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& 学年高二物理课件：第2章 第4讲《氢原子光谱与能级结构》（鲁科版选修3-5）
学年高二物理课件：第2章 第4讲《氢原子光谱与能级结构》（鲁科版选修3-5）
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资料概述与简介
借题发挥 巴尔末公式的应用方法及注意问题 (1)巴尔末公式反映了氢原子发光的规律特征，不能描述其他原子. (2)公式中n只能取大于等于3的整数，不能连续取值，因此波长也只是分立的值. (3)公式是在对可见光区的四条谱线分析时总结出的，但在紫外区的谱线也适用. (4)应用时熟记公式，当n取不同值时求出对应的波长λ. 对点练习
巩固·应用·反馈 氢原子光谱的基本概念 1.下列有关氢原子光谱、巴尔末公式和玻尔理论的说法，正确的是(　　) A.氢原子光谱说明氢原子只能发出特定频率的光 B.氢原子光谱说明氢原子能级是分立的 C.氢原子光谱线的频率与氢原子能级的能量差无关 D.所有氢原子光谱的波长都与巴尔末公式相对应 AB 2.仔细观察氢原子的光谱，发现它只有几条不连续的亮线，其原因是(　　) A.氢原子只有几个能级 B.氢原子只能发出平行光 C.氢原子有时发光，有时不发光 D.氢原子辐射的光子的能量是不连续的，所以对应的光的频率也是不连续的 D 氢原子光谱的实验规律 3.下列对于巴尔末公式的说法正确的是(　　) A.所有氢原子光谱的波长都与巴尔末公式相对应 B.巴尔末公式只确定了氢原子发出的可见光部分的光的波长 C.巴尔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.巴尔末公式确定了各种原子发光中的光的波长 解析　巴尔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； 巴尔末公式是由当时已知的可见光中的部分谱线总结出来的，但它适用于整个巴尔末线系，该线系包括可见光和紫外光，B错误，C正确. 答案　C 答案　D 第2章—— 第4讲　氢原子光谱与能级结构 目标定位 1.知道氢原子光谱的实验规律，了解巴尔末公式及里德伯常量. 2.理解玻尔理论对氢原子光谱规律的解释. 1 预习导学
梳理·识记·点拨
2 课堂讲义
理解·深化·探究 3 对点练习
巩固·应用·反馈 预习导学
梳理·识记·点拨 一、氢原子光谱 1.氢原子光谱的特点： (1)从红外区到紫外区呈现多条具有确定
的谱线； (2)从长波到短波，Hα～Hδ等谱线间的距离
，表现出明显的
. 波长 越来越小 规律性 里 德伯常量 二、玻尔理论对氢原子光谱的解释 1.巴尔末系 氢原子从n≥3的能级跃迁到
的能级得到的线系. 2.玻尔理论的局限性 玻尔理论解释了原子结构和氢原子
的关系，但无法计算光谱的
，对于其他元素更为复杂的光谱，理论与实验差别很大. n＝2 光谱 强度 课堂讲义
理解·深化·探究 一、氢原子光谱的实验规律 1.氢原子的光谱 从氢气放电管可以获得氢原子光谱，如图1所示. 图1 2.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)公式中只能取n≥3的整数，不能连续取值，波长是分立的值. 解析　此公式是巴尔末在研究氢原子光谱在可见光区的14条谱线中得到的，只适用于氢原子光谱的分析，且n只能取大于等于3的整数，则λ不能取连续值，故氢原子光谱是分立的光谱，故A、C对，B、D错. 答案　AC 2.玻尔理论的成功之处 (1)运用经典理论和量子化观念确定了氢原子的各个定态的能量，并由此画出了氢原子的能级图. (2)处于激发态的氢原子向低能级跃迁辐射出光子，辐射光子的能量与实际符合得很好，由于能级是分立的，辐射光子的波长是不连续的. (3)导出了巴尔末公式，并从理论上算出了里德伯常量R的值，并很好地解释甚至预言了氢原子的其他谱线系. (4)能够解释原子光谱，每种原子都有特定的能级，原子发生跃迁时，每种原子都有自己的特征谱线，即原子光谱是线状光谱，利用光谱可以鉴别物质和确定物质的组成成分. 解析　巴尔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D错误. 巴尔末公式是由当时已知的可见光中的部分谱线总结出来的，但它适用于整个巴尔末线系，故A、B错误，C正确. 答案　C
