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3　光谱　氢原子光谱
(分值：100分)
选择题1～12题，每小题7分，共84分。
对点题组练
题组一　光谱的几种类型　光谱分析的应用
1.白炽灯发光产生的光谱是(　　)
连续光谱 明线光谱
原子光谱 吸收光谱
2.对原子光谱，下列说法中不正确的是(　　)
原子光谱是不连续的
由于原子都是由原子核和电子组成的，所以各种原子的原子光谱是相同的
由于各种原子的原子结构不同，所以各种原子的原子光谱也不相同
分析物质发光的光谱，可以鉴别物质中含哪些元素
3.(多选)下列关于光谱和光谱分析的说法中正确的是(　　)
光谱包括发射光谱、连续谱、线状谱、原子光谱、吸收光谱五种光谱
往酒精灯的火焰上撒精盐，可以用分光镜观察到钠的线状谱
利用太阳光谱可以分析太阳的化学组成
各种原子的发射光谱都是线状谱
4.(多选)关于光谱，下列说法正确的是(　　)
炽热的液体发射连续谱
明线光谱和暗线光谱都可以用来对物质进行分析
太阳光谱中的暗线，说明太阳中缺少与这些暗线相对应的元素
发射光谱一定是连续谱
5.关于光谱，下列说法正确的是(　　)
大量原子发出的光谱是连续谱，少量原子发出的光是线状谱
线状谱由不连续的若干波长的光组成
做光谱分析时只能用发射光谱，不能用吸收光谱
做光谱分析时只能用吸收光谱，不能用发射光谱
题组二　氢原子光谱
6.下列对于氢原子光谱实验规律的认识中，正确的是(　　)
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
氢原子产生的光谱是一系列波长不连续的谱线
氢原子产生的光谱是一系列亮度不连续的谱线
氢原子产生的光的波长与氢气放电管放电强弱有关
7.下列说法正确的是(　　)
所有氢原子光谱的波长都可由巴耳末公式求出
据巴耳末公式可知，只要n取不同的值，氢原子光谱的谱线可以有无数条
巴耳末系是氢原子光谱中的可见光部分
氢原子光谱是连续谱
8.巴尔末通过对氢原子光谱的研究总结出巴尔末公式＝RH，式中n＝3，4，5，6。后人把可用该公式描述的谱线系称为巴尔末系，氢原子光谱的巴尔末系中波长最长的光波的光子频率为ν1，其次为ν2，则为(　　)
综合提升练
9.关于光谱和光谱分析，下列说法正确的是(　　)
太阳光谱是连续谱，分析太阳光谱可以知道太阳内部的化学组成
霓虹灯和炼钢炉中炽热铁水产生的光谱，都是线状谱
强白光通过酒精灯火焰上的钠盐，形成的是吸收光谱
进行光谱分析时，可以利用发射光谱，也可以用吸收光谱
10.如图甲所示为a、b、c、d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(　　)
a元素 b元素
c元素 d元素
11.与原子光谱有关的物理知识，下列说法正确的是(　　)
有些原子的发射光谱是线状谱，有些原子的发射光谱是连续谱
太阳光谱中的许多暗线与太阳大气中存在的金属元素的特征谱线相对应
巴耳末发现氢原子的可见光谱有分立特征，但氢原子的不可见光谱有连续特征
有些电子绕原子核运动的变化是连续的，所以我们看到了原子的连续光谱
12.(多选)1885年，瑞士科学家巴耳末对当时已知的氢原子在可见光区的四条谱线进行分析，发现这些谱线的波长满足一个公式：＝R∞(－)(n＝3，4，5，…)，其中n表示电子所在能级的量子数。下列说法正确的是(　　)
n越大，辐射的光子能量越小
n越小，辐射的光越易发生衍射
n越大，辐射的光的频率越大
n越大，辐射的光在同一种介质中传播的速度越大
培优加强练
13.(16分)已知氢原子光谱中巴耳末系第一条谱线Hα的波长为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)试推算里德伯常量的值；
(2)(8分)利用巴耳末公式求其中第四条谱线的波长。
3　光谱　氢原子光谱
1.A　[白炽灯发光是灯丝在炽热状态下发出的光，是连续光谱，故A正确。]
2.B　[原子光谱为线状谱，不连续，A正确；各种原子都有自己的特征谱线，B错误，C正确；根据各种原子的特征谱线进行光谱分析可鉴别物质组成，D正确。]
3.BD　[光谱包括发射光谱和吸收光谱两种，其中发射光谱分为连续谱和线状谱，线状谱和吸收光谱都能体现不同原子的特征，称为原子光谱，各种原子的发射光谱都是线状谱，选项A错误，D正确；往酒精灯的火焰上撒精盐，可以用分光镜观察到钠的线状谱，选项B正确；太阳光谱是吸收光谱，其中的暗线，是太阳光经过太阳大气层时某些特定频率的光被吸收后而产生的，说明太阳大气层中存在与这些暗线相对应的元素，但是不能分析太阳的化学组成，选项C错误。]
4.AB　[炽热的固体、液体和高压气体的发射光谱是连续谱，故选项A正确；每种原子只能发出具有本身特征的某些波长的光，各种原子的吸收光谱中的每一条暗线都跟该种原子的发射光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，可以用来进行光谱分析，选项B正确；太阳光谱中的暗线，说明太阳大气中含有与这些暗线相对应的元素，选项C错误；发射光谱有连续谱和明线光谱，选项D错误。]
