光谱分析及应用.ppt

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1、光谱分析及应用现在学习的是第1页，共31页1.了解分光镜的构造和原理了解分光镜的构造和原理2知道发射光谱、吸收光谱、光谱分析等概念知道发射光谱、吸收光谱、光谱分析等概念(重点和难点重点和难点)3明确光谱产生的机理及光谱分析的特点明确光谱产生的机理及光谱分析的特点(难点难点)现在学习的是第2页，共31页新知初探自学导引新知初探自学导引一、发射光谱和吸收光谱一、发射光谱和吸收光谱1.光谱光谱用光栅或棱镜把光按波长展开，获得光的波用光栅或棱镜把光按波长展开，获得光的波长长(频率频率)成分和强度分布的记录，即光谱成分和强度分布的记录，即光谱按形成条件，将光谱分为按形成条件，将光谱分为_光谱和光谱和_光

2、谱光谱发射发射吸收吸收现在学习的是第3页，共31页2.发射光谱发射光谱(1)概念：物体发光概念：物体发光_产生的光谱产生的光谱(2)分类分类连续谱：由连续分布的包含有连续谱：由连续分布的包含有_组成的光谱组成的光谱线状谱：由一些线状谱：由一些_亮线组成的光谱又亮线组成的光谱又叫原子光谱叫原子光谱直接直接一切波长的光一切波长的光不连续不连续现在学习的是第4页，共31页(3)特征光谱特征光谱每种元素的原子都有各自的每种元素的原子都有各自的_光谱，光谱，这些光谱一般是明线光谱，即由一系列不连这些光谱一般是明线光谱，即由一系列不连续的具有特定波长的谱线组成，这种谱线叫续的具有特定波长的谱线组成，这种谱

3、线叫做元素的特征光谱做元素的特征光谱3.吸收光谱吸收光谱(1)概念：物体发出的白光，通过温度较低的概念：物体发出的白光，通过温度较低的物质蒸气时，某些波长的光被该物质物质蒸气时，某些波长的光被该物质_发射发射吸收吸收现在学习的是第5页，共31页后形成的光谱后形成的光谱(2)说明：各种原子的说明：各种原子的_光谱中的每一条光谱中的每一条_都跟该原子的都跟该原子的_光谱中的一条光谱中的一条_相对应相对应想一想想一想1氢原子光谱是线状谱还是连续谱？氢原子光谱是线状谱还是连续谱？提示：提示：根据玻尔理论氢原子核外电子从高能根据玻尔理论氢原子核外电子从高能级跃迁到低能级只能辐射一定频率的光子，级跃迁到低

4、能级只能辐射一定频率的光子，因此氢原子光谱是线状谱因此氢原子光谱是线状谱吸收吸收暗线暗线发射发射亮线亮线现在学习的是第6页，共31页二、光谱分析的应用二、光谱分析的应用1.光谱分析光谱分析由于每种元素都有自己的由于每种元素都有自己的_光谱，因光谱，因此可以根据光谱来鉴别物质和确定它们的化此可以根据光谱来鉴别物质和确定它们的化学组成，这种方法叫做学组成，这种方法叫做_分析分析2.应用应用(1)检测半导体材料硅和锗是不是达到高纯度检测半导体材料硅和锗是不是达到高纯度要求要求特征特征光谱光谱现在学习的是第7页，共31页(2)研究天体的研究天体的_(3)发现新元素，如铷和铯发现新元素，如铷和铯(4)鉴

5、定食品的优劣鉴定食品的优劣(5)鉴定文物鉴定文物2月光比遥远的恒星发出的光亮得多，既然月光比遥远的恒星发出的光亮得多，既然恒星的成分可以用光谱分析的方法分析，月球恒星的成分可以用光谱分析的方法分析，月球的成分是否可以用光谱分析的方法得到？的成分是否可以用光谱分析的方法得到？提示：提示：月球反射太阳光，月球本身不发光，故月球反射太阳光，月球本身不发光，故不能通过对月光做光谱分析获得月球的成分不能通过对月光做光谱分析获得月球的成分物质成分物质成分现在学习的是第8页，共31页要点探究讲练互动要点探究讲练互动常见光谱的分类及其特点常见光谱的分类及其特点学案导引学案导引1.光谱的分类有哪些？其产生、特点

