光譜分析及應(yīng)用

光譜分析及應(yīng)用第1頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期三目標(biāo)導(dǎo)航1.了解分光鏡的構(gòu)造和原理．2．知道發(fā)射光譜、吸收光譜、光譜分析等概念．(重點(diǎn)和難點(diǎn))3．明確光譜產(chǎn)生的機(jī)理及光譜分析的特點(diǎn)．(難點(diǎn))第2頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期三新知初探自學(xué)導(dǎo)引一、發(fā)射光譜和吸收光譜1.光譜用光柵或棱鏡把光按波長(zhǎng)展開(kāi)，獲得光的波長(zhǎng)(頻率)成分和強(qiáng)度分布的記錄，即光譜．按形成條件，將光譜分為_(kāi)________光譜和________光譜．發(fā)射吸收第3頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期三2.發(fā)射光譜(1)概念：物體發(fā)光_________產(chǎn)生的光譜．(2)分類①連續(xù)譜：由連續(xù)分布的包含有________________組成的光譜．②線狀譜：由一些_________亮線組成的光譜．又叫原子光譜．直接一切波長(zhǎng)的光不連續(xù)第4頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期三(3)特征光譜每種元素的原子都有各自的_______光譜，這些光譜一般是明線光譜，即由一系列不連續(xù)的具有特定波長(zhǎng)的譜線組成，這種譜線叫做元素的特征光譜．3.吸收光譜(1)概念：物體發(fā)出的白光，通過(guò)溫度較低的物質(zhì)蒸氣時(shí)，某些波長(zhǎng)的光被該物質(zhì)_______發(fā)射吸收第5頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期三后形成的光譜．(2)說(shuō)明：各種原子的________光譜中的每一條________都跟該原子的_________光譜中的一條_________相對(duì)應(yīng)．想一想1．氫原子光譜是線狀譜還是連續(xù)譜？提示：根據(jù)玻爾理論氫原子核外電子從高能級(jí)躍遷到低能級(jí)只能輻射一定頻率的光子，因此氫原子光譜是線狀譜．吸收暗線發(fā)射亮線第6頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期三二、光譜分析的應(yīng)用1.光譜分析由于每種元素都有自己的_______光譜，因此可以根據(jù)光譜來(lái)鑒別物質(zhì)和確定它們的化學(xué)組成，這種方法叫做________分析．2.應(yīng)用(1)檢測(cè)半導(dǎo)體材料硅和鍺是不是達(dá)到高純度要求．特征光譜第7頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期三(2)研究天體的____________．(3)發(fā)現(xiàn)新元素，如銣和銫．(4)鑒定食品的優(yōu)劣．(5)鑒定文物．2．月光比遙遠(yuǎn)的恒星發(fā)出的光亮得多，既然恒星的成分可以用光譜分析的方法分析，月球的成分是否可以用光譜分析的方法得到？提示：月球反射太陽(yáng)光，月球本身不發(fā)光，故不能通過(guò)對(duì)月光做光譜分析獲得月球的成分．物質(zhì)成分第8頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期三要點(diǎn)探究講練互動(dòng)要點(diǎn)一常見(jiàn)光譜的分類及其特點(diǎn)學(xué)案導(dǎo)引1.光譜的分類有哪些？其產(chǎn)生、特點(diǎn)如何？2.什么是太陽(yáng)光譜？第9頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期三1.連續(xù)光譜(1)產(chǎn)生：熾熱的固體、液體和高壓氣體的發(fā)射光譜是連續(xù)譜，如電燈絲發(fā)出的光、熾熱的鋼水發(fā)出的光都形成連續(xù)譜．(2)特點(diǎn)：其光譜是連在一起的光帶．2.明線光譜：只含有一些不連續(xù)的亮線光譜．(1)產(chǎn)生：由游離狀態(tài)的原子發(fā)射的，因此也叫原子光譜，稀薄氣體或金屬的蒸氣的發(fā)射光譜第10頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期三是線狀譜．實(shí)驗(yàn)證明，每種元素的原子都有一定特征的線狀譜，可以使用光譜管觀察稀薄氣體發(fā)光時(shí)的線狀譜．(2)特點(diǎn)：不同元素的原子產(chǎn)生的線狀譜是不同的，但同種元素原子產(chǎn)生的線狀譜是相同的，這意味著，某種物質(zhì)的原子可以用其線狀譜加以鑒別，因此稱某種元素的線狀譜為這種元素原子的特征譜線．第11頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期三3.吸收光譜(1)產(chǎn)生：由高壓氣體或熾熱物體發(fā)出的白光通過(guò)溫度較低的氣體后產(chǎn)生的．(2)特點(diǎn)：在連續(xù)光譜的背景上有若干條暗線．實(shí)驗(yàn)表明，各種原子的吸收光譜中的每一條暗線都跟該原子的線狀譜中的一條亮線相對(duì)應(yīng)．即某種原子發(fā)出的光與吸收的光的頻率是特定的，因此吸收光譜中的暗線也是該元素的特征譜線．第12頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期三例如：太陽(yáng)光譜就是太陽(yáng)內(nèi)部發(fā)出的強(qiáng)光經(jīng)溫度較低的太陽(yáng)大氣層時(shí)產(chǎn)生的吸收光譜．特別提醒：(1)某種原子線狀光譜中的亮線與其吸收光譜中的暗線是一一對(duì)應(yīng)的，兩者均可用來(lái)作光譜分析．(2)太陽(yáng)光譜就是太陽(yáng)內(nèi)部發(fā)出的強(qiáng)光經(jīng)溫度較低的太陽(yáng)大氣層時(shí)產(chǎn)生的吸收光譜．第13頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期三