5.B　[原子的发射光谱都是线状谱，故A错误；线状谱由不连续的若干波长的光组成，故B正确；同一种原子的吸收光谱中的暗线与发射光谱中的明线相对应，所以做光谱分析时能用发射光谱，也能用吸收光谱，故C、D错误。]
6.B　[氢原子光谱是线状谱，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，故A、C错误，B正确；氢原子产生的光的波长与氢气放电管放电强弱无关，只与氢原子内部结构有关，故D错误。]
7.C　[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，故A错误；氢原子的谱系有好几个，巴耳末系仅是可见光区中的一个，仅四条谱线，故B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C正确；氢原子光谱是线状谱，故D错误。]
8.A　[谱线的波长满足公式＝RH(n＝3，4，5，…)
当n＝3时，波长最长，＝RH
当n＝4时，波长次之，＝RH
解得＝，由c＝λν得＝＝，故A正确，B、C、D错误。]
9.C　[太阳光谱是吸收光谱，是太阳内部发出的强光经过温度比较低的太阳大气层时产生的，所以A错误；霓虹灯呈稀薄气体状态，因此光谱是线状谱，而炼钢炉中炽热铁水产生的光谱是连续谱，所以B错误；强白光通过酒精灯火焰上的钠盐时，某些频率的光被吸收，形成吸收光谱，所以C正确；发射光谱可以分为连续光谱和明线光谱，而光谱分析中只能用线状谱，所以D错误。]
10.B　[将矿物的线状谱与几种元素的特征谱线进行对照，可知b元素的特征谱线在该线状谱中不存在，即该矿物中缺少b元素，故B正确。]
11.B　[各种原子的发射光谱都是线状谱，A错误；太阳光谱中的许多暗线与太阳大气中存在的金属元素的特征谱线相对应，B正确；氢原子的可见光谱与不可见光谱都有分立特征，没有连续特征，C错误；电子绕原子核运动的变化都是不连续的，我们看到的原子光谱都是线状谱，D错误。]
12.BC　[该公式表示氢原子从n＞2的能级跃迁到n＝2时发出的光组成的巴耳末线系，n越大，对应两能级间的差值越大，辐射的光子能量也越大，A错误；光子的能量ε＝hν＝h，n越小时，辐射的光的光子能量越小，则光的波长越长，而波长越长，越容易发生衍射，B正确；n越大，辐射的光的频率越大，而频率越大，光在同种介质中的折射率n′越大，根据折射率n′＝可知，光在同一种介质中传播的速度越小，C正确，D错误。]
13.(1)1.097×107 m－1　(2)4.102×10－7 m(或410.2 nm)
解析　(1)巴耳末系中第一条谱线对应n＝3，则有＝RH
RH＝＝1.097×107 m－1。
(2)巴耳末系第四条谱线对应n＝6，则＝RH
解得λ4＝ m＝4.102×10－7 m＝410.2 nm。3　光谱　氢原子光谱
学习目标　1.了解光谱、连续谱、线状谱等概念。2.知道氢原子光谱的规律。
3.了解光谱分析的应用。
知识点一　光谱的几种类型及光谱分析的应用
早在17世纪，牛顿就发现了白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作光谱，如图所示。
探究：研究光谱有哪方面的意义？
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1.光谱
复色光经过分光镜后，分解为一系列的单色光，而且按________的顺序排列成一条光带，称为光谱。
2.光谱的几种类型
光谱
(1)发射光谱：由发光物质所发的光直接产生的光谱。
①连续光谱：由波长________的光组成的________的彩色光带，称为连续光谱。
②明线光谱：由不连续的、分立的彩色亮线组成的光谱，称为明线光谱。
③产生：________的固体、液体及________气体发光产生的光谱一般为连续光谱；________气体发光产生的光谱多为明线光谱。
(2)吸收光谱：白光通过温度较低的气体，会在连续光谱的背景上出现一些________的________线，这类光谱称为吸收光谱，也称暗线光谱。
(3)线状谱：对于某一种原子，发射光谱和吸收光谱都是分立的谱线，称为________。
(4)原子光谱：同一种原子发射光谱中的明线与吸收光谱中的暗线的位置是相同的，称为这种原子的特征光谱，这样的光谱称为________。不同原子的特征光谱不同，它只决定于原子的________。
3.光谱分析
(1)定义：利用原子光谱可以来鉴别物质的化学组成中是否存在某种元素、含量有多少等，这种方法叫作________。
(2)优点：光谱分析极为灵敏，它的精确度远高于化学分析和其他分析手段。光谱分析可以在不破坏、不接触研究对象的情况下，获取其内部信息。
4.光谱分析的应用
