高中物理沪科版选修3-5 3.4光谱分析在科学技术中的应用作业Word版含答案

光谱分析在科学技术中的应用(沪科版选修)【教材分析】光谱分析及其应用是3.3节卢瑟福原子结构模型、玻尔原子理论假设的延续，是量子论观点下科学的必然发展。

教材把光谱分析按排在玻尔原子理论之后，体现了物理学的连续发展，同时，由于理论的连续性也使学生更容易接受。

本节内容虽属了解，但通过学习能进一步拓展学生视野，使学生感受物理世界的奥妙和神奇，从而激发学生的学科兴趣。

【教学目标】（一）知识与技能1．引导学生通过实验和观察了解光谱的形成，从而知道什么是光谱。

2．帮助学生学会观察光谱的方法，并能了解各种光谱的成因，从而区分各种光谱。

3．引导学生分析光谱的特点，能把光谱分析应用到科学技术中去。

（二）过程与方法帮助学生学会利用各种器材观察光谱，了解各种光谱的形成及特点，从而能把光谱分析应用到科学技术中去。

（三）情感、态度与价值观1．培养学生科学的探究方法：实验——观察——讨论——应用——总结2．激发学生的科学热情，【教学重难点】教学重点：光谱的形成及特点教学难点：仪器的使用和光谱的分析【教学思路】本节课是继玻尔理论的延续，教学中应使学生感到光谱的产生是玻尔理论的必然结果，并帮助学生通过实验——观察——讨论的方式了解各种光谱的形成、特点及分类，使学生学会分析光谱，从而将光谱分析应用到科学技术中去。

【教学器材】分光镜、小灯泡、酒精灯、食盐、光谱管、感应圈、电源【教学过程】◆新课导入根据玻尔的原子理论，物体发光是原子发生能级跃迁的结果，各种物质的原子结构不同，能级分布也不同，它们跃迁时发射的光的频率也不同，这就是我们看见“七色阳光”的原因。

