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第3节　光谱与氢原子光谱
(分值:100分)
选择题1~10题,每小题7分,11~13题,每小题10分,共100分。
对点题组练
题组一　不同的光谱
1.白炽灯发光产生的光谱是 (　　)
连续光谱 线状光谱
原子光谱 吸收光谱
2.(多选)关于线状光谱,下列说法正确的是 (　　)
每种原子处在不同温度下发光的线状光谱不同
每种原子处在不同的物质中发光的线状光谱相同
每种原子在任何条件下发光的线状光谱都相同
两种不同的原子发光的线状光谱可能相同
3.(多选)(2024·河北石家庄市期中)每种原子都有自己的特征谱线,我们可以利用它来鉴别物质和确定物质的组成成分,原子的特征谱线属于 (　　)
吸收光谱 发射光谱
连续光谱 线状光谱
4.(多选)关于光谱,下列说法中正确的是 (　　)
进行光谱分析,可以用线状光谱,也可以用吸收光谱
光谱分析的优点是非常灵敏而迅速
使一种物质发出的白光通过另一种物质的低温蒸气,取得吸收光谱,就可以对前者的化学组成进行分析
摄下月球的光谱,可以分析出月球是由哪些元素组成的
题组二　氢原子光谱
5.下列对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大小与氢气放电管放电强弱有关
6.下列说法正确的是 (　　)
巴耳末公式所计算得出的波长与氢原子光谱中的波长是一一对应的关系
根据巴耳末公式不仅可以分析氢原子光谱,也可以分析其他原子的发光光谱
由巴耳末公式得到的波长都在可见光波段
氢原子光谱中有红外光区、可见光区和紫外光区
7.(多选)巴耳末通过对氢原子光谱的研究总结出巴耳末公式=R,n=3,4,5,…,对此,下列说法正确的是 (　　)
巴耳末依据核式结构理论总结出巴耳末公式
巴耳末公式反映了氢原子发光的连续性
巴耳末依据氢原子光谱的分析总结出巴耳末公式
巴耳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
综合提升练
8.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
9.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光谱,有些原子的发射光谱是连续光谱
太阳光谱中的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
巴尔末系只有4条谱线
10.(多选)下列说法中正确的是 (　　)
炽热的固体、液体和高压气体发出的光形成连续光谱
各种原子的明线光谱中的明线和它吸收光谱中的暗线必定一一对应
气体发出的光只能产生明线光谱
甲物质发出的白光通过乙物质的蒸气形成的是甲物质的吸收光谱
11.(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
12.对于巴耳末公式,下列说法正确的是 (　　)
所有氢原子光谱的波长都与巴耳末公式相对应
巴耳末公式只确定了氢原子发光中的可见光部分的光波长
巴耳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
巴耳末公式确定了各种原子发光中的光的波长
培优加强练
13.巴耳末通过对氢原子光谱的研究总结出巴耳末公式=R-,式中n=3,4,5,6,…。后人把可用该公式描述的谱线系称为巴耳末系,氢原子光谱的巴耳末系中波长最长的光波的光子频率为ν1,其次为ν2,则为 (　　)
第3节　光谱与氢原子光谱
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.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符合题意。]
3.BD　[原子的特征谱线是发射光谱，A错误，B正确；原子的特征谱线是分立的线状光谱，C错误，D正确。]
4.AB　[光谱分析非常灵敏且迅速，由于每种元素都有自己的特征光谱，因此可以根据光谱来鉴别物质和确定它的化学成分，所以光谱分析可以用线状光谱或者吸收光谱。使一种物质发出的白光通过另一种物质的低温蒸气，取得吸收光谱，不能分析前者的化学组成。月亮的光谱是太阳的反射光谱，故不能分析月球是由哪些元素组成的。故A、B正确，C、D错误。 ]
5.B　[氢原子光谱是线状光谱，波长是一系列不连续的、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，选项B正确，A、C错误；氢原子光谱是氢原子的特征谱线，只要是氢原子发出的光的光谱就相同，与放电管的放电强弱无关，选项D错误。]
6.D　[巴耳末公式只能描述氢原子光谱中的一个线系，不能确定氢原子光谱中所有谱线对应的波长，故A错误；根据巴耳末公式只能分析氢原子光谱，不能分析其他原子的发光光谱，故B错误；巴耳末线系包括可见光区和部分紫外光区，故C错误；氢原子光谱中有可见光区、红外光区和紫外光区，故D正确。]
