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3.光谱　氢原子光谱
题组一　光谱及光谱分析
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
2.下列说法正确的是（　　）
A.烧红的煤块和白炽灯发光产生的光谱都是连续光谱
B.生活中试电笔内氖管和霓虹灯发光产生的光谱都是连续光谱
C.用光谱管观察酒精灯火焰上钠盐的光谱可以看到钠的连续光谱
D.神舟七号飞船内的三名宇航员在绕着地球飞行中能够观察到太阳的连续光谱
3.（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，不能用连续光谱
D.观察月亮光谱，可以确定月亮的化学组成
4.关于光谱和光谱分析，下列说法正确的是（　　）
A.太阳光谱是连续光谱，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，只能用吸收光谱
题组二　氢原子光谱
5.（多选）有关氢原子光谱的说法正确的是（　　）
A.氢原子的发射光谱是连续光谱
B.氢原子光谱说明氢原子只发出特定频率的光子
C.氢原子产生的光谱是一系列波长不连续的谱线
D.氢原子光谱线的亮线反映了原子的特征
6.氢原子光谱巴耳末系最小波长为λ1，最大波长为λ2，则的值为多少？
7.如图所示是原子的发射光谱、原子的吸收光谱、太阳光谱图像，下则说法正确的是（　　）
A.大多数原子的发射光谱是线状谱
B.太阳光谱中的暗线表明，太阳中正好不存在这些金属
C.可见光谱有分立特征，不可见光的光谱没有分立特征
D.电子绕原子核运动的轨道是不连续的，所以我们看到原子光谱的分立特征
8.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
9.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
10.氢原子光谱除了巴耳末系外，还有赖曼系、帕邢系等，其中帕邢系的公式为＝RH（n＝4，5，6，…），RH＝1.10×107 m－1。电磁波谱如图所示，其中可见光的波长范围是400 nm～760 nm，帕邢系中，氢原子可以发出（　　）
A.可见光 B.红外线
C.紫外线 D.X射线
11.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，…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，则的值等于多少？
3.光谱　氢原子光谱
1.A　白炽灯发光是由于灯丝在炽热状态下发出的光，是连续光谱，故A正确。
2.A　烧红的煤块和白炽灯发光产生的光谱都是连在一起的光带，是连续光谱，A正确；生活中试电笔内氖管和霓虹灯发光光谱属于明线光谱，属于线状谱，B错误；在燃烧的酒精灯芯上放上少许食盐，用光谱管观察到的光谱是钠的线状谱，C错误；太阳光谱是吸收光谱，其中有暗线，说明太阳表面的气体中存在与这些暗线相对应的元素，D错误。
3.BC　太阳光谱是吸收光谱，白炽灯光谱是连续光谱，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，不能用连续光谱，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。
4.C　太阳光谱是吸收光谱，这是由于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光谱，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谱和线状谱，而光谱分析中只能用线状谱和吸收光谱，因为它们都具备特征谱线，所以D错误。
5.BCD　氢原子光谱是线状谱，只能是一些分立的谱线，不是连续光谱，A错误；氢原子光谱说明氢原子只发出特定频率的光子，B正确；氢原子光谱是线状谱，波长是一系列的不连续、分立的特征谱线，C正确；氢原子光谱线的亮线反映了原子的特征，是原子的特征谱线，D正确。
6.