本节课我们就从“七色阳光”——美丽的彩带出发，认识光谱，并利用光谱分析的方法去探索未知世界。

◆新课展示一、光谱实验观察：（引导学生用三棱镜观察太阳光谱）提出：这种彩色光带就叫光谱。

（引导学生阅读本节第一段：夫琅和费对太阳光谱的研究，并用多媒体展示太阳光谱。

）讨论：光谱与物质的化学成分有关，并注意其中有些暗线。

学案4光谱分析在科学技术中的应用[学习目标定位] 1.了解各种光谱及其特点.2.知道光谱分析及其重要应用．1．三棱镜的分光原理图1如图1所示，白光通过三棱镜后，由于棱镜对不同色光的折射率不同，从而使白光分解成单色光，形成从红到紫依次按挨次排列的彩色光带，这种复色光分解为单色光的现象叫光的色散．2．各种色光按波长由大到小的排列挨次是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫，频率和波长的关系是c＝λf.3．光谱(1)光谱：用光栅或棱镜把光按波长开放，获得光的波长(频率)成分和强度分布的记录，即光谱．按形成条件，将光谱分为放射光谱和吸取光谱．(2)放射光谱①物体发光直接产生的光谱．②分类：连续谱：连续分布的包含有一切波长的光组成的光谱．线状谱：由一些不连续的亮线组成的光谱，又叫原子光谱．③特征光谱每种元素的原子都有各自的放射光谱，即由一系列不连续的具有特定波长的谱线组成的光谱．(3)吸取光谱①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吸取后形成的光谱．②说明：各种原子的吸取光谱中的每一条暗线都跟这种原子的放射光谱中的一条亮线相对应．4．光谱分析的应用(1)光谱分析由于每种元素都有自己的特征光谱，可以依据光谱来鉴别物质和确定它们的化学组成，这种方法叫光谱分析．(2)优点：灵敏、快速，某种元素在样品中的含量只要有1×10－10_g就能检测出来．(3)应用①鉴定产品的纯度(如检测半导体材料硅和锗是不是达到高纯度要求)．②发觉新元素(如元素铷和铯)．③争辩天体的物质成分(如争辩太阳光谱时发觉了太阳大气层中含有氢、氦、氮、碳、氧、铁、镁、钙、钠等元素)．④鉴定食品的优劣．⑤鉴定文物.一、对光谱的生疏[要点提炼]1．连续谱和线状谱都属于放射光谱(1)连续谱①产生：酷热的固体、液体和高压气体的光谱，如灯丝、烛焰、酷热钢水等发出的光都是连续光谱．②特点：光谱是连在一起的光带．(2)线状谱①产生：由游离态的原子放射的，因此也叫原子光谱．淡薄气体和金属的蒸气的放射光谱是线状谱．②特点：不同元素的原子产生的线状谱是不同的，但同种元素的原子产生的线状谱是相同的，这意味着，某种物质的原子可用其线状谱加以鉴别．2．吸取光谱(1)产生：物体发出的白光通过温度较低的物质蒸气时产生的．(2)特点：在连续谱的背景上有若干条暗线．同种元素的吸取光谱与线状谱是一一对应的．3．太阳光谱是吸取光谱(1)特点：在连续谱的背景上毁灭一些不连续的暗线．(2)产生缘由：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取它自己特征谱线的光，然后再向四周八方放射出去，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．例1下列光谱中哪些是线状谱()A．日光灯产生的光谱B．白炽灯的光谱C．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解析日光灯是低压水银蒸气导电发光，产生的是线状谱，A项对；白炽灯是酷热钨丝发光，其光谱为连续谱，B项错．白光通过温度较低的钠蒸气应产生吸取光谱，而酒精灯中燃烧的钠蒸气所产生的光谱为线状谱，所以C项对，D项错．答案AC例2关于太阳光谱，下列说法正确的是()A．太阳光谱是吸取光谱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取后而产生的C．依据太阳光谱中的暗线，可以分析太阳的物质组成D．依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取，从而使我们观看到的太阳光谱是吸取光谱，所以分析太阳的吸取光谱，可知太阳大气层的物质组成，而某种物质要观看到它的吸取光谱，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取．答案AB二、光谱分析[要点提炼]光谱分为放射光谱和吸取光谱．放射光谱的线状谱和吸取光谱都是原子的特征谱线，都可用于光谱分析．例3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与吸取光谱上的暗线，由于光谱的不同，它们没有关系解析由于高温物体的光谱包括了各种频率的光，与其组成成分无关，故A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光有关，通过这些亮线与原子的特征谱线对比，即可确定物质的组成成分，B正确；高温物体发出的光通过物质后某些频率的光被吸取而形成暗线，这些暗线与所经物质有关，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取这种频率的光，因此线状谱中的亮线与吸取光谱中的暗线相对应．D错误．