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第3节　光谱与氢原子光谱
1.（多选）下列说法正确的是（　　）
A.炽热的固体、液体和高压气体发出的光形成连续光谱
B.各种原子的线状光谱中的明线和它吸收光谱中的暗线必定一一对应
C.气体发出的光只能产生线状光谱
D.甲物质发出的白光通过乙物质的蒸气形成了甲物质的吸收光谱
2.下列对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
3.（多选）下列光谱中属于原子光谱的是（　　）
A.太阳光谱
B.放电管中稀薄汞蒸气产生的光谱
C.白炽灯的光谱
D.酒精灯中燃烧的钠蒸气所产生的光谱
4.氢原子光谱的巴耳末公式是＝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.巴耳末依据对氢原子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所有光谱的波长，其波长的分立值并不是人为规定的
5.（多选）关于特征谱线的说法正确的是（　　）
A.线状光谱中的明线和吸收光谱中的暗线都是特征谱线
B.线状光谱中的明线是特征谱线，吸收光谱中的暗线不是特征谱线
C.线状光谱中的明线不是特征谱线，吸收光谱中的暗线是特征谱线
D.同一元素的明线光谱的明线与吸收光谱的暗线是相对应的
6.氢原子光谱中巴耳末系的最短波长与最长波长之比为（　　）
A.　　　　　　　　　　　 B.
C. D.
7.太阳光谱是一种吸收光谱，在太阳光谱上有许多暗线，有的同学认为这些暗线表示太阳大气层含有这些元素，有的同学认为这些暗线是因为地球大气层中含有的元素，在太阳光穿过地球大气层时吸收了相应的特征谱线而出现的，你认为呢？
8.根据巴耳末公式＝R（n＝3，4，5，…），已知R＝1.1×107 m－1，指出氢原子光谱中巴耳末系谱线在可见光范围内波长最长的两条谱线所对应的n，它们的波长各是多少？氢原子光谱有什么特点？
9.如图甲所示的a、b、c、d为四种元素的特征谱线，图乙是某矿物的线状光谱，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
10.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光谱就可鉴别其组成成分
B.利用物质的线状光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.同一种物质的线状光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
11.氢原子光谱除了巴耳末系外，还有莱曼系、帕邢系等，其中帕邢系的公式为＝R（n＝4，5，6，…），R＝1.10×107 m－1。若已知帕邢系的氢原子光谱在红外线区域，试求：
（1）n＝6时，对应的波长；
（2）帕邢系形成的谱线在真空中的波速及n＝6时频率的大小。
12.已知氢原子光谱中巴耳末系n＝3时对应谱线的波长为6.565×10－7 m。
（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；
（3）试计算巴耳末系中波长最短的光对应的波长。
第3节　光谱与氢原子光谱
1.AB　根据连续光谱的产生知选项A正确；由于吸收光谱中的暗线和线状光谱中的明线相对应，所以选项B正确；气体发光，若为高压气体则产生连续光谱，若为稀薄气体则产生线状光谱，所以选项C错误；甲物质发出的白光通过乙物质的蒸气形成了乙物质的吸收光谱，所以选项D错误。
2.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光中其他线系的光的波长，也不能描述其他原子的发光中的光的波长，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。
3.BD　放电管中稀薄汞蒸气产生的光谱，燃烧的钠蒸气产生的光谱分别是由汞蒸气、钠蒸气发光产生的，均是原子光谱，故选项B、D正确。
4.C　巴耳末公式是由当时已知的氢原子光谱中的部分谱线总结出来的，故A、B错误，C正确；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所有光谱的波长，故D错误。