6、如何？光谱的分类有哪些？其产生、特点如何？2.什么是太阳光谱？什么是太阳光谱？现在学习的是第9页，共31页1.连续光谱连续光谱(1)产生：炽热的固体、液体和高压气体的发射产生：炽热的固体、液体和高压气体的发射光谱是连续谱，如电灯丝发出的光、炽热的钢光谱是连续谱，如电灯丝发出的光、炽热的钢水发出的光都形成连续谱水发出的光都形成连续谱(2)特点：其光谱是连在一起的光带特点：其光谱是连在一起的光带2.明线光谱：只含有一些不连续的亮线光谱明线光谱：只含有一些不连续的亮线光谱(1)产生：由游离状态的原子发射的，因此也叫产生：由游离状态的原子发射的，因此也叫原子光谱，稀薄气体或金属的蒸气的发射光谱原子光谱

7、，稀薄气体或金属的蒸气的发射光谱现在学习的是第10页，共31页是线状谱实验证明，每种元素的原子都有是线状谱实验证明，每种元素的原子都有一定特征的线状谱，可以使用光谱管观察稀一定特征的线状谱，可以使用光谱管观察稀薄气体发光时的线状谱薄气体发光时的线状谱(2)特点：不同元素的原子产生的线状谱是不特点：不同元素的原子产生的线状谱是不同的，但同种元素原子产生的线状谱是相同同的，但同种元素原子产生的线状谱是相同的，这意味着，某种物质的原子可以用其线的，这意味着，某种物质的原子可以用其线状谱加以鉴别，因此称某种元素的线状谱为状谱加以鉴别，因此称某种元素的线状谱为这种元素原子的特征谱线这种元素原子的特征谱线

8、现在学习的是第11页，共31页3.吸收光谱吸收光谱(1)产生：由高压气体或炽热物体发出的白光通产生：由高压气体或炽热物体发出的白光通过温度较低的气体后产生的过温度较低的气体后产生的(2)特点：在连续光谱的背景上有若干条暗线实验表明特点：在连续光谱的背景上有若干条暗线实验表明，各种原子的吸收光谱中的每一条暗线，各种原子的吸收光谱中的每一条暗线都跟该原子的线状谱中的一条亮线相对应即某都跟该原子的线状谱中的一条亮线相对应即某种原子发出的光与吸收的光的频率是特定的，因种原子发出的光与吸收的光的频率是特定的，因此吸收光谱中的暗线也是该元素的特征谱线此吸收光谱中的暗线也是该元素的特征谱线现在学习的是第12

9、页，共31页例如：太阳光谱就是太阳内部发出的强光经例如：太阳光谱就是太阳内部发出的强光经温度较低的太阳大气层时产生的吸收光谱温度较低的太阳大气层时产生的吸收光谱特别提醒：特别提醒：(1)某种原子线状光谱中的亮线与某种原子线状光谱中的亮线与其吸收光谱中的暗线是一一对应的，两者均其吸收光谱中的暗线是一一对应的，两者均可用来作光谱分析可用来作光谱分析(2)太阳光谱就是太阳内部发出的强光经温度太阳光谱就是太阳内部发出的强光经温度较低的太阳大气层时产生的吸收光谱较低的太阳大气层时产生的吸收光谱现在学习的是第13页，共31页关于光谱的下列说法中正确的是关于光谱的下列说法中正确的是()A连续谱和线状谱都是发

10、射光谱连续谱和线状谱都是发射光谱B线状谱的谱线含有原子的特征谱线线状谱的谱线含有原子的特征谱线C固体、液体和气体的发射光谱是连续谱，只有金属蒸固体、液体和气体的发射光谱是连续谱，只有金属蒸气的发射光谱是明线光谱气的发射光谱是明线光谱D在吸收光谱中，低温气体原子吸收的光恰好就是在吸收光谱中，低温气体原子吸收的光恰好就是这种气体原子在高温发出的光这种气体原子在高温发出的光例例1现在学习的是第14页，共31页【思路点拨思路点拨】根据各种光谱产生及特点进根据各种光谱产生及特点进行分析行分析【精讲精析精讲精析】发射光谱分为连续谱、线状发射光谱分为连续谱、线状谱，线状谱的谱线含有原子的特征谱线，故谱，线状