答案B针对训练关于光谱分析，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B．光谱分析不能用连续谱C．光谱分析既可以用线状谱，也可以用吸取光谱D．分析月亮的光谱可得知月球的化学组成答案D解析光谱分析常用反映原子特性的光谱，既可以用线状谱，也可以用吸取光谱，但不能用连续谱，故A、B 、C 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学组成，所以D不正确．1．关于光谱，下列说法正确的是()A．酷热的液体放射连续谱B．放射光谱确定是连续谱C．线状谱和吸取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答案ACD解析酷热的液体放射的光谱为连续谱，所以选项A正确．放射光谱可以是连续谱也可以是线状谱，所以选项B错误．线状谱和吸取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C正确．霓虹灯发光形成的光谱是线状谱，所以选项D正确．2．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．各种原子的原子结构不同，所以各种原子的原子光谱也不相同D．分析物质发光的光谱，可以鉴别物质中含哪些元素答案ACD解析原子光谱为线状谱，选项A正确；各种原子都有自己的特征谱线，故选项B错误，选项C正确；依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D正确．3．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B．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D．同一元素吸取光谱的暗线与线状谱的位置是一一对应的答案BD解析太阳光谱是吸取光谱，可进行光谱分析；白炽灯光产生的是连续谱；霓虹灯管内充有淡薄气体，产生的光谱为线状谱．4．太阳光的光谱中有很多暗线，它们对应着某些元素的特征谱线，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B．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D．太阳内部存在着相应的元素答案C解析吸取光谱的暗线是连续谱中某些波长的光被物质吸取后产生的．阳光中含有各种颜色的光，当阳光透过太阳的高层大气射向地球时，太阳的高层大气含有的元素会吸取它自己特征谱线的光，然后再向四周八方放射出去．易错缘由是不理解光谱的成因以及不同谱线的特点.[基础题]1．白炽灯发光产生的光谱是()A．连续谱B．明线光谱C．原子光谱D．吸取光谱答案A解析白炽灯发光是由于灯丝在酷热状态下发出的光，是连续谱．2．对于光谱，下列说法中正确的是()A．大量原子发出的光谱是连续谱，少量原子发出的光谱是线状谱B．线状谱是由不连续的若干波长的光所组成C．太阳光谱是连续谱D．太阳光谱是线状谱答案B解析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同，即形成的线状谱都一样，故A错误；B项是线状谱的特征，正确；太阳光四周的元素的低温蒸气吸取了相应频率的光，故太阳光谱是吸取谱，故C、D错误．3．按经典的电磁理论，关于氢原子光谱的描述应当是()A．亮线光谱B．连续光谱C．吸取光谱D．放射光谱答案B4．关于光谱和光谱分析，下列说法正确的是()A．做光谱分析时只能用放射光谱，不能用吸取光谱B．做光谱分析时只能用吸取光谱，不能用放射光谱C．做光谱分析时既可以用放射光谱，也可以用吸取光谱D．同一种物质的线状谱和吸取光谱上的暗线由于光谱的不同，它们没有关系答案C5．关于光谱的下列说法中，正确的是()A．连续谱和明线光谱都是放射光谱B．明线光谱的明线叫做原子的特征谱线C．固体、液体和气体的放射光谱都是连续谱，只有金属蒸气的放射光谱是明线光谱D．在吸取光谱中，低温气体原子吸取的光恰好就是这种气体原子在高温时发出的光答案ABD6．在燃烧的酒精灯芯上放一些食盐，然后用弧光灯发出的白光照射，就能得到()A．钠的线状谱B．钠的吸取光谱C．钠的连续谱D．仍是白光连续谱答案B解析钠被酒精灯加热汽化，形成钠蒸气，弧光灯发出的白光通过钠蒸气，某些波长的光被吸取形成钠的吸取光谱，B项正确．[力气题]7．有关氢原子光谱的说法正确的是()A．氢原子的放射光谱是连续谱B．氢原子光谱说明氢原子只发出特定频率的光C．氢原子光谱说明氢原子能级是分立的D．氢原子光谱的频率与氢原子能级的能量差无关答案BC解析氢原子的放射光谱是线状谱，故选项A错误；氢原子光谱说明：氢原子只能发出特定频率的光，氢原子能级是分立的，故选项B、C正确；由玻尔理论知氢原子放射出的光子的能量由前、后两个能级的能量差打算，即h v＝E m－E n，故选项D错误．8．如图1甲所示的abcd为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()图1A．a元素B．b元素C．c元素D．d元素答案B解析由矿物的线状谱与几种元素的特征谱线进行对比，b元素的谱线在该线状谱中不存在，故B正确．与几个元素的特征谱线不对应的线说明该矿物中还有其他元素．。