解析：由巴耳末公式＝RH（n＝3，4，5，…）知，当 n＝∞时，最小波长＝RH，当n＝3时，最大波长＝RH，得＝。
7.D　任何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层中存在的金属元素的特征谱线相对应，太阳光谱中的暗线表明太阳大气层中正好存在这些金属元素，B错误；可见光谱与不可见光谱都有分立特征，C错误；电子绕原子核的运动都是不连续变化的，我们看到的原子光谱都是线状谱，D正确。
8.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，故选B。
9.B　高温物体的光谱包括了各种频率的光，与其组成成分无关，选项A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，选项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，这些暗线与所经物质有关，选项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，因此线状谱中的亮线与吸收光谱中的暗线相对应，选项D错误。
10.B　由题给公式可知，在帕邢系中，当n＝4时，氢原子发出电磁波的波长最长，为λmax＝≈1.87×10－6 m＝1 870 nm，当n趋于无穷大时，氢原子发出电磁波的波长最短，为λmin＝≈8.18×10－7 m＝818 nm，根据电磁波谱可知选项中四种电磁波按波长由小到大排列为X射线、紫外线、可见光、红外线，由于λmin略大于可见光的最大波长，所以帕邢系中，氢原子可以发出红外线，不可能发出可见光、紫外线和X射线，故选B。
11.
解析：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＝＝。
2 / 23.光谱　氢原子光谱
核心素养目标 物理观念 1.了解光谱、连续光谱、发射光谱、吸收光谱、线光谱、原子光谱等概念。 2.了解光谱分析的应用。 3.知道氢原子光谱的规律，知道巴尔末公式和里德伯常量。 4.了解经典电磁理论的困难
科学思维 理解巴尔末公式和广义巴尔末公式及意义
知识点一　光谱及光谱分析
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
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。
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：＝　　　　　　　（n＝3，4，5，6），该公式称为巴尔末公式。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＝　　　　　　　　（m＝1，2，3，…；n＝m＋1，m＋2，m＋3，…）。
4.经典理论的困难：根据卢瑟福的核式结构模型和经典电磁理论，原子光谱是连续的频谱，但实际的原子光谱是　　　　谱。
【情景思辨】
　不同物体发出的不同光谱如图所示。请对以下说法作出判断：
（1）钨丝白炽灯的光谱是连续光谱。（　　）
（2）分子状态的氢光谱是线状谱。（　　）
（3）铁电极弧光灯的光谱中的暗线对应的是吸收光谱。（　　）
（4）可以用钨丝白炽灯的光谱进行光谱分析。（　　）
要点一　光谱及光谱分析
【探究】
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？
【归纳】
1.对光谱有关问题的理解
（1）光谱的产生机理
许多情况下，光是由原子内部电子的运动产生的。
（2）连续光谱、线状光谱、光谱中的暗线
①连续光谱
是连在一起的光带。例如钨丝白炽灯的光谱。
②线状谱
各种原子的发射光谱都是线状谱。不同元素的原子产生的线状谱是不同的，但同种元素原子产生的线状谱是相同的。
③光谱中的暗线
实验表明，各种原子的吸收光谱中的每一条暗线都跟该原子的线状谱中的一条亮线相对应。即某种原子发出的光与吸收的光的频率是特定的，因此吸收光谱中的暗线也是该元素原子的特征谱线。例如：太阳光谱就是典型的吸收光谱。
2.光谱分析的应用
（1）鉴别物质和确定物质的组成成分，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。
（2）发现新元素
光谱分析的灵敏度高，样本中一种元素的含量达到10－13 kg时就可以被检测到。
【典例1】　（多选）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.通过对连续光谱的光谱分析，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
尝试解答　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
1.（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.关于光谱和光谱分析，以下说法正确的是（　　）
A.太阳光谱是连续光谱，氢原子光谱是线状谱
B.光谱分析的优点是灵敏而且迅速
C.分析某种物质的化学组成，可以使这种物质发出的白光通过另一种物质的低温蒸气从而取得吸收光谱进行分析
D.摄下月球的光谱可以分析出月球上有哪些元素
要点二　氢原子光谱
【典例2】　根据巴耳末公式，指出氢原子光谱在可见光范围内波长最长的2条谱线对应的n，它们的波长各是多少？氢原子光谱有什么特点？（结果保留1位小数，RH＝1.10×107 m－1）