關(guān)于光譜的下列說(shuō)法中正確的是(

)A．連續(xù)譜和線狀譜都是發(fā)射光譜B．線狀譜的譜線含有原子的特征譜線C．固體、液體和氣體的發(fā)射光譜是連續(xù)譜，只有金屬蒸氣的發(fā)射光譜是明線光譜D．在吸收光譜中，低溫氣體原子吸收的光恰好就是這種氣體原子在高溫發(fā)出的光例1第14頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期三【思路點(diǎn)撥】根據(jù)各種光譜產(chǎn)生及特點(diǎn)進(jìn)行分析．【精講精析】發(fā)射光譜分為連續(xù)譜、線狀譜，線狀譜的譜線含有原子的特征譜線，故A、B項(xiàng)正確；由吸收光譜的產(chǎn)生原理可知D項(xiàng)正確．熾熱的固體、液體和高壓氣體產(chǎn)生的是連續(xù)光譜，故C錯(cuò)．【答案】

ABD第15頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期三【規(guī)律方法】要正確判斷有關(guān)光譜的問(wèn)題要把握以下幾點(diǎn)：(1)弄清連續(xù)譜、線狀譜、吸收譜的產(chǎn)生和概念．(2)正確區(qū)分連續(xù)譜和線狀譜．(3)知道用來(lái)做光譜分析的是哪些譜線及其使用這些譜線的原因．第16頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期三變式訓(xùn)練1.對(duì)于光譜，下面的說(shuō)法中正確的是(

)A．大量原子發(fā)光的光譜是連續(xù)譜，少量原子發(fā)光的光譜是線狀譜B．線狀譜是由不連續(xù)的若干波長(zhǎng)的光所組成C．太陽(yáng)光譜是連續(xù)譜D．太陽(yáng)光譜是線狀譜第17頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期三解析：選BD.原子光譜體現(xiàn)原子的特征，是線狀譜，同一種原子無(wú)論多少發(fā)光特征都相同，即形成的線狀譜都一樣，故A錯(cuò)；B項(xiàng)是線狀譜的特征，正確；太陽(yáng)光周圍的元素的低溫蒸氣吸收了相應(yīng)頻率的光，故太陽(yáng)光譜是線狀譜，故D對(duì)C錯(cuò)．第18頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期三學(xué)案導(dǎo)引1．什么是光譜分析？2．哪些光譜能用于光譜分析？3．光譜分析有哪些應(yīng)用？要點(diǎn)二光譜分析及應(yīng)用第19頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期三1.特征譜線每種元素的原子都有各自的發(fā)射光譜，這些光譜一般都是線狀譜線，即由一系列不連續(xù)的具有特定波長(zhǎng)的譜線組成，這種譜線叫做特征譜線．2.光譜分析由于每種元素都有自己的特征譜線，因此可以根據(jù)光譜來(lái)鑒別物質(zhì)和確定它們的化學(xué)組成，這種方法叫做光譜分析．在進(jìn)行光譜分析時(shí)，可利用發(fā)射光譜，也可利用吸收光譜．第20頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期三3.光譜分析的應(yīng)用(1)應(yīng)用光譜分析發(fā)現(xiàn)新元素．(2)鑒別物體的物質(zhì)成分；研究太陽(yáng)光譜時(shí)發(fā)現(xiàn)了太陽(yáng)中存在鈉、鎂、銅、鋅、鎳等金屬元素．(3)應(yīng)用光譜分析鑒定食品優(yōu)劣．特別提醒：太陽(yáng)光譜也稱為吸收光譜，同種元素的吸收光譜與線狀光譜是一一對(duì)應(yīng)的．光譜分析可用線狀光譜，也可以用吸收光譜，它們同是原子的特征譜線．第21頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期三

