第3节 氢原子光谱
[随堂巩固]
1．(光谱和光谱分析)(多选)关于太阳光谱，下列说法正确的是
A．太阳光谱是吸收光谱
B．太阳光谱中的暗线，是太阳光经过太阳大气层时某些特定频率的光被吸收后产生的
C．根据太阳光谱中的暗线，可以分析太阳的物质组成
D．根据太阳光谱中的暗线，可以分析地球大气层中含有哪些元素
解析 太阳光谱是吸收光谱。因为太阳是一个高温物体，它发出的白光通过温度较低的太阳大气层时，会被太阳大气层中的某些元素的原子吸收，从而使我们观察到的太阳光谱是吸收光谱，所以分析太阳的吸收光谱，可知太阳大气层的物质组成，而某种物质要观察到它的吸收光谱，要求它的温度不能太低，但也不能太高，否则会直接发光，由于地球大气层的温度很低，所以太阳光通过地球大气层时不会被地球大气层中的物质原子吸收，故上述选项中正确的是A、B。
答案 AB
2．(光谱和光谱分析)利用光谱分析的方法能够鉴别物质和确定物质的组成成分，关于光谱分析，下列说法正确的是
A．利用高温物体的连续谱就可鉴别其组成成分
B．利用物质的线状谱就可鉴别其组成成分
C．高温物体发出的光通过物质后的光谱上的暗线反映了高温物体的组成成分
D．同一种物质的线状谱与吸收光谱上的暗线由于光谱的不同，它们没有关系
解析 由于高温物体的光谱包括了各种频率的光，与其组成成分无关，故A项错误；某种物质发光的线状谱中的明线是与某种原子发出的某频率的光有关，通过这些亮线与原子的特征谱线对照，即可确定物质的组成成分，B项正确；高温物体发出的光通过物质后某些频率的光被吸收而形成暗线，这些暗线由所经过的物质决定，C项错误；某种物质发出某种频率的光，当光通过这种物质时它也会吸收这种频率的光，因此线状谱中的亮线与吸收光谱中的暗线相对应，D项错误。
答案 B
3．(氢原子光谱的实验规律)(多选)巴耳末通过对氢原子光谱的研究总结出巴耳末公式＝R，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．巴耳末依据氢原子光谱的分析总结出巴耳末公式
D．巴耳末公式反映了氢原子发光的分立性，其波长的分立值并不是人为规定的
解析 巴耳末公式是根据氢原子光谱总结出来的，氢原子光谱的不连续性反映了氢原子发光的分立性，即辐射波长的分立特征，选项C、D正确。
答案 CD
4．(光谱和光谱分析)关于线状谱，下列说法中正确的是
A．每种原子处在不同温度下发光的线状谱不同
B．每种原子处在不同的物质中的线状谱不同
C．每种原子在任何条件下发光的线状谱都相同
D．两种不同的原子发光的线状谱可能相同
解析 每种原子都有自己的结构，只能发出由内部结构决定的自己的特征谱线，不会因温度、物质不同而改变，C正确。
答案 C
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题组一 光谱和光谱分析
1．(多选)关于经典电磁理论与原子的核式结构之间的关系，下列说法正确的是
A．经典电磁理论很容易解释原子的稳定性
B．根据经典电磁理论，电子绕原子核转动时，电子会不断释放能量，最后被吸附到原子核上
C．根据经典电磁理论，原子光谱应该是连续的
D．原子的核式结构模型彻底否定了经典电磁理论
解析 根据经典电磁理论，电子绕原子核转动时，电子会不断释放能量，最后被吸附到原子核上，原子不应该是稳定的，并且发射的光谱应该是连续的。故正确答案为B、C。
答案 BC
2．(多选)要得到钠元素的特征谱线，下列做法正确的是
A．使固体钠在空气中燃烧
B．将固体钠高温加热成稀薄钠蒸气
C．使炽热固体发出的白光通过低温钠蒸气
D．使炽热固体发出的白光通过高温钠蒸气
解析 炽热固体发出的是连续谱，燃烧固体钠不能得到特征谱线，A错误；稀薄气体发光产生线状谱，B正确；强烈的白光通过低温钠蒸汽时，某些波长的光被吸收产生钠的吸收光谱，C正确，D错误。
答案 BC
3．太阳光谱中有许多暗线，它们对应着某些元素的特征谱线，产生这些暗线是由于
A．太阳表面大气层中缺少相应的元素
B．太阳内部缺少相应的元素
C．太阳表面大气层中存在着相应的元素
D．太阳内部存在着相应的元素
解析 太阳光谱中的暗线是由于太阳发出的连续光谱通过太阳表面大气层时某些光被吸收造成的，因此，太阳光谱中的暗线是由于太阳表面大气层中存在着相应的元素，故C正确，A、B、D均错误。
答案 C
4．(多选)关于光谱，下面说法中正确的是
A．炽热的液体发射连续光谱
B．观察月亮光谱可以确定月球的化学成分
C．明线光谱和吸收光谱都可以对物质成分进行分析
D．发射光谱一定是连续光谱
解析 炽热的固体、液体、高压气体发出的是连续光谱，故A正确，月亮本身不发光，不能确定月球的成分，B错误；线状光谱和吸收光谱都是原子的特征光谱，都可以用于对物质成分进行分析，故C正确，发射光谱可能是连续光谱，也可能是明线光谱，故D不正确。