尝试解答
规律方法
对巴耳末公式的理解
（1）巴耳末公式只反映氢原子发光的规律特征，不能描述其他原子的发光规律特征。
（2）公式中n只能取整数，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总结出来的，在红外和紫外光区的其他谱线也都满足与巴耳末公式类似的关系式。
1.（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光谱
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
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
1.（多选）对原子光谱，下列说法正确的是（　　）
A.线状谱和吸收光谱可用于光谱分析
B.由于原子都是由原子核和电子组成的，所以各种原子的发射光谱是相同的
C.各种原子的原子结构不同，所以各种原子的发射光谱也不相同
D.发射光谱可以用来鉴别物质中含哪些元素
2.（多选）关于光谱和光谱分析，下列说法正确的是（　　）
A.燃烧的蜡烛发出的光是线状谱
B.霓虹灯产生的是线状谱
C.进行光谱分析时，只能用线状谱
D.同一元素吸收光谱的暗线与线状谱的位置是一一对应的
3.（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，…，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.（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，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
3.光谱　氢原子光谱
【基础知识·准落实】
知识点一
1.波长　2.吸收　线状　3.（1）光谱分析
知识点二
2.（1）RH　3.RH　4.线状
情景思辨
（1）√　（2）√　（3）√　（4）×
【核心要点·快突破】
要点一
知识精研
【探究】　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。
【典例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，连续光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，而线状谱和吸收光谱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，其优点是灵敏度很高，在发现和鉴定元素上有着重大的意义，选项B错误，D正确。
素养训练
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.B　太阳光谱不是连续光谱，氢原子光谱是不连续的，是线状谱，A错误；光谱分析的优点是非常灵敏而且迅速，能帮助人们发现新元素，B正确；分析某种物质的化学组成可以用白光通过这种物质的低温蒸气取得吸收光谱进行分析，C错误；月球反射太阳的光，分析月光实际上就是在分析阳光，月球又不像气体那样对光谱有吸收作用，因此无法通过分析月球的光谱来得到月球的化学成分，D错误。
要点二
【典例2】　654.5 nm　484.8 nm　不连续的亮线
解析：能够引起人的视觉的可见光波长范围为400～700 nm。根据巴耳末公式＝RH（n＝3，4，5，…）计算时应注意其波长值必须在可见光范围内。
由巴耳末公式＝RH知，当n＝3和4时对应波长较长。
＝1.10×107×，所以n1＝3时，λ1≈654.5 nm（λ1在可见光范围内）；
＝1.10×107×，所以n2＝4时，λ2≈484.8 nm（λ2在可见光范围内）。
氢原子在可见光范围内的谱线为不连续的亮线。
素养训练
1.CD　此公式是巴尔末在研究氢原子光谱在可见光区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。
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，B错误，C正确。
【教学效果·勤检测】
1.AC　线状谱和吸收光谱都含有原子的特征谱线，因此可用于光谱分析，A正确；各种原子都有自己的特征谱线，B错误，C正确；发射光谱分为线状谱和连续光谱，对线状谱进行光谱分析可鉴别物质组成，连续光谱不能用于光谱分析，D错误。
2.BD　燃烧的蜡烛发出的光是连续光谱，A错误；霓虹灯灯管内充有稀薄气体，产生的光谱为线状谱，B正确；线状谱和吸收光谱均可进行光谱分析，且同一元素吸收光谱的暗线与线状谱的位置是一一对应的，C错误，D正确。
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.BC　根据经典电磁理论，电子在绕核做加速运动的过程中，要向外辐射电磁波，因此能量要减少，电子的轨道半径要减小，最终会落到原子核上，因而原子是不稳定的。电子在运动过程中，随着运动半径不断减小，运动频率不断增大，辐射电磁波的频率不断变化，因而大量原子发光的光谱应该是连续光谱。事实上，原子是稳定的，原子光谱也不是连续光谱，而是线状谱，故选项A错误，B、C正确；核式结构模型仍然沿用经典电磁理论的观点，故选项D错误。
4 / 4(共52张PPT)
3.光谱　氢原子光谱
核
心
素
养
目
标 物理