三、光谱氢原子光谱教学目标1、了解光谱的定义和分类；解氢原子光谱的试验规律，知道巴耳末系。

2、学习运用光普分析的方法来进行原子结构与原子运动的分析。

呈现连续谱线、线状谱线让同学把握光谱分析争辩的原理。

3、了解经典原子理论的困难。

重点难点重点：氢原子光谱的试验规律难点：经典理论的困难设计思想本节内容在明确光谱、连续光谱、线状态光谱的概念之后，进一步介绍原子的特征光谱和光谱分析，重点叙述氢光谱的试验规律。

原子光谱的事实不能利用核式结构理论解释、必需建立新的原子模型，这是同学进一步深化学习的思想基础。

设计时重点针对同学学习中的难点，接受试验、图片、视频等多种媒体让同学有比较直观的体会。

教学过程中，要抓住运用光谱分析的方式来生疏原子结构这一主导思想，这是人们分析与争辩原子的一种思想方法，这种方法不同以往同学的学习方法，同时还需要留意的是，初步引入量子观念：波长是分立的，为同学的进步学习供应思想基础。

要让同学在获得相关学问的同时，生疏到人们在生疏客观事物的过程中，不断形成探究自然的一些新方法，理解科学方法对进行科学探究的作用，并理解探究自然奇特是一项永久止境的生疏活动。

