氢原子光谱 说课稿 教案
3.光谱分析的应用:发现原子结构的不连续性,所以光谱分析也可以用于探索原子的结构……
二.氢原子光谱的实验规律:
1.氢的明线谱和吸收谱:
人们很早就发现氢原子光谱在可见光区和近紫外区有很多谱线,构成一个很有规律的系统称为线系.波长最短的谱线
称为线系限。如图,随着波长的减小,谱线间隔越来越小,且强度越来越弱。越过线系限后,变成暗淡的连续光谱
一.光谱:把光按波长展开,获得光的波长(频率)成分和强度分布的记录就是光谱。有时只是波长成分的记录。
发射光谱:物体发光直接产生的光谱叫做发射光谱。分为连续光谱和明线光谱
1.连续谱:由连续分布的一切波长的光组成的光谱。
产生条件:由炽热的固体,液体,高压气体产生
2.线状谱(明线谱,原子谱):由波长不连续的一条条亮线组成的光谱叫线状谱。
板
书
设
计
一.光谱:把光按波长展开,获得光的波长(频率)成分和强度分布的记录就是光谱。有时只是波长成分的记录。
二.氢原子光谱的实验规律:
三.经典物理的困难:
卢瑟福的原子核式模型,解决了原子内部结构的主要问题,即原子内部有一个核,然而并没有说明原子核外围电子的分布情况和运动规律。而原子光谱是原子结构的反映,因此观察和研究原子光谱为我们在这方面的研究提供了丰富的资料。实际上早在17世纪,牛顿就发现了日光通过三棱镜后的色散现象,并把实验中得到的彩色光带叫做光谱。此后,许多科学家通过对光谱进行实验研究,认识到它与物质的化学成分有关,可以检测物质材料中的纯度、发现新元素、鉴别食品优劣、鉴定文物,也可以用于探索原子的结构等……
产生条件:由稀薄气体金属的蒸气发光产生。
特征谱线:每种原子只能发出具有本身特征的某些波长的光,因此明线光谱的谱线也叫原子的特征谱线
吸收谱:连续谱通过物质时,某些波长的光被物质吸收后产生的光谱,叫做吸收谱。
1.产生条件:炽热的白光通过温度较低较低的气体后产生。
2.特点:吸收谱中的每一条暗线都跟该种原子明线谱中的一条明线相对应。因此吸收光谱中的暗谱线,也是原子的特征谱线。
2.巴耳末公式:
在巴耳末公式中,当系中最短的波长,称为线系限
三.经典物理的困难:
1)原子的稳定性:按经典电磁理论,电子绕核加速运动,因而不断地产生电磁辐射,随着电子能量的减少,轨道半径越来越小,不到10-10s内即湮没在原子核中,使原子瓦解。然而实验表明原子是相当稳定的,
2)原子光谱的不连续性:根据经典电磁理论,电子绕核运动时,电子不断向外辐射电磁波.电子绕核旋转的频率也逐渐改变(连续变化),发射光谱应是连续谱。但实验表明原子光谱是分立的线状光谱,经典物理无法解释。
到1885年,人们已经观测到氢原子光谱线达14条。1885年瑞士数学家巴耳末(J.J.Balmer)对这些谱线进行分析研究后提出了一个经验公式:
1890年里德伯将巴耳末公式改写成现在的形式。
除了巴耳末系,后来发现的氢光谱在红外和紫个光区的其它谱线也都满足与巴耳末公式类似的关系式
为了解决上述困难,玻尔在卢瑟福有核模型的基础上,将普朗克、爱因斯坦的量子概念推广到原子系统,并据原子线状光谱的实验事实,于1913年提出了关于原子结构量子论的三个假设,很好地解释了氢原子的光谱规律。
***太阳的光谱是吸收光谱;吸收光谱中的暗线通常比它的明线光谱中的明线少.
引导学生阅读教材,回答什么是连续光谱和明线光谱?
巴耳末
光谱分析:由于每种原子都有自己的特征谱线,因此可以根据光谱来鉴别物质的化学组成。这种方法叫做光谱分析
1.光谱分析的的原理:利用发射光谱中的明线光谱和吸收光谱.
2.光谱分析的优点:非常灵敏而且迅速。样本中一种元素的含量达到10-10g时就可以被检测到.