高中物理 3.4 光谱分析在科学技术中的应用课件 沪科版选修35.ppt

第3章￿￿原子世界探秘3.4￿光谱分析在科学技术中的应用1.了解各种光谱及其特点了解各种光谱及其特点.2.知道光谱分析及其重要应用．知道光谱分析及其重要应用． 学习目标定位学习目标定位知识储备区3．．(1)发射发射 吸收吸收 (2)①①直接直接 ②②一切波长的光一切波长的光 不连续不连续③③发射发射 不连续不连续 (3)①①吸收后吸收后 ②②吸收吸收 暗暗 发射发射 亮亮知识链接知识链接新知呈现新知呈现1．折射率．折射率 色散色散 2．红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫．红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫 λf4．．(1)光谱光谱 (2) 1×10－－10 g学习探究区一、对光谱的认识一、对光谱的认识二、光谱分析二、光谱分析一、对光谱的认识要点提炼要点提炼1．连续谱和线状谱都属于．连续谱和线状谱都属于发射发射光谱光谱(1)连续谱连续谱①①产产生生：： 、、 和和 的的光光谱谱，，如如灯灯丝丝、、烛焰、炽热钢水等发出的光都是连续光谱．烛焰、炽热钢水等发出的光都是连续光谱．②②特点：光谱特点：光谱是是 ．．炽热的固体炽热的固体液体液体高压气体高压气体连在一起的光带连在一起的光带(2)线状谱线状谱①①产生：由游离态的原子发射的，因此也叫原子光谱产生：由游离态的原子发射的，因此也叫原子光谱．．和和金属的蒸气的发射光谱是线状谱．金属的蒸气的发射光谱是线状谱．②②特点：不同元素的原子产生的线状谱特点：不同元素的原子产生的线状谱是是 的的，但同种元素，但同种元素的原子产生的线状谱的原子产生的线状谱是是 的的，这意味着，某种物质的原子可，这意味着，某种物质的原子可用其线状谱加以鉴别．用其线状谱加以鉴别．稀薄气体稀薄气体不同不同相同相同2．吸收光谱．吸收光谱(1)产生：物体发出的白光通过产生：物体发出的白光通过 的物质蒸气时产生的．的物质蒸气时产生的．(2)特点：在连续谱的背景上有若干条特点：在连续谱的背景上有若干条 ．同种元素的吸收光．同种元素的吸收光谱与谱与 是一一对应的．是一一对应的．温度较低温度较低暗线暗线线状谱线状谱3．太阳光谱．太阳光谱是是 光谱光谱(1)特点：在连续谱的背景上出现一些不连续的暗线．特点：在连续谱的背景上出现一些不连续的暗线．(2)产生原因：阳光中含有各种颜色的光，当阳光透过太阳的高产生原因：阳光中含有各种颜色的光，当阳光透过太阳的高层大气射向地球时，太阳高层大气含有的元素会吸收它自己特层大气射向地球时，太阳高层大气含有的元素会吸收它自己特征谱线的光，然后再向四面八方发射出去，到达地球上的这些征谱线的光，然后再向四面八方发射出去，到达地球上的这些谱线看起来就暗了，这就形成了连续谱背景下的暗线．谱线看起来就暗了，这就形成了连续谱背景下的暗线．吸收吸收例例1 　下列光谱中哪些是线状谱　下列光谱中哪些是线状谱(　　　　)A．日光灯产生的光谱．日光灯产生的光谱B．白炽灯的光谱．白炽灯的光谱C．酒精灯中燃烧的钠蒸气所产生的光谱．酒精灯中燃烧的钠蒸气所产生的光谱D．白光通过温度较低的钠蒸气所产生的光谱．白光通过温度较低的钠蒸气所产生的光谱解析解析　日光灯是低压水银蒸气导电发光，产生的是线状谱，　日光灯是低压水银蒸气导电发光，产生的是线状谱，A项对；项对；白炽灯是炽热钨丝发光，其光谱为连续谱，白炽灯是炽热钨丝发光，其光谱为连续谱，B项错．项错．白光通过温度较低的钠蒸气应产生吸收光谱，而酒精灯中燃烧白光通过温度较低的钠蒸气应产生吸收光谱，而酒精灯中燃烧的钠蒸气所产生的光谱为线状谱，所以的钠蒸气所产生的光谱为线状谱，所以C项对，项对，D项错．项错．答案答案　　AC例例2 　关于太阳光谱，下列说法正确的是　关于太阳光谱，下列说法正确的是(　　　　)A．太阳光谱是吸收光谱．