教学资源多媒体课件，光谱管，三棱镜教学设计【课堂引入】早在17世纪，牛顿就发觉了日光通过三棱镜后的色散现象，并把试验中得到的彩色光带叫做光谱。

光谱是电磁辐射（不论是在可见光区域还是在不行见光区域）的波长成分和强度分布的记录。

有时只是波长成分的记录。

【课堂学习】学习活动一：光谱的几种类型试验：牛顿三棱镜色散介绍光谱的概念：用光栅或棱镜把光按波长开放，获得光的波长（频率）成分和强度分布的记录。

（1）放射光谱：物体发光直接产生的光谱。

①连续光谱现象：由连续分布的一切波长的光组成。

特点：整个光谱区域都是亮的。

产生：酷热的固体、液体及高压气体的光谱。

案例：白炽灯丝发出的光、烛焰、酷热的钢水②线状谱试验并让学观看线状光谱：现象：光谱中有一条条的亮线，这些亮线叫做谱线，由一条条谱线组成的光谱叫做线状光谱。

光谱分析在科学技术中的应用1。

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．（重点＋难点）3．明确光谱产生的机理及光谱分析的特点．(难点）一、发射光谱和吸收光谱1．光谱：用光栅或棱镜把光按波长展开，获得光的波长（频率)成分和强度分布的记录，即光谱．按形成条件,将光谱分为发射光谱和吸收光谱．2．发射光谱(1）概念:物体发光直接产生的光谱．（2）分类①连续谱:由连续分布的包含有一切波长的光组成的光谱．②线状谱：由一些不连续亮线组成的光谱．又叫原子光谱．（3）特征光谱每种元素的原子都有各自的发射光谱,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,这种谱线叫做元素的特征光谱．3．吸收光谱（1）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吸收后形成的光谱．（2)说明：各种原子的吸收光谱中的每一条暗线都跟该原子的发射光谱中的一条亮线相对应．(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．（)提示：（1）×（2）√二、光谱分析的应用1．光谱分析：由于每种元素都有自己的特征光谱,因此可以根据光谱来鉴别物质和确定它们的化学组成,这种方法叫做光谱分析．2．应用(1）检测半导体材料硅和锗是不是达到高纯度要求．（2)研究天体的物质成分．(3)发现新元素，如铷和铯．(4）鉴定食品的优劣．(5）鉴定文物．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，月球的成分是否可以用光谱分析的方法得到？提示：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．常见光谱的分类及其特点［学生用书P47］1．连续光谱（1）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．2．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，因此也叫原子光谱，稀薄气体或金属的蒸气的发射光谱是线状谱．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．3．吸收光谱（1）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．(2）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，因此吸收光谱中的暗线也是该元素的特征谱线．（1)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较低的太阳大气层时产生的吸收光谱．（多选）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射光谱B．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这种气体原子在高温发出的光［思路点拨] 根据各种光谱产生及特点进行分析．［解析］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A、B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的是连续光谱,故C错误．[答案］ABD错误!要正确判断有关光谱的问题要把握以下几点:（1)弄清连续谱、线状谱、吸收谱的产生和概念．（2）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用这些谱线的原因．(多选）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成C．太阳光谱是连续谱D．太阳光谱是线状谱解析：选BD.