5.AD　线状光谱中的明线和吸收光谱中的暗线都是特征谱线，故A项正确，B、C项错误；同一元素的线状光谱的明线与吸收光谱的暗线是相对应的，故D项正确。
6.A　由巴耳末公式＝R（n＝3，4，5，…）可知，当n＝∞时，波长最短，最短波长满足＝R·，当n＝3时，波长最长，最长波长满足＝R，联立解得＝，选项A正确。
7.太阳光吸收光谱上的暗线是因为太阳发出的光穿过温度比太阳本身低得多的太阳大气层的时候，跟太阳大气层中的某些元素的标识谱线相同的光都被气体吸收掉了。因此我们看到的太阳光谱是在连续光谱的背景上分布着许多条暗线。这些暗线对应的元素为太阳大气层的成分。
8.见解析
解析：根据巴耳末公式＝R（n＝3，4，5，…）可知，当n1＝3时，波长最长；n2＝4时，波长次之。n1＝3时，有＝R，解得λ1≈6.5×10－7 m，
n2＝4时，有＝R，解得λ2≈4.8×10－7 m，显然，氢原子光谱是由一系列不连续的谱线组成的线状光谱。
9.B　由矿物的线状光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光谱中不存在，而a、c、d元素的特征谱线均可在图乙找到，而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。故B正确。
10.B　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错误；某种物质发射的线状光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物质后某些频率的光被吸收而形成暗线，这些暗线与通过的物质有关，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，因此线状光谱中的亮线与吸收光谱中的暗线相对应，D错误。
11.（1）1.09×10－6 m　（2）3.0×108 m/s　2.75×104 Hz
解析：（1）根据帕邢系公式＝R（n＝4，5，6，…），当n＝6时，＝R
代入数据得λ≈1.09×10－6 m。
（2）帕邢系形成的谱线在红外线区域，而红外线属于电磁波，在真空中以光速传播，故波速为光速，即c＝3.0×108 m/s
由公式c＝λν得ν＝＝ Hz≈2.75×1014 Hz。
12.（1）1.10×107 m－1　（2）4.09×10－7 m　（3）3.64×10－7 m
解析：（1）巴耳末系中n＝3时
＝R
R＝＝ m－1＝1.10×107 m－1。
（2）巴耳末系中第四条谱线对应n＝6，则＝R
λ4＝＝ m≈4.09×10－7 m。
（3）在巴耳末系中，当n＝∞时，对应的波长最短，即＝R，解得λmin＝3.64×10－7 m。
2 / 2第3节　光谱与氢原子光谱
核心 素养 目标 1.知道什么是光谱，掌握连续光谱和线状光谱的区别。 2.知道氢原子光谱的实验规律。 3.会应用巴耳末公式进行简单计算
知识点一　不同的光谱
1.定义：当　　　　经过棱镜或光栅后，被色散开的　　　　按波长（或频率）大小依次排列的图案，称为光谱。
2.分类
（1）连续光谱：包含有各种色光且　　　　的光谱。
（2）线状光谱：有些光谱不是连续的，而是由一条条的　　　　组成。
3.特征谱线：原子的发射光谱是　　　　　　，这些亮线称为原子的特征谱线。每种原子都有独自的特征谱线。
4.光谱分析：每种原子都有独自的特征谱线，人们利用　　　　来鉴别物质或确定物质的化学组成，这种方法称为光谱分析。
知识点二　氢原子光谱
1.氢原子光谱的实验规律
（1）红色的Hα线，波长为656.2 nm；蓝绿色的Hβ线，波长为486.1 nm；青色的Hγ线，波长为434.0 nm；紫绿色的Hδ线，波长为410.2 nm。这几个波长数值构成了　　　　的“印记”，不论是何种化合物的光谱，只要它含有这些波长的光谱线，该化合物一定含有　　　　。
（2）Hα～Hδ两相邻光谱线的距离　　　　，表现出明显的　　　　。
2.巴耳末公式
＝R（n＝3，4，5，6，…），其中R叫里德伯常量R＝1.10×107 m－1。
满足该式的光谱线称为巴耳末系。
【情景思辨】
（1）各种原子的发射光谱都是线状光谱，并且只能发出几种特定频率的光。（　　）
（2）可以利用光谱分析来鉴别物质和确定物质的组成成分。（　　）