7.CD　[巴耳末公式是根据氢原子光谱总结出来的；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C、D正确。]
8.B　[将矿物的线状谱与a、b、c、d四种元素的特征谱线进行对照，b元素的谱线在该线状谱中不存在，与a、b、c、d四种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。]
9.B　[各种原子的发射光谱都是线状光谱，A错误；太阳光谱中的暗线与太阳大气中存在的金属元素的特征谱线相对应，于是我们知道太阳大气中存在哪些金属元素，B正确；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；巴尔末系有很多条谱线，只有4条谱线是可见光，D错误。]
10.AB　[炽热的固体、液体和高压气体发出的光形成连续光谱，A正确；各种原子的明线光谱中的明线和它吸收光谱中的暗线必定一一对应，B正确；由A分析可知，气体发出的光也可以形成连续光谱，C错误；甲物质发出的白光通过乙物质的蒸气后，有一些波长的光被乙物质吸收了，所以形成的是乙物质的吸收光谱，故D错误。]
11.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。]
12.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。]
13.A　[谱线的波长满足公式
＝R(－)(n＝3，4，5，6，…)
当n＝3时，波长最长，＝R(－)
当n＝4时，波长次之，＝R(－)
解得＝
由c＝λν得＝＝
故A正确，B、C、D错误。]第3节　光谱与氢原子光谱
学习目标　1.知道什么是光谱，能说出连续谱和线状谱的区别。2.能记住氢原子光谱的实验规律。3.知道巴耳末公式及里德伯常量。4.能用巴耳末公式分析氢原子光谱。
知识点一　不同的光谱
如图所示为不同物体发出的不同光谱。
(1)钨丝白炽灯的光谱与其他三种光谱有什么区别？
(2)铁电极弧光灯的光谱、分子状态的氢光谱、钡光谱的特征相同吗？
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
1.光谱
复色光通过棱镜或光栅后，被色散开的单色光按________(或频率)大小依次排列的图案，称为光谱。
2.光谱的类型
(1)连续光谱：包含有____________且连续分布的光谱称为连续光谱。
(2)线状光谱：有些光谱不是连续的，而是由一条条的________组成，这种光谱称为线状光谱。
(3)发射光谱：物体自身________形成的光谱称为发射光谱，发射光谱又分为________________和____________。
(4)吸收光谱：高温物体发出的包含连续分布的各种波长的光通过其他物质时，某些波长的光被该种物质吸收后，在连续光谱中相应波长的位置上便出现了________，这样的光谱称为吸收光谱。
3.光谱分析
(1)特征谱线：原子的发射光谱都是线状光谱，这些亮线称为原子的____________。
(2)光谱分析：每种原子都有独自的特征谱线，人们利用特征谱线来鉴别物质或确定物质的____________，这种方法称为光谱分析。
(3)优点：灵敏度高，它的精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)应用：人们通过光谱分析发现了若干新元素；通过光谱分析检查半导体材料的纯度。
【思考】 (1)太阳光通过三棱镜后形成的谱线为哪种类型？这种谱线是否可以用于鉴别物质的化学组成？
(2)研究光谱有哪方面的意义？
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
例1 (多选)关于光谱，下列说法正确的是(　　)
A.发射光谱一定是连续光谱
B.利用线状光谱可以鉴别物质和确定物质的组成成分
C.各种原子的原子结构不同，所以各种原子的光谱也是不同的
D.太阳光谱中的暗线，说明太阳大气层中缺少与这些暗线相对应的元素
听课笔记　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
总结提升　几种光谱的比较
　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光谱 一些不连续的亮线组成，不同元素的亮线光谱不同(又叫特征谱线) 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 炽热的物体发出的白光通过温度较低的气体后，再色散形成的 用分光镜观察时，见到连续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
训练1 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发射光谱
B.冶炼时的炼钢炉流出的铁水的光谱是线状光谱
C.光谱都可以用于物质成分的分析
D.分析恒星的光谱，可以确定该恒星大气中的化学成分
