同元素的原子产生的线状谱是不同的,但同种元素原子产生的线状谱是相同的。
③光谱中的暗线：
光谱中的暗线为原子的吸收光谱，各种原子吸收光谱中的每一条暗线都跟该原子线状谱中的一条亮线相对应。吸收光谱中的暗线也是该元素原子的特征谱线。太阳光谱是典型的吸收光谱。
3.光谱的产生机理
许多情况下,光是由原子内部电子的运动产生的。
;4.光谱分析的应用
(1)光谱分析可以鉴别物质和确定物质的组成成分,研究太阳光谱时发现了太阳中存在钠、镁、铜、锌、镍等金属元素。
(2)光谱分析可以发现新元素
光谱分析的灵敏度高,样本中一种元素的含量达到10-10g时就可以被检测到。;例1(多选)下列关于光谱和光谱分析的说法正确的是()
A.太阳光谱和白炽灯光谱都是线状谱
B.煤气灯火焰中燃烧的钠蒸气或霓虹灯产生的光谱都是线状谱
C.进行光谱分析时,可以用线状谱,不能用连续光谱
D.我们能通过光谱分析鉴别月球的物质成分;解析太阳光谱中的暗线是太阳发出的连续谱经过太阳大气层时产生的吸收光谱,正是太阳发出的光谱被太阳大气层中存在的对应元素吸收所致,白炽灯发出的是连续谱,选项A错误;月球本身不会发光,靠反射太阳光才能使我们看到它,所以不能通过光谱分析鉴别月球的物质成分,选项D错误;光谱分析只能是线状谱和吸收光谱,连续谱是不能用来进行光谱分析的,所以选项C正确;煤气灯火焰中燃烧的钠蒸气或霓虹灯产生的光谱都是线状谱,选项B正确。
答案BC;规律方法几种光谱的对比;变式训练1(多选)通过光栅或棱镜获得物质发光的光谱,光谱()
A.按光子的频率顺序排列
B.按光子的质量大小排列
C.按光子的速度大小排列
D.按光子的能量大小排列
解析由于光谱是将光按波长展??得到的,而波长与频率相对应,故A正确;光子没有质量,各种色光在真空(或空气)中传播速度都相同,B、C错误;由爱因斯坦的光子说,可知光子能量与光子频率相对应,D正确。
答案AD;二、氢原子光谱的实验规律
情境探究
如图所示为氢原子的光谱
(1)仔细观察,氢原子光谱从右至左具有什么特点?
(2)阅读课本,指出氢原子光谱可见光区的谱线波长具有什么规律?;二、氢原子光谱的实验规律
1.氢原子光谱的特点
在氢原子光谱图中的可见光区内,由右向左,相邻谱线间的距离越来越小,表现出明显的规律性。
2.巴耳末公式
(2)巴耳末公式说明氢原子光谱的波长只能取分立值,不能取连续值。巴耳末公式以简洁的形式反映了氢原子的线状光谱,即辐射波长的分立特征。;4.经典理论的困难
(1)无法解释原子的稳定性
按照经典物理学：核外电子受到原子核引力作用,绕核做周期性运动转动，电子应该不断辐射出电磁波,电子不断失去能量,轨道半径逐渐变小,最后坠落到原子核上（如图所示）。
但是事实不是这样,原子是个很稳定的系统。;例2巴耳末通过对氢光谱的研究总结出巴耳末公式
(n=3,4,5,…),对此,下列说法正确的是()
A.巴耳末依据核式结构理论总结出巴耳末公式
B.巴耳末公式反映了氢原子发光的连续性
C.巴耳末依据氢光谱的分析总结出巴耳末公式
D.巴耳末公式准确反映了氢原子发光的所有情况,其波长的分立值并不是人为规定的
解析巴耳末公式只确定了氢原子发光中的一个线系波长,不能描述氢原子发出的各种光的波长,也不能描述其他原子发出的光,故B、D错误;巴耳末公式是由当时已知的可见光中的部分谱线总结出来的,但它适用于整个巴耳末线系,故A错误,C正确。
答案C;探究一;变式训练2：氢原子光谱巴耳末系最小波长与最大波长
之比为();三、玻尔原子理论的基本假设
1.轨道量子化
(1)波尔认为电子轨道半径只能够是某些
分立的数值，即电子的轨道是量子化的。
(2)波尔认为氢原子的电子最小轨道半径r1=0.053nm,其余轨道半径满足：rn=n2r1,
n为量子数（n=1、2、3、…）;2.能量量子化
(1)波尔认为不同轨道对应原子不同的稳定状态（定态）,原子在不同状态有不同的能量,所以原子的能量（能级）是量子化的。
(2)基态（n=1）:
原子最低的能量状态称为基态,对应的电子在离核最近的轨道上运动,氢原子基态能量:E1=-13.6eV。
(3)激发态(n=2,3,…)
较高的能量状态称为激发态,对应的电子在离核较远的轨道上运动。