利用光譜分析的方法能夠鑒別物質(zhì)和確定物質(zhì)的組成成分，關(guān)于光譜分析下列說(shuō)法正確的是(

)A．利用高溫物體的連續(xù)譜就可鑒別其組成成分B．利用物質(zhì)的線狀譜就可鑒別其組成成分C．高溫物體發(fā)出的光通過(guò)物質(zhì)后的光譜上的暗線反映了高溫物體的組成成分例2第22頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期三D．同一種物質(zhì)的線狀譜與吸收光譜上的暗線，由于光譜的不同，它們沒(méi)有關(guān)系【思路點(diǎn)撥】

光譜分析可利用的光譜是線狀譜和吸收光譜．【精講精析】

由于高溫物體的光譜包括了各種頻率的光，與其組成成分無(wú)關(guān)，故A錯(cuò)誤；某種物質(zhì)發(fā)光的線狀譜中的明線是與某種原子發(fā)出的某頻率的光有關(guān)，通過(guò)這些亮第23頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期三線與原子的特征譜線對(duì)照，即可確定物質(zhì)的組成成分，B正確；高溫物體發(fā)出的光通過(guò)物質(zhì)后某些頻率的光被吸收而形成暗線，這些暗線與所經(jīng)物質(zhì)有關(guān)，C錯(cuò)誤；某種物質(zhì)發(fā)出某種頻率的光，當(dāng)光通過(guò)這種物質(zhì)時(shí)它也會(huì)吸收這種頻率的光，因此線狀譜中的亮線與吸收光譜中的暗線相對(duì)應(yīng)．D錯(cuò)誤．第24頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期三【答案】

B【誤區(qū)警示】由于對(duì)各類光譜產(chǎn)生的原因不清楚，在進(jìn)行光譜分析時(shí)不能確定相應(yīng)的光譜，導(dǎo)致盲目選擇．第25頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期三變式訓(xùn)練2.關(guān)于光譜分析，下列說(shuō)法正確的是(

)A．光譜分析的依據(jù)是每種元素都有自己的特征譜線B．光譜分析不能用線狀譜C．光譜分析既可以用線狀譜也可以用連續(xù)譜D．分析月亮的光譜，可以鑒別月球的化學(xué)成分第26頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期三解析：選A.每種元素的原子都有自己的特征譜線，依據(jù)原子的特征譜線、線狀譜和吸收光譜可做光譜分析，A對(duì)，B錯(cuò)；連續(xù)譜因含有一切波長(zhǎng)的光，不是原子的特征譜線，因而不能用來(lái)做光譜分析，C錯(cuò)；月亮反射太陽(yáng)光，因此，分析月亮的光譜并不能鑒定月球的化學(xué)組成，只表示太陽(yáng)的吸收光譜，D錯(cuò)．第27頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期三熱點(diǎn)示例創(chuàng)新拓展第28頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期三k＝2的一系列譜線其波長(zhǎng)處在可見(jiàn)光區(qū)，稱為巴耳末系．用氫原子發(fā)出的光照射某種金屬進(jìn)行光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)，當(dāng)用巴耳末系波長(zhǎng)最短的