24 氢原子光谱与能级结构 规范训练鲁科版选修35.docx

第4节氢原子光谱与能级结构

(时间：60分钟)
考查知识点及角度难度及题号基础中档稍难光谱及光谱分析1、2巴耳末公式的应用3、45、6综合提升7
知识点一光谱及光谱分析
1．通过光栅或棱镜获得物质发光的光谱是 ()．
A．按光子的频率顺序排列
B．按光子的质量大小排列
C．按光子的速度大小排列
D．按光子的能量大小排列
解析由于光谱是将光按波长展开，而波长与频率相对应，故A正确．而光
子没有质量，各种色光在真空中传播速度相同，B、C错误；由爱因斯坦的光
子说可知光子能量与光子频率相对应．D正确．
答案AD
2．有关原子光谱，下列说法正确的是 ()．
A．原子光谱反映了原子结构特征
B．氢原子光谱跟氧原子光谱是不同的
C．太阳光谱是连续谱
D．鉴别物质的成分可以采用光谱分析
解析不同的原子发出的谱线不相同，每一种原子都有自己的特征谱线，利
用光谱分析可以用来确定元素，原子光谱可以间接反映原子结构的特征，故
A、B、D正确．太阳光谱是不连续的，故C不正确．
答案ABD
知识点二巴耳末公式的应用
3．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．氢原子光谱是线状谱的一个例证
解析氢原子的谱系有好几个，巴耳末系仅是可见光区中的一个，仅十四条
谱线．故A、B不正确，C正确．氢原子光谱是线状谱，故D正确．
答案CD
4．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
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，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．
答案C
5．巴耳末通过对氢光谱的研究总结出巴耳末公式eq\f(1,λ)＝Req\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,22)－\f(1,n2)))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．巴耳末依据氢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发光的实际，其波长的分立值并不是人为
规定的
解析由于巴耳末是利用当时已知的、在可见光区的14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，巴耳末公式反映了
氢原子发光的分立性，也就是氢原子实际只有若干特定频率的光，由此可知，
C、D正确．
答案CD
6．在可见光范围内，氢原子发光的波长最长的两条谱线所对应的波长各是多少？频率各是多少？
解析利用巴耳末公式计算波长eq\f(1,λ)＝Req\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,22)－\f(1,n2)))
当n＝3、4时，氢原子发光所对应的两条谱线波长最长
当n＝3时，eq\f(1,λ1)＝1.10×107×eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,22)－\f(1,32)))m－1，解得λ1≈6.54×10－7m
当n＝4时，eq\f(1,λ2)＝1.10×107×eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,22)－\f(1,42)))m－1，解得λ2≈4.85×10－7m，
由波速公式c＝λν
得ν1＝eq\f(c,λ1)＝eq\f(3.0×108,6.54×10－7)Hz≈4.59×1014Hz
ν2＝eq\f(c,λ2)＝eq\f(3.0×108,4.85×10－7)Hz≈6.19×1014Hz.
答案λ1＝6.54×10－7m，λ2＝4.85×10－7m；
ν1＝4.59×1014Hz，ν2＝6.19×1014Hz

7．在氢原子的光谱的紫外区的谱线系中有多条谱线，试利用莱曼系的公式eq\f(1,λ)＝Req\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,12)－\f(1,n2)))，n＝2，3，4，…，计算紫外线的最长波和最短波的波长．
解析根据莱曼系公式：
eq\f(1,λ)＝Req\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,12)－\f(1