(1)考古学家利用光谱分析的方法对文物进行无损伤的检测。
(2)应用光谱分析，发现了许多当时未知的元素，如铯、铷、铊、铟、氦等，还准确地测出了太阳外层大气的元素组成。
(3)在医学上，光谱分析被用来分析药物的组成、血液的成分以及对肿瘤进行诊断，为治病救人提供依据。
(4)在食品检测中，借助光谱分析可以检测食品中添加剂、重金属的含量，为我们的健康保驾护航。
(5)分析空气质量，探测环境污染等。
(6)天文学家利用光谱分析，在弥漫天宇的星云里找到了有机分子，这一重要发现暗示着茫茫太空中可能存在着生命。利用光谱分析还发现遥远的星体发出的光谱有所谓“红移”现象，据此伽莫夫提出了宇宙起源的大爆炸学说。
【思考】
1.原子的发射光谱是连续光谱还是线状谱？
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2.能用连续光谱进行光谱分析吗？
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例1 (多选)(教材P85自我评价T1改编)下列关于光谱的说法正确的是(　　)
A.连续光谱就是由连续发光的物体产生的光谱，线状谱是线状光源产生的光谱
B.通过对连续光谱的分析，可鉴定物质成分
C.连续光谱包括一切波长的光，线状谱只包括某些特定波长的光
D.通过对线状谱的明线光谱分析或对吸收光谱的暗线分析，可鉴定物质成分
听课笔记_______________________________________________________
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训练1 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某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上的亮线与吸收光谱上的暗线，由于光谱的不同，它们没有关系
知识点二　氢原子光谱
1.氢原子光谱的特点
氢原子光谱在可见光范围内，存在4条分立的谱线。
2.巴尔末公式
(1)巴尔末对氢原子光谱的谱线进行研究得到公式：λ＝B(n＝3，4，5，6)。1895年，里德伯将其改写为：＝RH(n＝3，4，5，6)，式中RH叫作里德伯常量，实验测得RH＝1.10×107 m－1。
(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。
3.其他谱线
除了巴尔末系，氢原子光谱在红外区和紫外区的其他谱线也都满足与巴尔末公式类似的关系式，称为广义巴尔末公式，其为＝RH(m＝1，2，3，…；n＝m＋1，m＋2，m＋3，…)。
例2 (多选)下列关于巴尔末公式＝RH的理解，正确的是(　　)
A.巴尔末系的4条谱线位于红外区
B.公式中n可取任意值，故氢原子光谱是连续谱
C.公式中n只能取大于或等于3的整数值，故氢原子光谱是线状谱
D.在巴尔末系中n值越大，对应的波长λ越短
听课笔记_______________________________________________________
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训练2 对于巴尔末公式，下列说法正确的是(　　)
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光中的可见光部分的光波长
C.巴尔末公式确定了氢原子发光中的一个线系的波长，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
随堂对点自测
1.(线状谱)(多选)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相同
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
2.(光谱和光谱分析)(多选)关于光谱和光谱分析，下列说法正确的是(　　)
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产生的光谱是线状谱
C.进行光谱分析时，可以利用线状谱，不能用连续谱
D.观察月亮光谱，可以确定月亮的化学组成
3.(氢原子光谱)(多选)巴尔末通过对氢原子光谱的研究总结出巴尔末公式＝RH(n＝3，4，5，6)，对此，下列说法正确的是(　　)
A.巴尔末依据核式结构理论总结出巴尔末公式
B.巴尔末公式反映了氢原子发光的连续性
C.巴尔末依据氢原子光谱的分析总结出巴尔末公式
D.巴尔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
4.(氢原子光谱)巴耳末系谱线波长满足巴耳末公式＝RH(n＝3，4，5，6)。在氢原子光谱可见光区(巴耳末系的前四条谱线在可见光区)，最长波长与最短波长之比为(　　)