（3）氢原子光谱是利用氢气放电管获得的。（　　）
（4）氢原子光谱是不连续的，是由若干频率的光组成的。（　　）
（5）由巴耳末公式可以看出氢原子光谱是线状光谱。（　　）
（6）氢原子光谱说明氢原子只发出特定频率的光。（　　）
要点一　光谱与光谱分析
1.光谱的分类
　光谱
2.三种光谱的比较
　　比较 光谱　　 产生条件 光谱形式 应用
线状光谱 稀薄气体发光形成的 一些不连续的明线组成，不同元素的明线光谱不同（又叫特征光谱） 可用于光谱分析
连续光谱 炽热的固体、液体和高压气体发光形成的 连续分布，一切波长的光都有 不能用于光谱分析
吸收光谱 炽热的白光通过温度较白光低的气体后，再色散形成的 用分光镜观察时，见到连续光谱背景上出现一些暗线（与特征谱线相对应） 可用于光谱分析
3.太阳光谱
（1）太阳光谱的特点：在连续谱的背景上出现一些不连续的暗线，是一种吸收光谱。
（2）产生原因：当阳光透过太阳的高层大气射向地球时，太阳高层大气中含有的元素会吸收它自己特征谱线的光，这就形成了连续光谱背景下的暗线。
4.光谱分析
（1）应用：①应用光谱分析发现新元素。
②鉴别物体的物质成分：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。
③应用光谱分析鉴定食品优劣。
（2）光谱分析的优点是灵敏度高。
【典例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光谱
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光谱
C.进行光谱分析时，可以用线状光谱，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
尝试解答　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
规律总结
（1）太阳光谱是吸收光谱，是阳光透过太阳的高层大气层时形成的，不是地球大气造成的。
（2）某种原子线状光谱中的亮线与其吸收光谱中的暗线是一一对应的，两者均可用来做光谱分析。
1.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光谱，少量原子发出的光谱是线状光谱
B.线状光谱由若干波长不连续的光组成
C.进行光谱分析时只能用发射光谱，不能用吸收光谱
D.进行光谱分析时只能用吸收光谱，不能用发射光谱
2.对原子光谱，下列说法错误的是（　　）
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.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
要点二　氢原子光谱的实验规律
1.氢原子光谱
2.氢原子光谱的特点
（1）氢原子光谱是线状的、不连续的，从红外区到紫外区呈现多条具有确定波长的谱线。
（2）从长波到短波，Hα～Hδ两相邻光谱线间的距离越来越小，表现出明显的规律性。
3.巴耳末公式
（1）巴耳末对氢原子光谱的谱线进行研究得到了公式＝R（n＝3，4，5，6，…），该公式称为巴耳末公式。
（2）公式中n只能取≥3的整数，波长是分立的值。
（3）巴耳末系的光谱线有无数条，其中四条在可见光区域，其余都在紫外光区域。
【典例2】　（多选）关于对巴耳末公式＝R的理解，正确的是（　　）
A.此公式是巴耳末在研究氢原子光谱特征时发现的
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光谱
D.巴耳末公式只确定了氢原子发光中的一个线系的波长，不能描述氢原子发出的其他线系的波长
尝试解答　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
规律总结
（1）巴耳末公式反映氢原子发光规律，不能描述其他原子。
（2）公式中n只能取大于等于3的整数，因此波长是分立的值。
（3）公式是对可见光区的四条谱线分析总结出来的，在紫外区的谱外线也适用。
1.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.巴耳末公式中的n可以连续取值
C.巴耳末系是氢原子光谱中的不可见光部分
D.氢原子光谱是线状光谱的一个例证