11、谱的谱线含有原子的特征谱线，故A、B项正确；由吸收光谱的产生原理可知项正确；由吸收光谱的产生原理可知D项正确炽热的固体、液体和高压气体产生项正确炽热的固体、液体和高压气体产生的是连续光谱，故的是连续光谱，故C错错【答案答案】ABD现在学习的是第15页，共31页【规律方法规律方法】要正确判断有关光谱的问题要正确判断有关光谱的问题要把握以下几点：要把握以下几点：(1)弄清连续谱、线状谱、吸收谱的产生和概弄清连续谱、线状谱、吸收谱的产生和概念念(2)正确区分连续谱和线状谱正确区分连续谱和线状谱(3)知道用来做光谱分析的是哪些谱线及其使知道用来做光谱分析的是哪些谱线及其使用这些谱线的原因用这些谱线的原

12、因现在学习的是第16页，共31页变式训练变式训练1.对于光谱，下面的说法中正确的是对于光谱，下面的说法中正确的是()A大量原子发光的光谱是连续谱，少量原大量原子发光的光谱是连续谱，少量原子发光的光谱是线状谱子发光的光谱是线状谱B线状谱是由不连续的若干波长的光所组线状谱是由不连续的若干波长的光所组成成C太阳光谱是连续谱太阳光谱是连续谱D太阳光谱是线状谱太阳光谱是线状谱现在学习的是第17页，共31页解析：选解析：选BD.原子光谱体现原子的特征，是原子光谱体现原子的特征，是线状谱，同一种原子无论多少发光特征都相线状谱，同一种原子无论多少发光特征都相同，即形成的线状谱都一样，故同，即形成的线状谱都一样

13、，故A错；错；B项项是线状谱的特征，正确；太阳光周围的元素是线状谱的特征，正确；太阳光周围的元素的低温蒸气吸收了相应频率的光，故太阳光的低温蒸气吸收了相应频率的光，故太阳光谱是线状谱，故谱是线状谱，故D对对C错错现在学习的是第18页，共31页学案导引学案导引1什么是光谱分析？什么是光谱分析？2哪些光谱能用于光谱分析？哪些光谱能用于光谱分析？3光谱分析有哪些应用？光谱分析有哪些应用？光谱分析及应用光谱分析及应用现在学习的是第19页，共31页1.特征谱线特征谱线每种元素的原子都有各自的发射光谱，这些光谱每种元素的原子都有各自的发射光谱，这些光谱一般都是线状谱线，即由一系列不连续的具有特一般都是线状

14、谱线，即由一系列不连续的具有特定波长的谱线组成，这种谱线叫做特征谱线定波长的谱线组成，这种谱线叫做特征谱线2.光谱分析光谱分析由于每种元素都有自己的特征谱线，因此可以根由于每种元素都有自己的特征谱线，因此可以根据光谱来鉴别物质和确定它们的化学组成，这种据光谱来鉴别物质和确定它们的化学组成，这种方法叫做光谱分析在进行光谱分析时，可利用发射方法叫做光谱分析在进行光谱分析时，可利用发射光谱，也可利用吸收光谱光谱，也可利用吸收光谱现在学习的是第20页，共31页3.光谱分析的应用光谱分析的应用(1)应用光谱分析发现新元素应用光谱分析发现新元素(2)鉴别物体的物质成分；研究太阳光谱时发现鉴别物体的物质成分

15、；研究太阳光谱时发现了太阳中存在钠、镁、铜、锌、镍等金属元素了太阳中存在钠、镁、铜、锌、镍等金属元素(3)应用光谱分析鉴定食品优劣应用光谱分析鉴定食品优劣特别提醒：特别提醒：太阳光谱也称为吸收光谱，同种元素太阳光谱也称为吸收光谱，同种元素的吸收光谱与线状光谱是一一对应的光谱分析的吸收光谱与线状光谱是一一对应的光谱分析可用线状光谱，也可以用吸收光谱，它们同是原可用线状光谱，也可以用吸收光谱，它们同是原子的特征谱线子的特征谱线现在学习的是第21页，共31页利用光谱分析的方法能够鉴别物质和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确定物质的组成成分，关于光谱分析下列说法正