A. B.
C. D.
3　光谱　氢原子光谱
知识点一
导学　提示　光是由原子内部电子的运动产生的，因此光谱研究是探索原子结构的重要途径。
知识梳理
1.波长　2.(1)①连续分布　连续　③炽热　高压　稀薄　(2)分立　暗　(3)线状谱　(4)原子光谱　3.(1)光谱分析
[思考]
1.提示　线状谱。
2.提示　不能。同种元素的吸收光谱与线状发射光谱是一一对应的，光谱分析可用线状发射光谱，也可用吸收光谱，连续光谱不能用于光谱分析，光谱分析只能用特征谱线来分析。
例1 CD　[连续光谱是由连续分布的一切波长的光(一切单色光)组成的，而不是指光源是连续的，连续光谱是由炽热固体、液体及高压气体发光产生的，线状谱是由一些不连续的亮线组成的，由稀薄气体或金属蒸气所发出的光产生的，而不是指光源是线状光源，选项A错误，C正确；光谱分析是根据不同原子都有自己的特征谱线来鉴别物质和确定物质的组成成分的方法，连续谱含有一切波长的光，不是原子的特征谱线，不能用来做光谱分析；线状谱中的明线光谱和吸收光谱中的暗线都是原子自身的特征谱线，所以可以用来做光谱分析，鉴定物质成分，选项B错误，D正确。]
训练1 B　[高温物体的连续谱包括了各种频率的光，与其组成成分无关，A错误；某种物质发射的线状谱中的亮线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正确；高温物体发出的光通过某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，因此同一物质线状谱上的亮线与吸收光谱上的暗线相对应，D错误。]
知识点二
例2 CD　[此公式是巴尔末在研究氢原子光谱可见光部分的四条谱线时得到的，A错误；公式中n只能取大于或等于3的整数，λ不能连续取值，故氢原子光谱是线状谱，B错误，C正确；根据公式可知，n值越大，对应的波长λ越短，D正确。]
训练2 C　[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发光中的光的波长，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、紫外光和红外光，B错误，C正确。]
随堂对点自测
1.BC　[每种原子都有自己的结构，只能发出由内部结构决定的特征谱线，不会因温度、所处物质不同而改变，故B、C正确。]
2.BC　[太阳光谱是吸收光谱，白炽灯光谱是连续谱，A错误；煤气灯火焰中钠蒸气产生的光谱是线状谱，B正确；进行光谱分析时，要利用原子的特征谱线即线状谱，不能用连续谱，C正确；由于月亮自身不会发光，只是反射了太阳光，因此无法用光谱分析确定月亮的化学组成，D错误。]
3.CD　[巴尔末公式是根据氢原子光谱总结出来的，其反映了氢原子发光是不连续的，选项A、B错误，C正确；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D正确。]
4.A　[在巴耳末系中，根据＝RH(n＝3，4，5，6)知，当n＝3时，光子能量最小，波长最长；当n＝6时，光子能量最大，波长最短。则有＝RH＝，＝RH＝，所以＝，故A正确。](共38张PPT)
3　光谱　氢原子光谱
第四章 原子结构
1.了解光谱、连续谱、线状谱等概念。2.知道氢原子光谱的规律。3.了解光谱分析的应用。
学习目标
目 录
CONTENTS
知识点
01
随堂对点自测
02
课后巩固训练
03
知识点
1
知识点二　氢原子光谱
知识点一　光谱的几种类型及光谱分析的应用
知识点一　光谱的几种类型及光谱分析的应用
早在17世纪，牛顿就发现了白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作光谱，如图所示。
探究：研究光谱有哪方面的意义？
提示　光是由原子内部电子的运动产生的，因此光谱研究是探索原子结构的重要途径。
1.光谱
复色光经过分光镜后，分解为一系列的单色光，而且按______的顺序排列成一条光带，称为光谱。
波长
2.光谱的几种类型
(1)发射光谱：由发光物质所发的光直接产生的光谱。
①连续光谱：由波长__________的光组成的______的彩色光带，称为连续光谱。
②明线光谱：由不连续的、分立的彩色亮线组成的光谱，称为明线光谱。