2.根据巴耳末公式，可求出氢原子光谱在可见光的范围内波长最长的2条谱线，其波长分别为654.55×10－9 m和484.85×10－9 m，求所对应的n值。
1.白炽灯发光产生的光谱是（　　）
A.明线光谱　　　　　　 B.连续光谱
C.原子光谱 D.吸收光谱
2.关于线状光谱，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光谱不同
B.每种原子处在不同的物质中的线状光谱不同
C.每种原子在任何条件下发光的线状光谱都相同
D.两种不同的原子发光的线状光谱可能相同
3.（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
4.（2024·河南南阳高二期末）包含各种波长的复合光，被原子吸收了某些波长的光子后，连续光谱中这些波长的位置上便出现了暗线，这样的光谱叫作吸收光谱。传到地球表面的太阳光谱就是吸收光谱（　　）
A.太阳光谱中的暗线是太阳高层大气中的原子吸收光子后产生的
B.太阳光谱中的暗线是地球大气中的原子吸收光子后产生的
C.利用太阳光谱可以分析地球大气中含有哪些元素
D.利用太阳光谱可以分析太阳光中含有哪些元素
第3节　光谱与氢原子光谱
【基础知识·准落实】
知识点一
1.复色光　单色光
2.（1）连续分布　（2）亮线
3.线状光谱
4.特征谱线
知识点二
1.（1）氢原子　氢　（2）越来越小　规律性
情景思辨
（1）√　（2）√　（3）√　（4）√　（5）√　（6）√
【核心要点·快突破】
要点一
知识精研
【典例1】　BC　太阳光谱是吸收光谱，白炽灯光谱是连续光谱，故选项A错误；炽热气体发光是线状光谱，霓虹灯和煤气灯火焰中燃烧的钠蒸汽产生的光谱也是线状光谱，故选项B正确；光谱分析是利用元素的特征谱线与连续光谱对比来分析物体的化学成分，可以用明线光谱也可以用吸收光谱，不能用连续光谱，故选项C正确；月球是反射太阳光，是吸收光谱，通过光谱分析只能确定月球表面的化学组成，但不能确定月亮内部的化学组成，故选项D错误。
素养训练
1.B　大量原子发出的光谱不一定是连续光谱，选项A错误；线状光谱只包含对应波长的若干光，选项B正确；做光谱分析一定要用线状光谱，既可以是发射光谱，也可以是吸收光谱，选项C、D错误。
2.B　原子光谱为线状光谱，A说法正确；各种原子都有自己的特征谱线，故B说法错误，C说法正确；据各种原子的特征谱线进行光谱分析可鉴别物质组成，D说法正确。
要点二
知识精研
【典例2】　ACD　此公式是巴耳末在研究氢原子光谱在可见光区的4条谱线中得到的，只适用于氢原子光谱的巴耳末线系分析，且n只能取大于或等于3的整数，因此λ不能取连续值，故氢原子光谱是线状光谱，A、C、D正确。
素养训练
1.D　巴耳末公式为＝R，其中n＝3，4，5，6，…。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其他线系的波长，也不能描述其他原子的发光，巴耳末系中的光谱线有无数条，但在可见光的区域中只有4条光谱线，其余都在紫外光区域。其中的n是不连续的，氢原子的光谱是线状光谱。所以A、B、C错误，D正确。
2.3　4
解析：根据巴耳末公式＝R（n＝3，4，5，6，…）得＝1.10×107×，
＝1.10×107×，
解得n1＝3，n2＝4。
【教学效果·勤检测】
1.B　白炽灯炽热的灯丝发射的光谱是连续光谱，故B正确，A、C、D错误。
2.C　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，选项C正确。
3.BC　炽热固体发出的是连续光谱，故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光谱，B正确；强烈的白光通过低温钠蒸气时，某些波长的光被吸收产生钠的吸收光谱，C正确，D错误。
4.A　太阳光谱中的暗线是太阳高层大气中的原子吸收光子后产生的，且太阳光谱中的许多暗线与太阳高层大气中存在的金属元素的特征谱线相对应，可知太阳高层大气中存在哪些金属元素，故选A。
3 / 4(共57张PPT)
第3节　光谱与氢原子光谱
核心
素养目标 1.知道什么是光谱，掌握连续光谱和线状光谱的区别。
2.知道氢原子光谱的实验规律。
3.会应用巴耳末公式进行简单计算
目 录
01.