知识点二　氢原子光谱
1.氢原子光谱的特点
(1)Hα～Hδ的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____________的光谱线，就能断定这种化合物里一定含有氢。
(2)从长波到短波，Hα～Hδ两相邻光谱线间的距离____________，表现出明显的规律性。
2.巴耳末公式
＝R(n＝3，4，5，6，…)其中R叫作____________常量，其值为R＝1.096 775 81×107 m－1。满足该式的光谱线称为巴耳末系。
【思考】 (1)根据巴耳末公式可知氢原子发光的波长是分立值，它是人为规定的吗？
(2)巴耳末是依据核式结构理论总结出巴耳末公式的吗？
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
例2 已知氢原子光谱中巴耳末系第一条谱线Hα的波长为6.565×10－7 m，已知谱朗克常量h＝6.63×10－34 J·s。
(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和对应光子的能量；
(3)试计算巴耳末系中波长最短的光对应的波长。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
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巴耳末公式及其应用
(1)巴耳末对氢原子光谱在可见光区的四条谱线进行研究得到了下面的公式，该公式称为巴耳末公式：＝R(n＝3，4，5，6，…)
(2)巴耳末公式的应用方法及注意问题
①巴耳末公式反映氢原子发光的规律特征，不能描述其他原子。
②公式中n只能取整数，不能连续取值，因此波长也是分立的值。
③公式是在对可见光区的四条谱线分析时总结出的，在紫外区的谱线也适用。
④应用时熟记公式，当n取不同值时求出一一对应的波长λ。　　
训练2 (多选)下列关于巴耳末公式＝R(－)(n＝3，4，5，6，…)的理解，正确的是(　　)
A.巴耳末系的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光谱
D.在巴耳末系中n值越大，对应的波长λ越短
随堂对点自测
1.(光谱的理解)(鲁科版教材P96节练习T3改编)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
2.(光谱分析)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
3.(氢原子光谱的实验规律)(多选)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，氢原子光谱在可见光区域的谱线可以有无数条
C.巴耳末系包含了氢原子光谱中的可见光部分
D.氢原子光谱是线状光谱的一个例证
4.(氢原子光谱的实验规律)(多选)关于巴耳末公式＝R(n＝3，4，5，6，…)，理解正确的是(　　)
A.式中n只能取整数，R称为巴尔末常量
B.巴尔末系的4条谱线位于可见光区
C.在巴尔末系中n值越大，对应的谱线频率越大
D.该公式包含了氢原子的所有光谱线
第3节　光谱与氢原子光谱
知识点一
导学
提示　(1)钨丝白炽灯的光谱是连续的，中间没有暗线或亮线。而其他三种光谱是由一些不连续的亮线组成的。
(2)这三种光谱中亮线的位置是不同的，即特征不同。
知识梳理
1.波长
2.(1)各种色光　(2)亮线　(3)发光　连续光谱　线状光谱
(4)暗线
3.(1)特征谱线　(2)化学组成
[思考] 提示　(1)吸收光谱。不可以用于物质的化学组成的鉴别。
(2)光是由原子内部电子运动产生的，因此光谱研究是探索原子结构的重要途径。
例1 BC　[发射光谱有两种类型：连续光谱和线状光谱，故A错误；各种原子的发射光谱都是线状光谱，都有一定的特征，也称特征谱线，是因原子结构不同，导致原子光谱也不相同，因而可以通过原子光谱来确定和鉴别物质，对此称为光谱分析，故B、C正确；太阳光谱是吸收光谱，其中的暗线，说明太阳大气层中存在与这些暗线相对应的元素，故D错误。]
训练1 D　[太阳光谱是吸收光谱，白炽灯光谱和炼钢炉流出的铁水的光谱都是连续光谱，故A、B错误；线状光谱、吸收光谱的暗线和亮线都与某一元素对应，可用于分析物质的成分，连续光谱不能用于光谱分析，故C错误；分析恒星光谱中的暗线，与已知元素的特征光谱相比较，可以分析恒星大气中含有的化学成分，故D正确。]
知识点二
1.(1)氢原子　这些波长　(2)越来越小
2.里德伯
[思考] 提示　(1)不是。巴耳末公式准确反映了氢原子发光的实际波长，其波长的分立值并不是人为规定的。
(2)不是，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。
例2 (1)1.10×107 m－1　(2)4.09×10－7 m
4.86×10－19 J　(3)3.64×10－7 m