③产生：______的固体、液体及______气体发光产生的光谱一般为连续光谱；______气体发光产生的光谱多为明线光谱。
连续分布
连续
炽热
高压
稀薄
(2)吸收光谱：白光通过温度较低的气体，会在连续光谱的背景上出现一些______的____线，这类光谱称为吸收光谱，也称暗线光谱。
(3)线状谱：对于某一种原子，发射光谱和吸收光谱都是分立的谱线，称为________。
(4)原子光谱：同一种原子发射光谱中的明线与吸收光谱中的暗线的位置是相同的，称为这种原子的特征光谱，这样的光谱称为__________。不同原子的特征光谱不同，它只决定于原子的__________。
分立
暗
线状谱
原子光谱
内部结构
3.光谱分析
(1)定义：利用原子光谱可以来鉴别物质的化学组成中是否存在某种元素、含量有多少等，这种方法叫作__________。
(2)优点：光谱分析极为灵敏，它的精确度远高于化学分析和其他分析手段。光谱分析可以在不破坏、不接触研究对象的情况下，获取其内部信息。
光谱分析
4.光谱分析的应用
(1)考古学家利用光谱分析的方法对文物进行无损伤的检测。
(2)应用光谱分析，发现了许多当时未知的元素，如铯、铷、铊、铟、氦等，还准确地测出了太阳外层大气的元素组成。
(3)在医学上，光谱分析被用来分析药物的组成、血液的成分以及对肿瘤进行诊断，为治病救人提供依据。
(4)在食品检测中，借助光谱分析可以检测食品中添加剂、重金属的含量，为我们的健康保驾护航。
(5)分析空气质量，探测环境污染等。
(6)天文学家利用光谱分析，在弥漫天宇的星云里找到了有机分子，这一重要发现暗示着茫茫太空中可能存在着生命。利用光谱分析还发现遥远的星体发出的光谱有所谓“红移”现象，据此伽莫夫提出了宇宙起源的大爆炸学说。
【思考】
1.原子的发射光谱是连续光谱还是线状谱？
提示　线状谱。
2.能用连续光谱进行光谱分析吗？
提示　不能。同种元素的吸收光谱与线状发射光谱是一一对应的，光谱分析可用线状发射光谱，也可用吸收光谱，连续光谱不能用于光谱分析，光谱分析只能用特征谱线来分析。
CD
例1 (多选)(教材P85自我评价T1改编)下列关于光谱的说法正确的是(　　)
A.连续光谱就是由连续发光的物体产生的光谱，线状谱是线状光源产生的光谱
B.通过对连续光谱的分析，可鉴定物质成分
C.连续光谱包括一切波长的光，线状谱只包括某些特定波长的光
D.通过对线状谱的明线光谱分析或对吸收光谱的暗线分析，可鉴定物质成分
解析　连续光谱是由连续分布的一切波长的光(一切单色光)组成的，而不是指光源是连续的，连续光谱是由炽热固体、液体及高压气体发光产生的，线状谱是由一些不连续的亮线组成的，由稀薄气体或金属蒸气所发出的光产生的，而不是指光源是线状光源，选项A错误，C正确；光谱分析是根据不同原子都有自己的特征谱线来鉴别物质和确定物质的组成成分的方法，连续谱含有一切波长的光，不是原子的特征谱线，不能用来做光谱分析；线状谱中的明线光谱和吸收光谱中的暗线都是原子自身的特征谱线，所以可以用来做光谱分析，鉴定物质成分，选项B错误，D正确。
训练1 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某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上的亮线与吸收光谱上的暗线，由于光谱的不同，它们没有关系
解析　高温物体的连续谱包括了各种频率的光，与其组成成分无关，A错误；某种物质发射的线状谱中的亮线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正确；高温物体发出的光通过某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，因此同一物质线状谱上的亮线与吸收光谱上的暗线相对应，D错误。
B
知识点二　氢原子光谱
1.氢原子光谱的特点
氢原子光谱在可见光范围内，存在4条分立的谱线。
2.巴尔末公式
3.其他谱线
CD
A.巴尔末系的4条谱线位于红外区
B.公式中n可取任意值，故氢原子光谱是连续谱
C.公式中n只能取大于或等于3的整数值，故氢原子光谱是线状谱
D.在巴尔末系中n值越大，对应的波长λ越短
