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(共37张PPT)
[学习目标]
1.知道光谱的概念及光谱的分类，知道发射光谱与吸收光谱、线状谱与连续光谱的区别。
2.知道什么是光谱分析，了解光谱分析的应用。
3.知道氢原子光谱的规律。
1.光谱：复色光通过______后，分解为一系列____光，而且按____的顺序排列成一条光带，称为光谱。如太阳光经过分光镜后形成按红、___、黄、___、蓝、___、紫次序排列的光谱，称为太阳光谱。
2.光谱的分类
(1)发射光谱：由____物质所发的光直接产生的光谱。
①分类
a.连续光谱：由波长_________的光组成的____彩色光带，称为连续光谱。
b.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。
②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。
分光镜
单色
波长
橙
绿
靛
发光
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，某些特定频率的光被____，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____光谱。
(3)线状谱：对于某一种原子，发射光谱和吸收光谱都是____的谱线，称为线状谱。
(4)原子光谱
①概念：同一种原子发射光谱中的___线与吸收光谱中___线的位置是____的，称为这种原子的____光谱，这样的光谱称为____光谱。
②特点：不同原子的特征光谱____，它只决定于原子的内部结构。
吸收
分立
暗
暗线
分立
明
暗
相同
特征
原子
不同
3.光谱分析
(1)定义：利用________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，这种方法叫作光谱分析。
(2)光谱分析的优点
①光谱分析极为_____，它的精确度远高于化学分析和其他分析手段。
②在不破坏、不接触研究对象的情况下，获取其内部信息。
(3)光谱分析的应用：光谱分析在考古学、医学、空气质量和环境污染探测、天文学研究中有重要应用。
原子光谱
灵敏
[易错辨析]
(1)各种原子的发射光谱都是连续谱。( )
(2)不同原子的发光频率是不一样的。( )
(3)明线光谱和连续光谱都可以用来光谱分析。( )
(4)可以利用光谱分析来鉴别物质和确定物质的组成成分。( )
×
√
×
√
[例1]　(多选)关于光谱，下列说法正确的是(　　)
A.炽热的液体发射连续光谱
B.发射光谱一定是连续光谱
C.线状谱和吸收光谱都可以对物质成分进行分析
D.霓虹灯发光形成的光谱是线状谱
解析　炽热的液体发射的光谱为连续光谱，A正确；发射光谱可以是连续光谱，也可以是线状谱，B错误；线状谱和吸收光谱都对应某种元素的光谱，都可以对物质成分进行分析，C正确；霓虹灯发出的光，其光谱是线状谱，D正确。
ACD
[例2]　下列关于光谱分析的说法正确的是(　　)
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
1.氢原子光谱：在真空管中充入____的氢气，两极加上2～3 kV的高压，在电场的激发下，氢原子就会发光，通过______就可以观察到______光谱。
2.氢原子光谱的特点：氢原子光谱在可见光范围内存在___条分立的谱线。
3.巴尔末公式
稀薄
分光镜
氢原子
4
(2)式中RH叫作里德伯常量，实验测得RH＝1.10×107 m-1。
(3)式中只能取n≥3的整数，不能连续取值，波长是分立的值。
特别提醒：应用巴尔末公式时注意： ①明确n的取值，n＝3，4，5，…。 ②公式中n的取值越小，对应的波长越长；n的取值越大，对应的波长越短。
[思考探究]
如图所示为氢原子光谱的片段，仔细观察氢原子光谱具有什么特点？
提示　从右至左，相邻谱线间的距离越来越小。
CD
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。
A
1.(光谱)下列关于光谱的说法正确的是(　　)
A.月光是连续谱
B.日光灯产生的光谱是连续谱
C.酒精灯中燃烧的钠蒸气所产生的光谱是线状谱
D.气体发出的光只能产生线状谱
解析　月光是反射的太阳光，不是连续谱，故A错误；日光灯是稀薄气体发光，所以产生的是线状谱，故B错误；酒精灯中燃烧的钠蒸气属于稀薄气体发光，产生线状谱，故C正确；高气压体发出的光能产生连续谱，故D错误。
C
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。
BC
3.(氢原子光谱)下列对于氢原子光谱实验规律的认识正确的是(　　)
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。
B
C
解析　由于巴耳末是利用当时已知的、在可见光区的4条谱线做了分析总结出的巴耳末公式，并不是依据核式结构理论总结出来的，故A错误，C正确；n只能取大于等于3的整数，则波长不能取连续值，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，故B错误；巴耳末公式只是对氢原子光谱中部分谱线的总结，不能准确反映氢原子发光的实际情况，其波长的分立值也不是人为规定的，故D错误。
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[基础巩固练]
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。
A
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2.(多选)关于线状谱，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
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3.(多选)关于太阳光谱，下列说法正确的是(　　)
A.太阳光谱是吸收光谱
B.太阳光谱中的暗线，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
C.根据太阳光谱中的暗线，可以分析太阳的物质组成
D.根据太阳光谱中的暗线，可以分析地球大气层中含有哪些元素
解析　太阳是高温物体，它发出的白光通过温度较低的太阳大气层时，某些特定频率的光会被太阳大气层中某些元素的原子吸收，因此我们观察到的太阳光谱是吸收光谱，故A、B正确；分析太阳的吸收光谱，可知太阳大气层的物质组成，而某种物质要观测到它的吸收光谱，要求它的温度不能太低，也不能太高，否则会直接发光，由于地球大气层的温度很低，太阳光通过地球大气层时不会被地球大气层中的物质原子吸收，故C、D错误。
AB
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4.(多选)对原子光谱，下列说法正确的是(　　)
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同
D.分析物质发出的光谱，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。
ACD
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5.(多选)下列关于光谱和光谱分析的说法正确的是(　　)
A.光谱包括发射光谱、连续光谱、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.光谱分析可以精确分析物质中所含元素
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光谱和明线光谱，明线光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；光谱分析可以精确分析物质中所含元素，并能帮助人们发现新元素，选项C正确。
BCD
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6.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。
C
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A
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10.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。
B
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11.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(　　)
B
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。
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[拓展培优练]
12.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。
(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(结果均保留四位有效数字)。
答案　(1)1.097×107 m-1　(2)4.102×10-7 m(或410.2 nm)

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