解析　(1)巴耳末系中第一条谱线为n＝3，即＝R，解得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，解得λ4＝ m＝4.09×10－7 m，对应光子的能量
E＝hν4＝＝ J＝4.86×10－19 J。
(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。
训练2 CD　[此公式是巴耳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光谱，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。]
随堂对点自测
1.A　[太阳光谱中的暗线是太阳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大气中存在的金属元素的特征谱线相对应，于是我们知道太阳大气中存在哪些金属元素，故A正确。]
2.B　[由于高温物体的连续光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，这些暗线与所通过物质有关，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，因此同一物质线状光谱上的亮线与吸收光谱上的暗线相对应，D错误。]
3.CD　[氢原子光谱包括巴耳末系、赖曼系、帕邢系等，其中巴耳末系包含了其中的可见光部分的4条谱线。氢原子光谱为不连续的线状光谱，无线电波、微波、红外线、可见光、到紫外线区段都有其谱线。选项A、B错误，C、D正确。]
4.BC　[巴尔末公式中n只能取整数，且n≥3，式中R叫作里德伯常量，故A错误；巴尔末系的4条谱线位于可见光区，故B正确；根据巴尔末公式＝R可知n值越大，对应的波长λ越短，根据v＝可知对应的频率越大，故C正确；公式只反映氢原子谱线的一个线系，故D错误。](共45张PPT)
第3节　光谱与氢原子光谱
第4章 原子结构
1.知道什么是光谱，能说出连续谱和线状谱的区别。2.能记住氢原子光谱的实验规律。3.知道巴耳末公式及里德伯常量。4.能用巴耳末公式分析氢原子光谱。
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　不同的光谱
知识点一　不同的光谱
如图所示为不同物体发出的不同光谱。
(1)钨丝白炽灯的光谱与其他三种光谱有什么区别？
(2)铁电极弧光灯的光谱、分子状态的氢光谱、钡光谱的特征相同吗？
提示　(1)钨丝白炽灯的光谱是连续的，中间没有暗线或亮线。而其他三种光谱是由一些不连续的亮线组成的。
(2)这三种光谱中亮线的位置是不同的，即特征不同。
1.光谱
复色光通过棱镜或光栅后，被色散开的单色光按______ (或频率)大小依次排列的图案，称为光谱。
2.光谱的类型
(1)连续光谱：包含有__________且连续分布的光谱称为连续光谱。
(2)线状光谱：有些光谱不是连续的，而是由一条条的______组成，这种光谱称为线状光谱。
波长
各种色光
亮线
(3)发射光谱：物体自身______形成的光谱称为发射光谱，发射光谱又分为__________和__________。
(4)吸收光谱：高温物体发出的包含连续分布的各种波长的光通过其他物质时，某些波长的光被该种物质吸收后，在连续光谱中相应波长的位置上便出现了______，这样的光谱称为吸收光谱。
连续光谱
线状光谱
发光
暗线
3.光谱分析
(1)特征谱线：原子的发射光谱都是线状光谱，这些亮线称为原子的__________。
(2)光谱分析：每种原子都有独自的特征谱线，人们利用特征谱线来鉴别物质或确定物质的__________，这种方法称为光谱分析。
(3)优点：灵敏度高，它的精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)应用：人们通过光谱分析发现了若干新元素；通过光谱分析检查半导体材料的纯度。
特征谱线
化学组成
【思考】 (1)太阳光通过三棱镜后形成的谱线为哪种类型？这种谱线是否可以用于鉴别物质的化学组成？
(2)研究光谱有哪方面的意义？
提示　(1)吸收光谱。不可以用于物质的化学组成的
鉴别。
(2)光是由原子内部电子运动产生的，因此光谱研究
是探索原子结构的重要途径。
BC
例1 (多选)关于光谱，下列说法正确的是(　　)
A.发射光谱一定是连续光谱
B.利用线状光谱可以鉴别物质和确定物质的组成成分
C.各种原子的原子结构不同，所以各种原子的光谱也是不同的
D.太阳光谱中的暗线，说明太阳大气层中缺少与这些暗线相对应的元素
解析　发射光谱有两种类型：连续光谱和线状光谱，故A错误；各种原子的发射光谱都是线状光谱，都有一定的特征，也称特征谱线，是因原子结构不同，导致原子光谱也不相同，因而可以通过原子光谱来确定和鉴别物质，对此称为光谱分析，故B、C正确；太阳光谱是吸收光谱，其中的暗线，说明太阳大气层中存在与这些暗线相对应的元素，故D错误。
总结提升　几种光谱的比较
　比较 光谱　 产生条件 光谱形式 应用