解析　此公式是巴尔末在研究氢原子光谱可见光部分的四条谱线时得到的，A错误；公式中n只能取大于或等于3的整数，λ不能连续取值，故氢原子光谱是线状谱，B错误，C正确；根据公式可知，n值越大，对应的波长λ越短，D正确。
C
训练2 对于巴尔末公式，下列说法正确的是(　　)
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光中的可见光部分的光波长
C.巴尔末公式确定了氢原子发光中的一个线系的波长，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发光中的光的波长，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、紫外光和红外光，B错误，C正确。
随堂对点自测
2
BC
1.(线状谱)(多选)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相同
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特征谱线，不会因温度、所处物质不同而改变，故B、C正确。
BC
2.(光谱和光谱分析)(多选)关于光谱和光谱分析，下列说法正确的是(　　)
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产生的光谱是线状谱
C.进行光谱分析时，可以利用线状谱，不能用连续谱
D.观察月亮光谱，可以确定月亮的化学组成
解析　太阳光谱是吸收光谱，白炽灯光谱是连续谱，A错误；煤气灯火焰中钠蒸气产生的光谱是线状谱，B正确；进行光谱分析时，要利用原子的特征谱线即线状谱，不能用连续谱，C正确；由于月亮自身不会发光，只是反射了太阳光，因此无法用光谱分析确定月亮的化学组成，D错误。
CD
A.巴尔末依据核式结构理论总结出巴尔末公式
B.巴尔末公式反映了氢原子发光的连续性
C.巴尔末依据氢原子光谱的分析总结出巴尔末公式
D.巴尔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　巴尔末公式是根据氢原子光谱总结出来的，其反映了氢原子发光是不连续的，选项A、B错误，C正确；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D正确。
A
课后巩固训练
3
A
题组一　光谱的几种类型　光谱分析的应用
1.白炽灯发光产生的光谱是(　　)
A.连续光谱 B.明线光谱
C.原子光谱 D.吸收光谱
解析　白炽灯发光是灯丝在炽热状态下发出的光，是连续光谱，故A正确。
对点题组练
B
2.对原子光谱，下列说法中不正确的是(　　)
A.原子光谱是不连续的
B.由于原子都是由原子核和电子组成的，所以各种原子的原子光谱是相同的
C.由于各种原子的原子结构不同，所以各种原子的原子光谱也不相同
D.分析物质发光的光谱，可以鉴别物质中含哪些元素
解析　原子光谱为线状谱，不连续，A正确；各种原子都有自己的特征谱线，B错误，C正确；根据各种原子的特征谱线进行光谱分析可鉴别物质组成，D正确。
BD
3.(多选)下列关于光谱和光谱分析的说法中正确的是(　　)
A.光谱包括发射光谱、连续谱、线状谱、原子光谱、吸收光谱五种光谱
B.往酒精灯的火焰上撒精盐，可以用分光镜观察到钠的线状谱
C.利用太阳光谱可以分析太阳的化学组成
D.各种原子的发射光谱都是线状谱
解析　光谱包括发射光谱和吸收光谱两种，其中发射光谱分为连续谱和线状谱，线状谱和吸收光谱都能体现不同原子的特征，称为原子光谱，各种原子的发射光谱都是线状谱，选项A错误，D正确；往酒精灯的火焰上撒精盐，可以用分光镜观察到钠的线状谱，选项B正确；太阳光谱是吸收光谱，其中的暗线，是太阳光经过太阳大气层时某些特定频率的光被吸收后而产生的，说明太阳大气层中存在与这些暗线相对应的元素，但是不能分析太阳的化学组成，选项C错误。
AB
4.(多选)关于光谱，下列说法正确的是(　　)
A.炽热的液体发射连续谱
B.明线光谱和暗线光谱都可以用来对物质进行分析
C.太阳光谱中的暗线，说明太阳中缺少与这些暗线相对应的元素
D.发射光谱一定是连续谱