基础知识·准落实
02.
核心要点·快突破
03.
教学效果·勤检测
04.
课时训练·提素能
基础知识·准落实
梳理归纳 自主学习
01
知识点一　不同的光谱
1. 定义：当 经过棱镜或光栅后，被色散开的 按
波长（或频率）大小依次排列的图案，称为光谱。
2. 分类
（1）连续光谱：包含有各种色光且 的光谱。
（2）线状光谱：有些光谱不是连续的，而是由一条条的
组成。
复色光　
单色光　
连续分布　
亮线　
3. 特征谱线：原子的发射光谱是 ，这些亮线称为原子的
特征谱线。每种原子都有独自的特征谱线。
4. 光谱分析：每种原子都有独自的特征谱线，人们利用
来鉴别物质或确定物质的化学组成，这种方法称为光谱分析。
线状光谱　
特征谱线　
知识点二　氢原子光谱
1. 氢原子光谱的实验规律
（1）红色的Hα线，波长为656.2 nm；蓝绿色的Hβ线，波长为
486.1 nm；青色的Hγ线，波长为434.0 nm；紫绿色的Hδ线，
波长为410.2 nm。这几个波长数值构成了 的“印
记”，不论是何种化合物的光谱，只要它含有这些波长的光
谱线，该化合物一定含有 。
（2）Hα～Hδ两相邻光谱线的距离 ，表现出明显
的 。
氢原子　
氢　
越来越小　
规律性　
2. 巴耳末公式
＝R（n＝3，4，5，6，…），其中R叫里德伯常量R＝
1.10×107 m－1。
满足该式的光谱线称为巴耳末系。
【情景思辨】
（1）各种原子的发射光谱都是线状光谱，并且只能发出几种特定
频率的光。 （　√　）
（2）可以利用光谱分析来鉴别物质和确定物质的组成成分。
（　√　）
（3）氢原子光谱是利用氢气放电管获得的。 （　√　）
（4）氢原子光谱是不连续的，是由若干频率的光组成的。
（　√　）
（5）由巴耳末公式可以看出氢原子光谱是线状光谱。 （　√　）
（6）氢原子光谱说明氢原子只发出特定频率的光。 （　√　）
√
√
√
√
√
√
核心要点·快突破
互动探究 深化认知
02
要点一　光谱与光谱分析
1. 光谱的分类
光谱
2. 三种光谱的比较
　比较 光谱 　 产生条件 光谱形式 应用
线状光谱 稀薄气体发光形
成的 一些不连续的明线组成，
不同元素的明线光谱不同
（又叫特征光谱） 可用于光谱
分析
连续光谱 炽热的固体、液
体和高压气体发
光形成的　　　 连续分布，一切波长的光
都有 不能用于光
谱分析
吸收光谱 炽热的白光通过温度较白光低的气体后，再色散形成的 用分光镜观察时，见到连
续光谱背景上出现一些暗
线（与特征谱线相对应） 可用于光谱
分析
3. 太阳光谱
（1）太阳光谱的特点：在连续谱的背景上出现一些不连续的暗
线，是一种吸收光谱。
（2）产生原因：当阳光透过太阳的高层大气射向地球时，太阳高
层大气中含有的元素会吸收它自己特征谱线的光，这就形成
了连续光谱背景下的暗线。
4. 光谱分析
（1）应用：①应用光谱分析发现新元素。
②鉴别物体的物质成分：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。
③应用光谱分析鉴定食品优劣。
（2）光谱分析的优点是灵敏度高。
【典例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光谱
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光谱
C. 进行光谱分析时，可以用线状光谱，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：太阳光谱是吸收光谱，白炽灯光谱是连续光谱，故选
项A错误；炽热气体发光是线状光谱，霓虹灯和煤气灯火焰
中燃烧的钠蒸汽产生的光谱也是线状光谱，故选项B正确；
光谱分析是利用元素的特征谱线与连续光谱对比来分析物体
的化学成分，可以用明线光谱也可以用吸收光谱，不能用连
续光谱，故选项C正确；月球是反射太阳光，是吸收光谱，
通过光谱分析只能确定月球表面的化学组成，但不能确定月
亮内部的化学组成，故选项D错误。
规律总结
（1）太阳光谱是吸收光谱，是阳光透过太阳的高层大气层时形成
的，不是地球大气造成的。
（2）某种原子线状光谱中的亮线与其吸收光谱中的暗线是一一对应
的，两者均可用来做光谱分析。
1. 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光谱，少量原子发出的光谱是线状
光谱
B. 线状光谱由若干波长不连续的光组成
C. 进行光谱分析时只能用发射光谱，不能用吸收光谱
D. 进行光谱分析时只能用吸收光谱，不能用发射光谱
解析：　大量原子发出的光谱不一定是连续光谱，选项A错误；
线状光谱只包含对应波长的若干光，选项B正确；做光谱分析一定
要用线状光谱，既可以是发射光谱，也可以是吸收光谱，选项C、