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．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．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．根据太阳光谱中的暗线，可以分析地球大气层中含有哪些 元素元素解析解析　太阳是一个高温物体，它发出的白光通过温度较低的太阳　太阳是一个高温物体，它发出的白光通过温度较低的太阳大气层时，会被太阳大气层中的某些元素的原子吸收，从而使我大气层时，会被太阳大气层中的某些元素的原子吸收，从而使我们观察到的太阳光谱是吸收光谱，所以分析太阳的吸收光谱，可们观察到的太阳光谱是吸收光谱，所以分析太阳的吸收光谱，可知太阳大气层的物质组成，而某种物质要观察到它的吸收光谱，知太阳大气层的物质组成，而某种物质要观察到它的吸收光谱，要求它的温度不能太低，但也不能太高，否则会直接发光，由于要求它的温度不能太低，但也不能太高，否则会直接发光，由于地球大气层的温度很低，所以太阳光通过地球大气层时不会被地地球大气层的温度很低，所以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．球大气层中的物质原子吸收．答案答案　　AB返回返回二、光谱分析要点提炼要点提炼光光谱谱分分为为发发射射光光谱谱和和吸吸收收光光谱谱．．发发射射光光谱谱的的 和和吸吸收收光光谱谱都是原子都是原子的的 谱线谱线，都可用于光谱分析．，都可用于光谱分析．线状谱线状谱特征特征例例3　　利利用用光光谱谱分分析析的的方方法法能能够够鉴鉴别别物物质质和和确确定定物物质质的的组组成成成成分分，，关于光谱分析下列说法正确的是关于光谱分析下列说法正确的是(　　　　)A．利用高温物体的连续谱就可鉴别其组成成分．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．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．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，它们没有关系同，它们没有关系解析解析　由于高温物体的光谱包括了各种频率的光，与其组成成　由于高温物体的光谱包括了各种频率的光，与其组成成分无关，故分无关，故A错误；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，的组成成分，B正确；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，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，这些暗线与所经物质有关，C错误；错误；某种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．应．D错误．错误．答案答案　　B针对训练针对训练　关于光谱分析，下列说法错误的是　关于光谱分析，下列说法错误的是(　　　　)A．光谱分析的依据是每种元素都有其特征谱线．光谱分析的依据是每种元素都有其特征谱线B．光谱分析不能用连续谱．光谱分析不能用连续谱C．光谱分析既可以用线状谱，也可以用吸收光谱．光谱分析既可以用线状谱，也可以用吸收光谱D．分析月亮的光谱可得知月球的化学组成．分析月亮的光谱可得知月球的化学组成返回返回答案答案　　ACD解析解析　光谱分析常用反映原子特性的光谱，既可以用线状谱，　光谱分析常用反映原子特性的光谱，既可以用线状谱，也可以用吸收光谱，但不能用连续谱，故也可以用吸收光谱，但不能用连续谱，故A、、B、、C项正确；项正确；月亮反射太阳光，因此，分析月亮的光谱并不能鉴定月球的化月亮反射太阳光，因此，分析月亮的光谱并不能鉴定月球的化学组成，所以学组成，所以D不正确．