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同，即形成的线状谱都一样,故A错;B项是线状谱的特征，对;太阳光周围的元素的低温蒸气吸收了相应频率的光，故太阳光谱是线状谱，故D对、C错．光谱分析及应用[学生用书P47］1．特征谱线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定波长的谱线组成，这种谱线叫做特征谱线．2．光谱分析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．3．光谱分析的应用（1)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．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．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与吸收光谱上的暗线，由于光谱的不同,它们没有关系［思路点拨］光谱分析可利用的光谱是线状谱和吸收光谱．［解析］由于高温物体的光谱包括了各种频率的光,与其组成成分无关,故A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,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,因此线状谱中的亮线与吸收光谱中的暗线相对应．D错误．［答案］ B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光谱，导致盲目选择．与氢光谱结合的综合问题［学生用书P48］处在激发态的氢原子向能量较低的状态跃迁时会发出一系列不同频率的光,称为氢光谱．氢光谱线的波长λ可以用下面的巴耳末—里德伯公式表示错误!＝R错误!，n、k分别表示氢原子跃迁后所处状态的量子数，k＝1，2，3，…对每一个k，有n＝k＋1，k ＋2，k＋3,…R称为里德伯常量，是一个已知量．对于k＝1的一系列谱线其波长处在紫外光区，称为莱曼系;k＝2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U1,当用莱曼系波长最长的光照射时，遏止电压的大小为U2，已知电子电量的大小为e，真空中的光速为c,试求：普朗克常量和该种金属的逸出功．［思路点拨] 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求解．[解析］设金属的逸出功为W,光电效应所产生的光电子最大初动能为E km由动能定理知E km＝eU对于莱曼系，当n＝2时对应的光波长最长，设为λ1由题中所给公式有错误!＝R错误!＝错误!R波长为λ1的光对应的频率ν1＝错误!＝错误!Rc对于巴耳末系，当n→∞时对应的光波长最短，设为λ2则有错误!＝R错误!＝错误!R 波长λ2的光对应的频率ν2＝错误!＝错误!Rc根据爱因斯坦的光电效应方程E km＝hν－W知E km1＝hν1－W，E km2＝hν2－W又E km1＝eU1，E km2＝eU2解得h＝错误!，W＝错误!.[答案] 错误!错误!错误!本题综合运用了氢光谱的公式和光电效应方程求普朗克常量和金属的逸出功．［随堂检测］［学生用书P48］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：选A。

【课题】光谱分析在科学技术中的应用【教学目标】1.了解发射光谱，以及连续谱、线状谱的产生机理；2.了解吸收光谱的的产生机理；3.了解观察光谱的方法以及光谱分析的应用。

【教学重点】1．了解明线状谱和吸收光谱的观察方法，以及产生的机理2．了解光谱分析的应用。

【教学难点】了解特征谱线的产生极其意义，进一步了解人类利用“特征谱线”进行的光谱分析在科学技术中的广泛应用。

【教学方法】读书自学法+指导性讲授【教学过程】从人类对光谱的早期研究的介绍引入：17世纪牛顿发现了日光通过三棱镜后的色散现象，并把实验中得到的彩色光带叫做光谱。

1814年，德国物理学家夫琅和费向慕尼黑科学院展示了自己对太阳光谱的研究后绘制的太阳光谱图。

这个光谱图上有多条黑线（成为夫琅和费线）就成了比较不同材料折射率的标准，并为光谱的精确测量提供了基础。

此后的科学家对光谱进行了实验研究，认识到光谱与物质的化学成分有关，从而促进了光谱分析技术的发展和应用。

指导学生阅读教材根据光谱的形成条件，光谱可以分为发射光谱和吸收光谱两类：⏹发射光谱1、续光谱：2、线状谱：3、特征光谱：注意理解：1、连续谱和线状谱产生的条件2、理解为什么把线状谱称作“元素的特征光谱”？⏹吸收光谱1、观察方法：2、暗线的特征：实验演示：1、用分光镜以及光谱管观察各种稀薄气体的明线光谱。