线状光谱 稀薄气体发光 形成的光谱 一些不连续的亮线组成，不同元素的亮线光谱不同(又叫特征谱线) 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 炽热的物体发出的白光通过温度较低的气体后，再色散形成的 用分光镜观察时，见到连续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
D
训练1 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发射光谱
B.冶炼时的炼钢炉流出的铁水的光谱是线状光谱
C.光谱都可以用于物质成分的分析
D.分析恒星的光谱，可以确定该恒星大气中的化学成分
解析　太阳光谱是吸收光谱，白炽灯光谱和炼钢炉流出的铁水的光谱都是连续光谱，故A、B错误；线状光谱、吸收光谱的暗线和亮线都与某一元素对应，可用于分析物质的成分，连续光谱不能用于光谱分析，故C错误；分析恒星光谱中的暗线，与已知元素的特征光谱相比较，可以分析恒星大气中含有的化学成分，故D正确。
知识点二　氢原子光谱
1.氢原子光谱的特点
(1)Hα～Hδ的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__________的光谱线，就能断定这种化合物里一定含有氢。
(2)从长波到短波，Hα～Hδ两相邻光谱线间的距离__________，表现出明显的规律性。
氢原子
这些波长
越来越小
2.巴耳末公式
里德伯
【思考】 (1)根据巴耳末公式可知氢原子发光的波长是分立值，它是人为规定的吗？
(2)巴耳末是依据核式结构理论总结出巴耳末公式的吗？
提示　(1)不是。巴耳末公式准确反映了氢原子发光的实际波长，其波长的分立值并不是人为规定的。
(2)不是，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。
例2 已知氢原子光谱中巴耳末系第一条谱线Hα的波长为6.565×10－7 m，已知谱朗克常量h＝6.63×10－34 J·s。
(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和对应光子的能量；
(3)试计算巴耳末系中波长最短的光对应的波长。
CD
A.巴耳末系的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光谱
D.在巴耳末系中n值越大，对应的波长λ越短
解析　此公式是巴耳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光谱，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。
随堂对点自测
2
A
随堂对点自测
1.(光谱的理解)(鲁科版教材P96节练习T3改编)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大气中存在的金属元素的特征谱线相对应，于是我们知道太阳大气中存在哪些金属元素，故A正确。
B
2.(光谱分析)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
解析　由于高温物体的连续光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，这些暗线与所通过物质有关，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，因此同一物质线状光谱上的亮线与吸收光谱上的暗线相对应，D错误。
CD
3.(氢原子光谱的实验规律)(多选)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，氢原子光谱在可见光区域的谱线可以有无数条
C.巴耳末系包含了氢原子光谱中的可见光部分
D.氢原子光谱是线状光谱的一个例证
BC
A.式中n只能取整数，R称为巴尔末常量
B.巴尔末系的4条谱线位于可见光区
C.在巴尔末系中n值越大，对应的谱线频率越大
D.该公式包含了氢原子的所有光谱线
课后巩固训练
3
A
题组一　不同的光谱
1.白炽灯发光产生的光谱是(　　)
A.连续光谱 B.线状光谱
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。
对点题组练
BC
2.(多选)关于线状光谱，下列说法正确的是(　　)
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发光的线状光谱相同
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特征谱线，不会因温度、所处物质不同而改变，故B、C符合题意。
BD
3.(多选)(2024·河北石家庄市期中)每种原子都有自己的特征谱线，我们可以利用它来鉴别物质和确定物质的组成成分，原子的特征谱线属于(　　)
A.吸收光谱 B.发射光谱
C.连续光谱 D.线状光谱