D错误。
2. 对原子光谱，下列说法错误的是（　　）
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. 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：　原子光谱为线状光谱，A说法正确；各种原子都有自己
的特征谱线，故B说法错误，C说法正确；据各种原子的特征谱线
进行光谱分析可鉴别物质组成，D说法正确。
要点二　氢原子光谱的实验规律
1. 氢原子光谱
2. 氢原子光谱的特点
（1）氢原子光谱是线状的、不连续的，从红外区到紫外区呈现多
条具有确定波长的谱线。
（2）从长波到短波，Hα～Hδ两相邻光谱线间的距离越来越小，表
现出明显的规律性。
3. 巴耳末公式
（1）巴耳末对氢原子光谱的谱线进行研究得到了公式＝
R（n＝3，4，5，6，…），该公式称为巴耳末公
式。
（2）公式中n只能取≥3的整数，波长是分立的值。
（3）巴耳末系的光谱线有无数条，其中四条在可见光区域，其余
都在紫外光区域。
【典例2】　（多选）关于对巴耳末公式＝R的理解，正确
的是（　　）
A. 此公式是巴耳末在研究氢原子光谱特征时发现的
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光谱
D. 巴耳末公式只确定了氢原子发光中的一个线系的波长，不能描述
氢原子发出的其他线系的波长
解析：此公式是巴耳末在研究氢原子光谱在可见光区的4条谱线中得
到的，只适用于氢原子光谱的巴耳末线系分析，且n只能取大于或等
于3的整数，因此λ不能取连续值，故氢原子光谱是线状光谱，A、
C、D正确。
规律总结
（1）巴耳末公式反映氢原子发光规律，不能描述其他原子。
（2）公式中n只能取大于等于3的整数，因此波长是分立的值。
（3）公式是对可见光区的四条谱线分析总结出来的，在紫外区的谱
外线也适用。
1. 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. 巴耳末公式中的n可以连续取值
C. 巴耳末系是氢原子光谱中的不可见光部分
D. 氢原子光谱是线状光谱的一个例证
解析：　巴耳末公式为＝R，其中n＝3，4，5，
6，…。巴耳末公式只确定了氢原子发光中一个线系的波长，不能
描述氢原子发出的其他线系的波长，也不能描述其他原子的发光，
巴耳末系中的光谱线有无数条，但在可见光的区域中只有4条光谱
线，其余都在紫外光区域。其中的n是不连续的，氢原子的光谱是
线状光谱。所以A、B、C错误，D正确。
2. 根据巴耳末公式，可求出氢原子光谱在可见光的范围内波长最长的
2条谱线，其波长分别为654.55×10－9 m和484.85×10－9 m，求所
对应的n值。
答案：3　4
解析：根据巴耳末公式＝R（n＝3，4，5，6，…）得
＝1.10×107×，
＝1.10×107×，
解得n1＝3，n2＝4。
教学效果·勤检测
强化技能 查缺补漏
03
1. 白炽灯发光产生的光谱是（　　）
A. 明线光谱 B. 连续光谱
C. 原子光谱 D. 吸收光谱
解析：　白炽灯炽热的灯丝发射的光谱是连续光谱，故B正确，
A、C、D错误。
2. 关于线状光谱，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光谱不同
B. 每种原子处在不同的物质中的线状光谱不同
C. 每种原子在任何条件下发光的线状光谱都相同
D. 两种不同的原子发光的线状光谱可能相同
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，选项C正确。
3. （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光谱，故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光谱，B正确；强烈的
白光通过低温钠蒸气时，某些波长的光被吸收产生钠的吸收光谱，
C正确，D错误。
4. （2024·河南南阳高二期末）包含各种波长的复合光，被原子吸收
了某些波长的光子后，连续光谱中这些波长的位置上便出现了暗
线，这样的光谱叫作吸收光谱。传到地球表面的太阳光谱就是吸收
光谱（　　）
A. 太阳光谱中的暗线是太阳高层大气中的原子吸收光子后产生的
B. 太阳光谱中的暗线是地球大气中的原子吸收光子后产生的
C. 利用太阳光谱可以分析地球大气中含有哪些元素
D. 利用太阳光谱可以分析太阳光中含有哪些元素
解析：　太阳光谱中的暗线是太阳高层大气中的原子吸收光子后
产生的，且太阳光谱中的许多暗线与太阳高层大气中存在的金属元
素的特征谱线相对应，可知太阳高层大气中存在哪些金属元素，故
选A。
04