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（2016o许昌模拟）如图所示是氢原子光谱在可见光区的一组巴尔末谱线系，巴尔末谱线系是氢原子的核外电子从量子数为n=3、4、…能组跃迁到n=2能级时发出的一系列谱线．则图中氢原子的β谱线是氢原子的核外电子从量子数为n=&&&&的能级跃迁到n=2能级时发出的谱线；氢原子的γ谱线是氢原子的核外电子从量子数为n=&&&&的能级跃迁到n=2能级时发出的谱线（E1=-13.6eV）．
来源：2016o许昌模拟 | 【考点】氢原子的能级公式和跃迁．
（2016o盐城模拟）如图所示为氢原子光谱中的三条谱线，对这三条谱线的描述中正确的是（　　）
A、乙谱线光子能量最大B、甲谱线是电子由基态向激发态跃迁发出的C、丙谱线是电子在两个激发态间跃迁发出的D、每条谱线对应核外电子绕核旋转的一条轨道，任一谱线的频率等于电子做圆周运动的频率
（2016o许昌模拟）如图所示是氢原子光谱在可见光区的一组巴尔末谱线系，巴尔末谱线系是氢原子的核外电子从量子数为n=3、4、…能组跃迁到n=2能级时发出的一系列谱线．则图中氢原子的β谱线是氢原子的核外电子从量子数为n=&&&&的能级跃迁到n=2能级时发出的谱线；氢原子的γ谱线是氢原子的核外电子从量子数为n=&&&&的能级跃迁到n=2能级时发出的谱线（E1=-13.6eV）．
如图所示为氢原子光谱巴耳末系的形成图，其中可见光的谱线分别是红色的Hα线、蓝绿色的Hβ线、青色的Hγ线、紫绿色的Hδ线，对应的能级跃迁如图所示，则氢原子从n=3能级跃迁到n=1能级发出的光谱线在光谱中的位置是（　　）
A、在Hα线的右侧B、在Hδ线的左侧C、在Hα线和Hβ线之间D、在Hγ线和Hδ线之间
解析与答案
（揭秘难题真相，上）
习题“（2016o许昌模拟）如图所示是氢原子光谱在可见光区的一组巴尔末谱线系，巴尔末谱线系是氢原子的核外电子从量子数为n=3、4、…能组跃迁到n=2能级时发出的一系列谱线．则图中氢原子的β谱线是氢原子的核外电子从量子数为n=的能级跃迁到n=2能级时发出的谱线；氢原子的γ谱线是氢原子的核外电子从量子数为n=的能级跃迁到n=2能级时发出的谱线（E1=-13.6eV）．”的学库宝（/）教师分析与解答如下所示：
【分析】根据光子的能量公式：E=hcλ求出光子的能量根据△E=Em-EnEn=1n2E1判定在何能级间跃迁发出的光．
【解答】解：β谱线的波长是48627nm：Eβ=hcλβ=663×10-34×30×-9=409×10-19J=2556eVγ谱线的波长是43417nm：Eγ=hcλγ=663×10-34×30×-9=458×10-19J=286eVE2=122oE1=-34eV所以氢原子的β谱线是氢原子的核外电子的能量：Eβ′=E2+Eβ=-34+eV=116E1氢原子的β谱线是氢原子的核外电子从量子数为n=4的能级跃迁到n=2能级时发出的谱线．氢原子的γ谱线是氢原子的核外电子的能量：Eγ′=E2+Eγ=-34+286=-054eV=125E1氢原子的γ谱线是氢原子的核外电子从量子数为n=5的能级跃迁到n=2能级时发出的谱线．故答案为：45
【考点】氢原子的能级公式和跃迁．
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知识点讲解
经过分析，习题“（2016o许昌模拟）如图所示是氢原子光谱在可见光区的一组巴”主要考察你对
等考点的理解。
因为篇幅有限，只列出部分考点，详细请访问。
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选修三 · 鲁科版
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第四节 氢原子光谱与能级结构 本节训练
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