解析　炽热的固体、液体和高压气体的发射光谱是连续谱，故选项A正确；每种原子只能发出具有本身特征的某些波长的光，各种原子的吸收光谱中的每一条暗线都跟该种原子的发射光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，可以用来进行光谱分析，选项B正确；太阳光谱中的暗线，说明太阳大气中含有与这些暗线相对应的元素，选项C错误；发射光谱有连续谱和明线光谱，选项D错误。
B
5.关于光谱，下列说法正确的是(　　)
A.大量原子发出的光谱是连续谱，少量原子发出的光是线状谱
B.线状谱由不连续的若干波长的光组成
C.做光谱分析时只能用发射光谱，不能用吸收光谱
D.做光谱分析时只能用吸收光谱，不能用发射光谱
解析　原子的发射光谱都是线状谱，故A错误；线状谱由不连续的若干波长的光组成，故B正确；同一种原子的吸收光谱中的暗线与发射光谱中的明线相对应，所以做光谱分析时能用发射光谱，也能用吸收光谱，故C、D错误。
B
题组二　氢原子光谱
6.下列对于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与氢气放电管放电强弱有关
解析　氢原子光谱是线状谱，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，故A、C错误，B正确；氢原子产生的光的波长与氢气放电管放电强弱无关，只与氢原子内部结构有关，故D错误。
C
7.下列说法正确的是(　　)
A.所有氢原子光谱的波长都可由巴耳末公式求出
B.据巴耳末公式可知，只要n取不同的值，氢原子光谱的谱线可以有无数条
C.巴耳末系是氢原子光谱中的可见光部分
D.氢原子光谱是连续谱
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，故A错误；氢原子的谱系有好几个，巴耳末系仅是可见光区中的一个，仅四条谱线，故B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C正确；氢原子光谱是线状谱，故D错误。
A
C
9.关于光谱和光谱分析，下列说法正确的是(　　)
A.太阳光谱是连续谱，分析太阳光谱可以知道太阳内部的化学组成
B.霓虹灯和炼钢炉中炽热铁水产生的光谱，都是线状谱
C.强白光通过酒精灯火焰上的钠盐，形成的是吸收光谱
D.进行光谱分析时，可以利用发射光谱，也可以用吸收光谱
解析　太阳光谱是吸收光谱，是太阳内部发出的强光经过温度比较低的太阳大气层时产生的，所以A错误；霓虹灯呈稀薄气体状态，因此光谱是线状谱，而炼钢炉中炽热铁水产生的光谱是连续谱，所以B错误；强白光通过酒精灯火焰上的钠盐时，某些频率的光被吸收，形成吸收光谱，所以C正确；发射光谱可以分为连续光谱和明线光谱，而光谱分析中只能用线状谱，所以D错误。
综合提升练
B
10.如图甲所示为a、b、c、d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(　　)
A.a元素 B.b元素
C.c元素 D.d元素
解析　将矿物的线状谱与几种元素的特征谱线进行对照，可知b元素的特征谱线在该线状谱中不存在，即该矿物中缺少b元素，故B正确。
B
11.与原子光谱有关的物理知识，下列说法正确的是(　　)
A.有些原子的发射光谱是线状谱，有些原子的发射光谱是连续谱
B.太阳光谱中的许多暗线与太阳大气中存在的金属元素的特征谱线相对应
C.巴耳末发现氢原子的可见光谱有分立特征，但氢原子的不可见光谱有连续特征
D.有些电子绕原子核运动的变化是连续的，所以我们看到了原子的连续光谱
解析　各种原子的发射光谱都是线状谱，A错误；太阳光谱中的许多暗线与太阳大气中存在的金属元素的特征谱线相对应，B正确；氢原子的可见光谱与不可见光谱都有分立特征，没有连续特征，C错误；电子绕原子核运动的变化都是不连续的，我们看到的原子光谱都是线状谱，D错误。
BC
培优加强练
13.已知氢原子光谱中巴耳末系第一条谱线Hα的波长为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)试推算里德伯常量的值；
(2)利用巴耳末公式求其中第四条谱线的波长。
答案　(1)1.097×107 m－1 (2)4.102×10－7 m(或410.2 nm)

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