解析　原子的特征谱线是发射光谱，A错误，B正确；原子的特征谱线是分立的线状光谱，C错误，D正确。
AB
4.(多选)关于光谱，下列说法中正确的是(　　)
A.进行光谱分析，可以用线状光谱，也可以用吸收光谱
B.光谱分析的优点是非常灵敏而迅速
C.使一种物质发出的白光通过另一种物质的低温蒸气，取得吸收光谱，就可以对前者的化学组成进行分析
D.摄下月球的光谱，可以分析出月球是由哪些元素组成的
解析　光谱分析非常灵敏且迅速，由于每种元素都有自己的特征光谱，因此可以根据光谱来鉴别物质和确定它的化学成分，所以光谱分析可以用线状光谱或者吸收光谱。使一种物质发出的白光通过另一种物质的低温蒸气，取得吸收光谱，不能分析前者的化学组成。月亮的光谱是太阳的反射光谱，故不能分析月球是由哪些元素组成的。故A、B正确，C、D错误。
B
题组二　氢原子光谱
5.下列对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大小与氢气放电管放电强弱有关
解析　氢原子光谱是线状光谱，波长是一系列不连续的、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，选项B正确，A、C错误；氢原子光谱是氢原子的特征谱线，只要是氢原子发出的光的光谱就相同，与放电管的放电强弱无关，选项D错误。
D
6.下列说法正确的是(　　)
A.巴耳末公式所计算得出的波长与氢原子光谱中的波长是一一对应的关系
B.根据巴耳末公式不仅可以分析氢原子光谱，也可以分析其他原子的发光光谱
C.由巴耳末公式得到的波长都在可见光波段
D.氢原子光谱中有红外光区、可见光区和紫外光区
解析　巴耳末公式只能描述氢原子光谱中的一个线系，不能确定氢原子光谱中所有谱线对应的波长，故A错误；根据巴耳末公式只能分析氢原子光谱，不能分析其他原子的发光光谱，故B错误；巴耳末线系包括可见光区和部分紫外光区，故C错误；氢原子光谱中有可见光区、红外光区和紫外光区，故D正确。
CD
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.巴耳末依据氢原子光谱的分析总结出巴耳末公式
D.巴耳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　巴耳末公式是根据氢原子光谱总结出来的；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C、D正确。
B
综合提升练
8.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a、b、c、d四种元素的特征
谱线进行对照，b元素的谱线在该线状谱中不存在，与
a、b、c、d四种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。
B
9.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光谱，有些原子的发射光
谱是连续光谱
B.太阳光谱中的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.巴尔末系只有4条谱线
解析　各种原子的发射光谱都是线状光谱，A错误；太阳光谱中的暗线与太阳大气中存在的金属元素的特征谱线相对应，于是我们知道太阳大气中存在哪些金属元素，B正确；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；巴尔末系有很多条谱线，只有4条谱线是可见光，D错误。
AB
10.(多选)下列说法中正确的是(　　)
A.炽热的固体、液体和高压气体发出的光形成连续光谱
B.各种原子的明线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明线光谱
D.甲物质发出的白光通过乙物质的蒸气形成的是甲物质的吸收光谱
解析　炽热的固体、液体和高压气体发出的光形成连续光谱，A正确；各种原子的明线光谱中的明线和它吸收光谱中的暗线必定一一对应，B正确；由A分析可知，气体发出的光也可以形成连续光谱，C错误；甲物质发出的白光通过乙物质的蒸气后，有一些波长的光被乙物质吸收了，所以形成的是乙物质的吸收光谱，故D错误。
BD
11.(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。
C
12.对于巴耳末公式，下列说法正确的是(　　)
A.所有氢原子光谱的波长都与巴耳末公式相对应
B.巴耳末公式只确定了氢原子发光中的可见光部分的光波长
C.巴耳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.巴耳末公式确定了各种原子发光中的光的波长
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。
A

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