2、探究与讨论：为什么会看到明线光谱? 组织学生讨论与解释。

3、老师小结学生的讨论结果并进行评价，给出明确的解释。

指导学生阅读教材1、光谱分析：利用每种元素都有自己的特征光谱，根据光谱来鉴别物质和确定它们的化学组成的方法。

2、优点：非常灵敏，而且非常迅速3、在科学技术中的广泛应用：（1）检测半导体材料是否达到高纯度（2）历史上利用光谱分析发现了许多新元素（3）用来鉴定食品的优劣和真伪（4）鉴定文物【课堂小结】1、发射光谱：（1）连续光谱：（2）明线光谱：2、吸收光谱：3、光谱分析的应用：【课后作业布置】（1）阅读教材：STS \ 《氦：最先在太阳大气中发现的元素》（2）思考、讨论与练习：教材《家庭作业与活动》1、2、3。

学业分层测评(十一)(建议用时：45分钟)[学业达标]1．(多选)下列物质产生连续谱的是( )A．炽热的钢水B．发亮的白炽灯C．炽热的高压气体D．氢原子的发射光谱是连续谱【解析】由于炽热的固体、液体以及高压气体的光谱包含了一切波长的光，光谱为连续光谱，而稀薄气体的光谱为线状谱，氢原子的发射光谱是不连续的，由此可知，ABC正确．【答案】ABC2．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相同的C．太阳光谱是连续谱D．原子光谱是连续谱【解析】各种原子的发射光谱都是线状谱，不同原子的线状谱不同．因此，线状谱又称为原子的特征谱线，所以A项正确，B、D错误；太阳光通过太阳大气层后某些波长的光被吸收，因此太阳光谱是吸收光谱，不是连续谱，C错误．【答案】A3．下列说法中正确的是( )A．炽热的固体、液体和高压气体发出的光形成连续光谱B．各种原子的明线光谱中的明线和它吸收光谱中的暗线必定一一对应C．气体发出的光只能产生明线光谱D．气体一定产生连续光谱【解析】据连续光谱的产生知A正确；由于吸收光谱中的暗线和明线光谱中的明线相对应，但通常吸收光谱中看到的暗线要比明线光谱中的明线少，所以B不对；气体发光，若为高压气体则产生吸收光谱，若为稀薄气体则产生明线光谱，所以C、D错误．【答案】A4．(多选)关于线状谱，下列说法中正确的是( )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自己的特征谱线，不会因温度、物质不同而改变，B、C正确．【答案】BC5．对于原子光谱，下列说法正确的是( )A．原子光谱是连续的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．各种原子的原子结构不同，但各种原子的原子光谱相同D．分析物质发光的光谱，可以鉴别物质中含哪些元素【解析】原子光谱为线状谱，A错误；各种原子都有自己的特征谱线，故B、C 错误；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．【答案】D6．(多选)下列说法正确的是( )【导学号：06092078】A．发射光谱包括连续谱和线状谱B．太阳光谱是连续谱，氢光谱是线状谱C．线状谱和吸收光谱都可用作光谱分析D．光谱分析帮助人们发现了许多新元素【解析】发射光谱包括连续谱和线状谱，选项A正确；太阳光谱是吸收光谱，氢光谱是线状谱，选项B错误；线状谱和吸收光谱都可用作光谱分析，通过光谱分析人们发现了许多新元素，选项C、D正确．【答案】ACD7．同一元素的明线光谱的明线与吸收光谱的暗线是________．【解析】实验表明各种元素的吸收光谱中的每一条暗线都跟这种原子的明线光谱中的一条明线相对应．【答案】相对应的8．卢瑟福的核式结构模型正确地指出了________的存在，很好地解释了________，但是经典的物理学既无法解释原子的________，又无法解释原子光谱的________．【答案】原子核α粒子的散射定态特征谱线[能力提升]9．(多选)关于光谱，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】太阳光谱是吸收光谱．因为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，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球大气层中的物质原子吸收．上述选项中正确的是A、B.【答案】AB10．(多选)如图3-4-1甲所示是a、b、c、d四种元素的线状谱，图乙是某矿物的线状谱，通过光谱分析可以了解该矿物中缺乏的是( )【导学号：06092079】甲乙图3-4-1A．a元素B．b元素C．c元素D．d元素【解析】将甲中的线状谱与乙中的谱线相对照，没有的谱线即是该矿物质中缺少的．故选B、D.【答案】BD11．各种原子的光谱都是________，说明原子只发出几种特定频率的光．不同原子的亮线位置不同，说明不同原子的发光频率是________的．因此这些亮线称为原子的________．【解析】由于每种原子的内部结构不同，各种原子的光谱不同，因此都是线状谱；线状谱中的亮线对应相应的频率，不同原子亮线位置不同，说明发光频率不同，这些亮线称为原子的特征谱线．【答案】线状谱不一样特征谱线12．城市夜间的路灯常常用高压钠灯，其工作物质是钠，钠在被激发放电时，其辐射的谱线主要集中在钠原子的特征谱线589 nm和589.6 nm附近，这一波长的谱线正是可见光的黄光波段，所以灯光呈黄色，若用一个发出的是连续光谱的光源照射钠的冷蒸气，钠原子吸收对应的光，这时我们若通过分光镜观察光谱，可以看到什么现象？【解析】①明线光谱中的特征谱线是由钠原子的能级决定的．②而同一种元素中的吸收光谱中也吸收相应明线对应波长的光，即明线光谱中的亮线与吸收光谱的暗线相对应．【答案】在黄光区有两条暗线情感语录1.爱情合适就好，不要委屈将就，只要随意，彼此之间不要太大压力2.时间会把最正确的人带到你身边，在此之前，你要做的，是好好的照顾自己3.女人的眼泪是最无用的液体，但你让女人流泪说明你很无用4.总有一天，你会遇上那个人，陪你看日出，直到你的人生落幕5.最美的感动是我以为人去楼空的时候你依然在6.我莫名其妙的地笑了，原来只因为想到了你7.会离开的都是废品，能抢走的都是垃圾8.其实你不知道，如果可以，我愿意把整颗心都刻满你的名字9.女人谁不愿意青春永驻，但我愿意用来换一个疼我的你10.我们和好吧，我想和你拌嘴吵架，想闹小脾气，想为了你哭鼻子，我想你了11.如此情深，却难以启齿。

沪科教版高三物理选修3《光谱分析在科学技术中的应用》评课稿一、课程概述本学期开设的高三物理选修课程中，本次评课稿将重点评述《光谱分析在科学技术中的应用》这一单元的教学内容。

本单元旨在通过介绍光谱分析的原理和应用，使学生了解光谱分析在科学技术领域中的重要性和应用价值。

二、教学目标本课程的教学目标主要包括：1.了解光谱分析的基本原理和主要方法；2.掌握光谱分析在材料、医学和环境等领域的应用；3.培养学生的观察分析和独立思考能力；4.提高学生的科学素养和实验操作能力。