观念 1.了解光谱、连续光谱、发射光谱、吸收光谱、线光谱、原子光谱等概念。
2.了解光谱分析的应用。
3.知道氢原子光谱的规律，知道巴尔末公式和里德伯常量。
4.了解经典电磁理论的困难
科学
思维 理解巴尔末公式和广义巴尔末公式及意义
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　光谱及光谱分析
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
波长　
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　
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：
＝ （n＝3，4，5，6），该公式称为巴尔
末公式。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。
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。
RH　
3. 其他谱线
除了巴尔末系，氢原子光谱在红外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
＝ （m＝1，2，3，…；n＝m＋1，m＋2，m＋
3，…）。
4. 经典理论的困难：根据卢瑟福的核式结构模型和经典电磁理论，原
子光谱是连续的频谱，但实际的原子光谱是 谱。
RH　
线状　
【情景思辨】
　不同物体发出的不同光谱如图所示。请对以下说法作出判断：
（1）钨丝白炽灯的光谱是连续光谱。 （　√　）
（2）分子状态的氢光谱是线状谱。 （　√　）
（3）铁电极弧光灯的光谱中的暗线对应的是吸收光谱。 （　√　）
（4）可以用钨丝白炽灯的光谱进行光谱分析。 （　×　）
√
√
√
×
核心要点·快突破
互动探究 深化认知
02
要点一　光谱及光谱分析
【探究】
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。
【归纳】
1. 对光谱有关问题的理解
（1）光谱的产生机理
许多情况下，光是由原子内部电子的运动产生的。
（2）连续光谱、线状光谱、光谱中的暗线
①连续光谱
是连在一起的光带。例如钨丝白炽灯的光谱。
②线状谱
各种原子的发射光谱都是线状谱。不同元素的原子产生的线
状谱是不同的，但同种元素原子产生的线状谱是相同的。
③光谱中的暗线
实验表明，各种原子的吸收光谱中的每一条暗线都跟该原子
的线状谱中的一条亮线相对应。即某种原子发出的光与吸收
的光的频率是特定的，因此吸收光谱中的暗线也是该元素原
子的特征谱线。例如：太阳光谱就是典型的吸收光谱。
2. 光谱分析的应用
（1）鉴别物质和确定物质的组成成分，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。
（2）发现新元素
光谱分析的灵敏度高，样本中一种元素的含量达到10－13 kg
时就可以被检测到。
【典例1】　（多选）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. 通过对连续光谱的光谱分析，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，连续光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，而线状谱和吸收光谱都是原子自
身的特征谱线，所以可以用来做光谱分析，鉴定物质成分，其优点是
灵敏度很高，在发现和鉴定元素上有着重大的意义，选项B错误，D
正确。
1. （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。
2. 关于光谱和光谱分析，以下说法正确的是（　　）
A. 太阳光谱是连续光谱，氢原子光谱是线状谱
B. 光谱分析的优点是灵敏而且迅速
C. 分析某种物质的化学组成，可以使这种物质发出的白光通过另一
种物质的低温蒸气从而取得吸收光谱进行分析
D. 摄下月球的光谱可以分析出月球上有哪些元素
解析：　太阳光谱不是连续光谱，氢原子光谱是不连续的，是线
状谱，A错误；光谱分析的优点是非常灵敏而且迅速，能帮助人们
发现新元素，B正确；分析某种物质的化学组成可以用白光通过这
种物质的低温蒸气取得吸收光谱进行分析，C错误；月球反射太阳
的光，分析月光实际上就是在分析阳光，月球又不像气体那样对光
谱有吸收作用，因此无法通过分析月球的光谱来得到月球的化学成
分，D错误。
要点二　氢原子光谱
【典例2】　根据巴耳末公式，指出氢原子光谱在可见光范围内波长
最长的2条谱线对应的n，它们的波长各是多少？氢原子光谱有什么特
点？（结果保留1位小数，RH＝1.10×107 m－1）
答案：654.5 nm　484.8 nm　不连续的亮线
解析：能够引起人的视觉的可见光波长范围为400～700 nm。根据巴
耳末公式＝RH（n＝3，4，5，…）计算时应注意其波长值
必须在可见光范围内。
由巴耳末公式＝RH知，当n＝3和4时对应波长较长。
＝1.10×107×，所以n1＝3时，λ1≈654.5 nm（λ1在可见光
范围内）；
＝1.10×107×，所以n2＝4时，λ2≈484.8 nm（λ2在可见光
范围内）。
氢原子在可见光范围内的谱线为不连续的亮线。
规律方法
对巴耳末公式的理解
（1）巴耳末公式只反映氢原子发光的规律特征，不能描述其他原子
的发光规律特征。