课时训练·提素能
分层达标 素养提升
1. （多选）下列说法正确的是（　　）
A. 炽热的固体、液体和高压气体发出的光形成连续光谱
B. 各种原子的线状光谱中的明线和它吸收光谱中的暗线必定一一
对应
C. 气体发出的光只能产生线状光谱
D. 甲物质发出的白光通过乙物质的蒸气形成了甲物质的吸收光谱
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解析： 　根据连续光谱的产生知选项A正确；由于吸收光谱中
的暗线和线状光谱中的明线相对应，所以选项B正确；气体发光，
若为高压气体则产生连续光谱，若为稀薄气体则产生线状光谱，所
以选项C错误；甲物质发出的白光通过乙物质的蒸气形成了乙物质
的吸收光谱，所以选项D错误。
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2. 下列对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
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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光中其他线系的光的波长，也不能描述其他原
子的发光中的光的波长，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。
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3. （多选）下列光谱中属于原子光谱的是（　　）
A. 太阳光谱
B. 放电管中稀薄汞蒸气产生的光谱
C. 白炽灯的光谱
D. 酒精灯中燃烧的钠蒸气所产生的光谱
解析： 　放电管中稀薄汞蒸气产生的光谱，燃烧的钠蒸气产生
的光谱分别是由汞蒸气、钠蒸气发光产生的，均是原子光谱，故选
项B、D正确。
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4. 氢原子光谱的巴耳末公式是＝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. 巴耳末依据对氢原子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所有光谱的波长，其波长的分立值
并不是人为规定的
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解析：　巴耳末公式是由当时已知的氢原子光谱中的部分谱线总
结出来的，故A、B错误，C正确；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所有光谱的波长，故
D错误。
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5. （多选）关于特征谱线的说法正确的是（　　）
A. 线状光谱中的明线和吸收光谱中的暗线都是特征谱线
B. 线状光谱中的明线是特征谱线，吸收光谱中的暗线不是特征谱线
C. 线状光谱中的明线不是特征谱线，吸收光谱中的暗线是特征谱线
D. 同一元素的明线光谱的明线与吸收光谱的暗线是相对应的
解析： 　线状光谱中的明线和吸收光谱中的暗线都是特征谱
线，故A项正确，B、C项错误；同一元素的线状光谱的明线与吸
收光谱的暗线是相对应的，故D项正确。
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6. 氢原子光谱中巴耳末系的最短波长与最长波长之比为（　　）
解析：　由巴耳末公式＝R（n＝3，4，5，…）可
知，当n＝∞时，波长最短，最短波长满足＝R·，当n＝3
时，波长最长，最长波长满足＝R，联立解得＝，
选项A正确。
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7. 太阳光谱是一种吸收光谱，在太阳光谱上有许多暗线，有的同学认
为这些暗线表示太阳大气层含有这些元素，有的同学认为这些暗线
是因为地球大气层中含有的元素，在太阳光穿过地球大气层时吸收
了相应的特征谱线而出现的，你认为呢？
答案：太阳光吸收光谱上的暗线是因为太阳发出的光穿过温度比太
阳本身低得多的太阳大气层的时候，跟太阳大气层中的某些元素的
标识谱线相同的光都被气体吸收掉了。因此我们看到的太阳光谱是
在连续光谱的背景上分布着许多条暗线。这些暗线对应的元素为太
阳大气层的成分。
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8. 根据巴耳末公式＝R（n＝3，4，5，…），已知R＝