三、教学内容1. 光谱分析的基本原理在本课程中，首先介绍了光谱分析的基本原理。

通过讲解原子的发光机制以及光谱的形成过程，学生可以理解光谱分析的基本原理，从而为后续的学习奠定基础。

2. 光谱分析的主要方法在本课程中，详细介绍了光谱分析的主要方法，包括原子吸收光谱、原子发射光谱和分子光谱等。

通过学习这些方法，学生能够了解每种方法的适用范围和优缺点，从而能够有针对性地选择合适的方法进行光谱分析。

3. 光谱分析在材料中的应用本课程重点介绍了光谱分析在材料领域中的应用。

通过实例分析，学生可以了解光谱分析在材料研究和质量检测中的重要性。

同时，学生还学习了如何运用光谱分析方法解决材料问题，并培养了分析和解决问题的能力。

4. 光谱分析在医学中的应用本课程还介绍了光谱分析在医学领域中的应用。

通过学习医学光谱分析的原理和方法，学生可以了解光谱分析在医学诊断和治疗中的应用场景。

同时，学生还了解了医学光谱分析的发展趋势，为今后的学习和研究奠定基础。

5. 光谱分析在环境中的应用最后，本课程介绍了光谱分析在环境领域中的应用。

通过学习光谱分析在环境监测和污染治理中的实际运用，学生可以了解到光谱分析在保护环境和节约资源方面的重要性。

同时，学生还学习了如何通过光谱分析手段分析和解决环境问题，提高了对环境问题的认识和处理能力。

四、教学方法为了提高学生的学习效果，本课程采用了多种教学方法，包括：1.讲授法：通过系统讲解和演示，使学生全面了解光谱分析的基本原理和主要方法。

自我小测1关于光谱和光谱分析的下列说法中，正确的是()A．日光灯产生的光谱是连续光谱B．太阳光谱中的暗线说明太阳上缺少与这些暗线相对应的元素C．我们能通过光谱分析鉴别月球的物质成分D．连续光谱是不能用来作光谱分析的2下列关于光谱的说法正确的是()A．炽热固体、液体和高压气体发出的光谱是连续光谱B．各种原子的线状谱中的明线和它的吸收谱中的暗线必定一一对应C．气体发出的光只能产生线状光谱D．甲物质发出的白光通过低温的乙物质蒸气可得到甲物质的吸收光谱3有关氢原子光谱的说法正确的是()A．氢原子的发射光谱是连续谱B．氢原子光谱说明氢原子只发出特定频率的光C．氢原子光谱说明氢原子能级是分立的D．氢原子光谱的频率与氢原子能级的能量差无关4如图甲所示的abcd为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()A．a元素B．b元素C．c元素D．d元素5如图所示分光镜是用来观察光谱的仪器，现有红、绿、紫三种单色光组成的复色光由小孔S进入平行光管，那么在光屏MN上的P处是______光，Q处是______光、R处是______光。

6氢原子的谱线系间接地反映了__________。

7在①白炽灯、②蜡烛、③霓虹灯、④酒精灯火焰中烧钠或钾的盐所产生的光谱中，能产生连续光谱的有__________，能产生明线光谱的有____________。

8在氢原子光谱中，电子从较高能级跃迁到n＝2能级发出的谱线属于巴耳末系。

若一群氢原子自发跃迁时发出的谱线中只有两条属于巴耳末线系，则这群氢原子自发跃迁时最多可发出____________条不同频率的谱线。

9试从原子核式结构出发，解释氢原子光谱。

10已知钠的极限频率为6.00×1014 Hz，今用一群n＝4的激发态的氢原子的发射光谱照射钠，试通过计算说明，氢光谱中有几条谱线可使钠发生光电效应？(1 eV＝1.6×10－19 J)参考答案1解析：日光灯是低压水银蒸气导电发光，产生明线光谱，故A不正确；太阳光谱中的暗线是太阳发出的连续光谱经过太阳大气层时产生吸收的光谱，正是太阳中存在的某种元素发出的光谱被太阳大气层中存在的对应元素吸收，故B也不正确；月球本身不会发光，靠反射太阳光才能使我们看到它，所以不能通过光谱分析月球的物质成分，C是错误的；光谱分析只能是明线光谱和吸收光谱，连续光谱是不能用来做光谱分析的，所以D正确。