（2）公式中n只能取整数，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总结出来的，在红外和紫
外光区的其他谱线也都满足与巴耳末公式类似的关系式。
1. （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光谱
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在可见光区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。
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，B错误，C正确。
03
教学效果·勤检测
强化技能 查缺补漏
1. （多选）对原子光谱，下列说法正确的是（　　）
A. 线状谱和吸收光谱可用于光谱分析
B. 由于原子都是由原子核和电子组成的，所以各种原子的发射光谱
是相同的
C. 各种原子的原子结构不同，所以各种原子的发射光谱也不相同
D. 发射光谱可以用来鉴别物质中含哪些元素
解析：　线状谱和吸收光谱都含有原子的特征谱线，因此可用于光谱分析，A正确；各种原子都有自己的特征谱线，B错误，C正确；发射光谱分为线状谱和连续光谱，对线状谱进行光谱分析可鉴别物质组成，连续光谱不能用于光谱分析，D错误。
2. （多选）关于光谱和光谱分析，下列说法正确的是（　　）
A. 燃烧的蜡烛发出的光是线状谱
B. 霓虹灯产生的是线状谱
C. 进行光谱分析时，只能用线状谱
D. 同一元素吸收光谱的暗线与线状谱的位置是一一对应的
解析：　燃烧的蜡烛发出的光是连续光谱，A错误；霓虹灯灯管内充有稀薄气体，产生的光谱为线状谱，B正确；线状谱和吸收光谱均可进行光谱分析，且同一元素吸收光谱的暗线与线状谱的位置是一一对应的，C错误，D正确。
3. （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，…，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
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。
4. （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，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，电子在绕核做加速运动的过程中，要向外辐射电磁波，因此能量要减少，电子的轨道半径要减小，最终会落到原子核上，因而原子是不稳定的。电子在运动过程中，随着运动半径不断减小，运动频率不断增大，辐射电磁波的频率不断变化，因而大量原子发光的光谱应该是连续光谱。事实上，原子是稳定的，原子光谱也不是连续光谱，而是线状谱，故选项A错误，B、C正确；核式结构模型仍然沿用经典电磁理论的观点，故选项D错误。
04
课时训练·提素能
分层达标 素养提升
题组一　光谱及光谱分析
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：　白炽灯发光是由于灯丝在炽热状态下发出的光，是连续
光谱，故A正确。
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2. 下列说法正确的是（　　）
A. 烧红的煤块和白炽灯发光产生的光谱都是连续光谱
B. 生活中试电笔内氖管和霓虹灯发光产生的光谱都是连续光谱
C. 用光谱管观察酒精灯火焰上钠盐的光谱可以看到钠的连续光谱
D. 神舟七号飞船内的三名宇航员在绕着地球飞行中能够观察到太阳
的连续光谱
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解析：　烧红的煤块和白炽灯发光产生的光谱都是连在一起的光
带，是连续光谱，A正确；生活中试电笔内氖管和霓虹灯发光光谱
属于明线光谱，属于线状谱，B错误；在燃烧的酒精灯芯上放上少
许食盐，用光谱管观察到的光谱是钠的线状谱，C错误；太阳光谱
是吸收光谱，其中有暗线，说明太阳表面的气体中存在与这些暗线
相对应的元素，D错误。
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3. （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，不能用连续光谱
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，白炽灯光谱是连续光谱，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，不能用连续光谱，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。
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4. 关于光谱和光谱分析，下列说法正确的是（　　）
A. 太阳光谱是连续光谱，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，只能用吸收光谱
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解析：　太阳光谱是吸收光谱，这是由于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