答案 AC
5．(多选)氢原子在某三个相邻能级之间跃迁时，可以发出三种不同波长的辐射光。已知其中的两个波长分别为λ1和λ2，且λ1>λ2，则另一个波长可能是
A．λ1＋λ2 B．λ1－λ2
C. D.
解析 设另一个波长可能是λ3，当λ1>λ2>λ3时，氢原子在三个相邻的能级之间发生跃迁，辐射光子的能量关系满足＋＝，可得λ3＝，故C项是正确的。当λ3>λ1>λ2时，同理可得＋＝，解得λ3＝，故D项也是正确的。
答案 CD
6．如图18－3－2甲所示的a、b、c、d为四种元素的特征谱线，图乙是某矿物的线状谱，通过光谱分析可以确定该矿物中缺少的元素为
图18－3－2
A．a元素 B．b元素
C．c元素 D．d元素
解析 把矿物的线状谱与几种元素的特征谱线进行对照，b元素的谱线在该线状谱中不存在，故选项B正确，与几个元素的特征谱线不对应的线说明该矿物中还有其他元素。
答案 B
7．(多选)下列关于光谱和光谱分析的说法中，正确的是
A．日光灯产生的光谱是连续谱
B．我们能通过光谱分析鉴别月球的物质成分
C．连续谱是不能用来作光谱分析的
D．线状谱和吸收光谱都可以对物质成分进行分析
答案 CD
题组二 氢原子光谱的实验规律
8．下列对氢原子光谱实验规律的认识中，正确的是
A．因为氢原子核外只有一个电子，所以氢原子只能产生一种波长的光
B．氢原子产生的光谱是一系列波长不连续的谱线
C．氢原子产生的光谱是一系列亮度不连续的谱线
D．氢原子产生的光的波长大小与氢气放电管放电强弱有关
解析 氢原子光谱是线状谱，波长是一系列不连续的、分立的特征谱线，并不是只含有一种波长的光，也不是亮度不连续的谱线，B对，A、C错；氢原子光谱是氢原子的特征谱线，只要是氢原子发出的光的光谱就相同，与放电管的放电强弱无关，D错。
答案 B
9．下列关于巴耳末公式的说法正确的是
A．所有氢原子光谱的波长都与巴耳末公式相对应
B．巴耳末公式只确定了氢原子发光的可见光部分的光的波长
C．巴耳末公式确定了氢原子发光的一个线系的波长，其中既有可见光，又有紫外光
D．巴耳末公式确定了各种原子发光中的光的波长
解析 巴耳末公式只确定了氢原子发光中一个线系的波长，不能描述氢原子发出的各种波长，也不能描述其他原子的发光，A、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，该线系包括可见光和紫外光，B错误，C正确。
答案 C
10．氢原子光谱的巴耳末系中波长最长的光波的光子能量为E1，其次为E2，则为
A. B. C. D.
解析 由＝R得：当n＝3时，
波长最长，＝R。
当n＝4时，波长次之，＝R，
解得：＝，由E＝h得：
＝＝。
答案 A
11．下列说法不正确的是
A．巴耳末线系光谱线的条数只有4条
B．巴耳末线系光谱线有无数条
C．巴耳末线系中既有可见光，又有紫外光
D．巴耳末线系在可见光范围内只有4条
解析 巴耳末线系中的光谱线有无数条，但在可见光区域只有4条光谱线，其余都在紫外光区域。故正确的是B、C、D，A错误。
答案 A
12．在氢原子光谱中，巴尔末线系中最长波长为
A. B. C. D．R
解析 在氢原子光谱中，巴尔末公式为：＝R，n＝3，4，5…当n＝3时，波长最长，此时λ＝。
答案 C
13．根据巴耳末公式，指出氢原子光谱最长波长和最短波长所对应的n，并计算其波长。
解析 对应的n越小，波长越长，故当n＝3时，氢原子发光所对应的波长最长。
当n＝3时，＝1.10×107× m
解得λ1＝6.55×10－7 m。
当n＝∞时，波长最短，＝R＝R×
λ2＝＝ m＝3.64×10－7 m。
答案 见解析
课件24张PPT。第3节 氢原子光谱[学习目标]
1．知道光谱、连续谱和线状谱等概念。
2．知道氢原子光谱的实验规律。
3．了解经典物理的困难在于无法解释原子的稳定性和光谱分立的特性。波长 谱线 线状谱 连续谱 特定频率 发光 亮线 特征谱线 原子结构 分立 原子核 粒子 稳定性 分立 √ √ × √ × × √ × [答案] A答案 AB答案 AC本讲结束
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