不正确．课堂要点小结返回返回自我检测区12341．关于光谱，下列说法正确的是．关于光谱，下列说法正确的是(　　　　)A．炽热的液体发射连续谱．炽热的液体发射连续谱B．发射光谱一定是连续谱．发射光谱一定是连续谱C．线状谱和吸收光谱都可以对物质成分进行分析．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．霓虹灯发光形成的光谱是线状谱12341234解析解析　炽热的液体发射的光谱为连续谱，所以选项　炽热的液体发射的光谱为连续谱，所以选项A正确．正确．发射光谱可以是连续谱也可以是线状谱，所以选项发射光谱可以是连续谱也可以是线状谱，所以选项B错误．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，所以选项进行分析，所以选项C正确．正确．霓虹灯发光形成的光谱是线状谱，所以选项霓虹灯发光形成的光谱是线状谱，所以选项D正确．正确．答案答案　　ACD2．对原子光谱，下列说法正确的是．对原子光谱，下列说法正确的是(　　　　)A．原子光谱是不连续的．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．由于原子都是由原子核和电子组成的，所以各种原子的原原 子子光谱是相同的光谱是相同的C．各种原子的原子结构不同，所以各种原子的原子光谱也．各种原子的原子结构不同，所以各种原子的原子光谱也不不 相同相同D．分析物质发光的光谱，可以鉴别物质中含哪些元素．分析物质发光的光谱，可以鉴别物质中含哪些元素12341234解析解析　原子光谱为线状谱，选项　原子光谱为线状谱，选项A正确；正确；各种原子都有自己的特征谱线，故选项各种原子都有自己的特征谱线，故选项B错误，选项错误，选项C正确；正确；根据各种原子的特征谱线进行光谱分析可鉴别物质的组成，选根据各种原子的特征谱线进行光谱分析可鉴别物质的组成，选项项D正确．正确．答案答案　　ACD1233．关于光谱和光谱分析，下列说法中正确的是．关于光谱和光谱分析，下列说法中正确的是(　　　　)A．太阳光谱和白炽灯光谱都是连续谱．太阳光谱和白炽灯光谱都是连续谱B．霓虹灯产生的是线状谱．霓虹灯产生的是线状谱C．进行光谱分析时，只能用明线光谱．进行光谱分析时，只能用明线光谱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．同一元素吸收光谱的暗线与线状谱的位置是一一对应的41234解析解析　太阳光谱是吸收光谱，可进行光谱分析；白炽灯光产生　太阳光谱是吸收光谱，可进行光谱分析；白炽灯光产生的是连续谱；霓虹灯管内充有稀薄气体，产生的光谱为线状谱的是连续谱；霓虹灯管内充有稀薄气体，产生的光谱为线状谱．．答案答案　　BD1234．太阳光的光谱中有许多暗线，它们对应着某些元素的特征．太阳光的光谱中有许多暗线，它们对应着某些元素的特征谱谱线线，产生这些暗线是由于，产生这些暗线是由于(　　　　)A．太阳表面大气层中缺少相应的元素．太阳表面大气层中缺少相应的元素B．太阳内部缺少相应的元素．太阳内部缺少相应的元素C．太阳表面大气层中存在着相应的元素．太阳表面大气层中存在着相应的元素D．太阳内部存在着相应的元素．太阳内部存在着相应的元素4解析解析　吸收光谱的暗线是连续谱中某些波长的光被物质吸收后　吸收光谱的暗线是连续谱中某些波长的光被物质吸收后产生的．阳光中含有各种颜色的光，当阳光透过太阳的高层大产生的．阳光中含有各种颜色的光，当阳光透过太阳的高层大气射向地球时，太阳的高层大气含有的元素会吸收它自己特征气射向地球时，太阳的高层大气含有的元素会吸收它自己特征谱线的光，然后再向四面八方发射出去．易错原因是不理解光谱线的光，然后再向四面八方发射出去．易错原因是不理解光谱的成因以及不同谱线的特点谱的成因以及不同谱线的特点.答案答案　　C1234。