16、确的是法正确的是()A利用高温物体的连续谱就可鉴别其组成利用高温物体的连续谱就可鉴别其组成成分成分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反映了高温物体的组成成分例例2现在学习的是第22页，共31页D同一种物质的线状谱与吸收光谱上的暗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，它们没有关系线，由于光谱的不同，它们没有关系【思路点拨思路点拨】光谱分析可利用的光谱是线光谱分析可利用的光谱是线状谱和吸收光谱状谱和吸收光谱【精讲精析精讲精析】由于高温物体的光

17、谱包括了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，故各种频率的光，与其组成成分无关，故A错错误；某种物质发光的线状谱中的明线是与某误；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光有关，通过这些亮种原子发出的某频率的光有关，通过这些亮现在学习的是第23页，共31页线与原子的特征谱线对照，即可确定物质的线与原子的特征谱线对照，即可确定物质的组成成分，组成成分，B正确；高温物体发出的光通过正确；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，些暗线与所经物质有关，C错误；某种物质错误；某种物质发出某种频率

18、的光，当光通过这种物质时它发出某种频率的光，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应线与吸收光谱中的暗线相对应D错误错误现在学习的是第24页，共31页【答案答案】B【误区警示误区警示】由于对各类光谱产生的原因由于对各类光谱产生的原因不清楚，在进行光谱分析时不能确定相应的不清楚，在进行光谱分析时不能确定相应的光谱，导致盲目选择光谱，导致盲目选择现在学习的是第25页，共31页变式训练变式训练2.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光谱分析的依据是每种元素都有自己的特征谱光谱分析的依据是每

19、种元素都有自己的特征谱线线B光谱分析不能用线状谱光谱分析不能用线状谱C光谱分析既可以用线状谱也可以用连续谱光谱分析既可以用线状谱也可以用连续谱D分析月亮的光谱，可以鉴别月球的化学成分分析月亮的光谱，可以鉴别月球的化学成分现在学习的是第26页，共31页解析：选解析：选A.每种元素的原子都有自己的特征每种元素的原子都有自己的特征谱线，依据原子的特征谱线、线状谱和吸收谱线，依据原子的特征谱线、线状谱和吸收光谱可做光谱分析，光谱可做光谱分析，A对，对，B错；连续谱因错；连续谱因含有一切波长的光，不是原子的特征谱线，含有一切波长的光，不是原子的特征谱线，因而不能用来做光谱分析，因而不能用来做光谱分析，C

20、错；月亮反射错；月亮反射太阳光，因此，分析月亮的光谱并不能鉴定太阳光，因此，分析月亮的光谱并不能鉴定月球的化学组成，只表示太阳的吸收光谱，月球的化学组成，只表示太阳的吸收光谱，D错错现在学习的是第27页，共31页热点示例创新拓展热点示例创新拓展现在学习的是第28页，共31页k2的一系列谱线其波长处在可见光区，称的一系列谱线其波长处在可见光区，称为巴耳末系用氢原子发出的光照射某种金为巴耳末系用氢原子发出的光照射某种金属进行光电效应实验，当用巴耳末系波长最属进行光电效应实验，当用巴耳末系波长最短的光照射时，遏止电压的大小为短的光照射时，遏止电压的大小为U1，当用，当用莱曼系波长最长的光照射时，遏止电压的大莱曼系波长最长的光照射时，遏止电压的大小为小为U2，已知电子荷量的大小为，已知电子荷量的大小为e，真空中，真空中的光速为的光速为c，试求：普朗克常量和该种金属，试求：普朗克常量和该种金属的逸出功的逸出功现在学习的是第29页，共31页【审题指导审题指导】理解氢原子能级及氢光谱是理解氢原子能级及氢光谱是解题的前提，再利用爱因斯坦光电效应方程解题的前提，再利用爱因斯坦光电效应方程求解求解现在学习的是第30页，共31页现在学习的是第31页，共31页