连续光谱，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
连续谱和线状谱，而光谱分析中只能用线状谱和吸收光谱，因为它
们都具备特征谱线，所以D错误。
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题组二　氢原子光谱
5. （多选）有关氢原子光谱的说法正确的是（　　）
A. 氢原子的发射光谱是连续光谱
B. 氢原子光谱说明氢原子只发出特定频率的光子
C. 氢原子产生的光谱是一系列波长不连续的谱线
D. 氢原子光谱线的亮线反映了原子的特征
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解析：　氢原子光谱是线状谱，只能是一些分立的谱线，不是连续光谱，A错误；氢原子光谱说明氢原子只发出特定频率的光子，B正确；氢原子光谱是线状谱，波长是一系列的不连续、分立的特征谱线，C正确；氢原子光谱线的亮线反映了原子的特征，是原子的特征谱线，D正确。
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6. 氢原子光谱巴耳末系最小波长为λ1，最大波长为λ2，则的值为
多少？
答案：
解析：由巴耳末公式＝RH（n＝3，4，5，…）知，当n＝
∞时，最小波长＝RH，当n＝3时，最大波长＝RH，
得＝。
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7. 如图所示是原子的发射光谱、原子的吸收光谱、太阳光谱图像，下
则说法正确的是（　　）
A. 大多数原子的发射光谱是线状谱
B. 太阳光谱中的暗线表明，太阳中正好不存在这些
金属
C. 可见光谱有分立特征，不可见光的光谱没有分立特征
D. 电子绕原子核运动的轨道是不连续的，所以我们看到原子光谱的分立特征
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解析：　任何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层中存在的金属元素的特征谱线相对
应，太阳光谱中的暗线表明太阳大气层中正好存在这些金属元
素，B错误；可见光谱与不可见光谱都有分立特征，C错误；电
子绕原子核的运动都是不连续变化的，我们看到的原子光谱都
是线状谱，D正确。
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8. 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，故选B。
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9. 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
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解析：　高温物体的光谱包括了各种频率的光，与其组成成分无
关，选项A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，选项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，这些暗线与所经物质有关，选项
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，因此线状谱中的亮线与吸收光谱中的暗线相对
应，选项D错误。
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10. 氢原子光谱除了巴耳末系外，还有赖曼系、帕邢系等，其中帕邢
系的公式为＝RH（n＝4，5，6，…），RH＝1.10×107
m－1。电磁波谱如图所示，其中可见光的波长范围是400 nm～760
nm，帕邢系中，氢原子可以发出（　　）
A. 可见光 B. 红外线
C. 紫外线 D. X射线
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解析：　由题给公式可知，在帕邢系中，当n＝4时，氢原子发
出电磁波的波长最长，为λmax＝≈1.87×10－6 m＝1 870
nm，当n趋于无穷大时，氢原子发出电磁波的波长最短，为λmin＝≈8.18×10－7 m＝818 nm，根据电磁波谱可知选项中四种
电磁波按波长由小到大排列为X射线、紫外线、可见光、红外
线，由于λmin略大于可见光的最大波长，所以帕邢系中，氢原子可
以发出红外线，不可能发出可见光、紫外线和X射线，故选B。
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11. 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，…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，则的值等于多少？
答案：
解析：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＝＝。
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