1.1×107 m－1，指出氢原子光谱中巴耳末系谱线在可见光范围内波
长最长的两条谱线所对应的n，它们的波长各是多少？氢原子光谱
有什么特点？
答案：见解析
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解析：根据巴耳末公式＝R（n＝3，4，5，…）可知，当
n1＝3时，波长最长；n2＝4时，波长次之。n1＝3时，有＝
R，解得λ1≈6.5×10－7 m，
n2＝4时，有＝R，解得λ2≈4.8×10－7 m，显然，氢原子
光谱是由一系列不连续的谱线组成的线状光谱。
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9. 如图甲所示的a、b、c、d为四种元素的特征谱线，图乙是某矿物的线状光谱，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
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解析：　由矿物的线状光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光谱中不存在，而a、c、d元素的特征谱线均
可在图乙找到，而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。故B正确。
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10. 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光谱就可鉴别其组成成分
B. 利用物质的线状光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. 同一种物质的线状光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
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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错误；某种物质发射的线状光谱中的亮线与某种
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
物质后某些频率的光被吸收而形成暗线，这些暗线与通过的物质
有关，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，因此线状光谱中的亮线与吸收光谱
中的暗线相对应，D错误。
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11. 氢原子光谱除了巴耳末系外，还有莱曼系、帕邢系等，其中帕邢
系的公式为＝R（n＝4，5，6，…），R＝1.10×107 m
－1。若已知帕邢系的氢原子光谱在红外线区域，试求：
（1）n＝6时，对应的波长；
答案： 1.09×10－6 m
解析： 根据帕邢系公式＝R（n＝4，5，
6，…），当n＝6时，＝R
代入数据得λ≈1.09×10－6 m。
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（2）帕邢系形成的谱线在真空中的波速及n＝6时频率的大小。
答案： 3.0×108 m/s　2.75×104 Hz
解析： 帕邢系形成的谱线在红外线区域，而红外线属于电磁
波，在真空中以光速传播，故波速为光速，即c＝3.0×108 m/s
由公式c＝λν得ν＝＝ Hz≈2.75×1014 Hz。
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12. 已知氢原子光谱中巴耳末系n＝3时对应谱线的波长为
6.565×10－7 m。
（1）试推算里德伯常量的值；
答案： 1.10×107 m－1　
解析： 巴耳末系中n＝3时
＝R
R＝＝ m－1＝1.10×107 m－1。
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（2）利用巴耳末公式求其中第四条谱线的波长；
答案： 4.09×10－7 m
解析： 巴耳末系中第四条谱线对应n＝6，则＝R
λ4＝＝ m≈4.09×10－7 m。
（3）试计算巴耳末系中波长最短的光对应的波长。
答案： 3.64×10－7 m
解析： 在巴耳末系中，当n＝∞时，对应的波长最短，即
＝R，解得λmin＝3.64×10－7 m。
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