Урок физики Спектры. Спектральный анализ

Тема урока Виды спектров. Спектральный анализ

Класс 11

Цели урока

• сформировать знания о спектрах и их видах;

• определить практическую значимость спектрального анализа для определения химического состава вещества по его спектру

• рассмотреть причинно-следственные связи между строением вещества, его состоянием и типом спектра;

• способствовать обучению школьников умению устанавливать взаимосвязи в изучаемых явлениях;

• выдвигать гипотезы и проверять их, используя физический эксперимент;

• делать обобщения;

• Воспитание организованности, уверенности в себе, самостоятельности, взаимопроверки, ответственности.

ТСО: компьютер, мультимедийный проектор, экран , телевизор, DVD- плеер,

Организационные формы и методы обучения:

Традиционные - вводная беседа, беседа при формировании понятий, беседа при подведении итогов урока;

Инновационные- исследовательский метод, экспериментальная работа в малых группах;

Средства обучения:

Традиционные - телевизор, DVD- плеер;

Инновационные - мультимедийная презентация, Виртуальная физическая лаборатория;

Печатные - карточки с заданиями;

План урока:

1. Организационный момент 1 мин

2. Актуализация знаний и мотивация учения - 2 мин

3. Изучение нового материала в процессе работы - 30 мин

- с презентацией;

- с компьютером;

- с учебником;

- с демонстрационным экспериментом;

4. Закрепление знаний - 4 мин;

5. Подведение итогов урока, д/з - 3 мин.

Этап урока

Деятельность учителя

Деятельность учеников

Организационный момент

Слайд №1

Приветствует учеников,

формулирует тему

Слайд №2

цели урока

Настраиваются на работу

Актуализация знаний и мотивация учения

В переводе с классической латыни слово «спектр» означает «дух», «привидение», что довольно точно отражает суть явления - возникновения праздничной радуги при прохождении бесцветного солнечного света через прозрачную призму. Это ли не чудо природы. Праздник возникает из ничего. На прошлом уроке мы с вами познакомились с явлением дисперсии.

-Что такое дисперсия?

- Что называется спектром?

- Какое излучение называют монохроматическим?

Слушают учителя

- Зависимость показателя преломления, а также скорости света от его частоты или длины волны.

- радужная полоска, возникающая после прохождения белого цвета через стеклянную призму.

- электромагнитное излучение одной и строго постоянной величины.

Изучение нового материала

Для четкого представления результатов урока необходимо подготовить таблицу в тетради.

Слайд №3

Открытие явления дисперсии повлекло за собой тщательное изучение его природы возникновения.

За экспериментальное исследование дисперсии света взялся немецкий ученый Йозеф Фраунгофер.

Слайд №4

В 1815 году он сконструировал спектроскоп - аппарат, предназначенный для визуального наблюдения спектров.

Спектроскоп состоит из коллиматора, призмы и зрительной трубы для разглядывания спектра.

Если зрительную трубу заменить на экран в виде матового стекла или фотопластинку, то получившийся прибор уже получит название спектрографа.

Излучаемые любым источником свет имеет сложный состав.

Слайд №5

Совокупность частот или длин волн, содержащихся в излучении какого-либо вещества, называется спектром излучения.

На экране спектроскопа свету каждой частицы соответствует своя спектральная линия. Вместе они образуют спектр.

Характер спектра излучения определяется свойствами отдельных излучающих атомов, а также взаимодействием атомов вещества между собой.

К спектрам излучения относят

- линейчатый спектр;

- полосатый спектр;

- непрерывный или сплошной спектр.

Слайд №6

Линейчатый спектр - это спектр, испускаемый газами, парами малой плотности в атомарном состоянии. Состоит из отдельных линий разного цвета (длины волны, частоты), имеющих разные расположения. Каждый атом излучает набор электромагнитных волн определенных частот. Поэтому каждый химический элемент имеет свой спектр.

Слайд №7

Примеры линейчатых спектров

- Сравните линейчатые спектры разных веществ, сделайте вывод, одинаковые ли спектры у различных веществ

Слайд №8

Полосатый спектр - это спектр, который испускается газом в молекулярном состоянии.

Линейчатые и полосатые спектры можно получить путем нагрева вещества или пропускания электрического тока.

Слайд №9

Сплошной(непрерывный) спектр - это спектр, содержащий все длины волн определенного диапазона от красного с λ = 7,6 *10^-7 м до фиолетового с λ = 4*10^-7 м.

Слайд №10

Непрерывные спектры дают тела, находящиеся в твердом, жидком состоянии, а также сильно сжатые газы.

Слайд №11

• Выполните лабораторную работу «Наблюдение сплошного и линейчатых спектров испускания»

• Ответьте на вопрос:

- одинаковые ли спектры излучения дают атомы различных химических элементов?

Слайд №12

Исследуя с помощью спектроскопа солнечный свет Фраунгофер на фоне сплошного спектра Солнца обнаружил большое количество темных линий, они получили название фраунгоферовых.

Причину возникновения этих линий объяснил немецкий физик Густав Кирхгоф. Дело в том, что вещества способны не только излучать свет , но и поглощать свет

Слайд №13

Спектр поглощения - это совокупность частот, поглощаемых данным веществом.

Спектры поглощения получают, пропуская свет от источника, дающего сплошной спектр, через вещество, атомы которого находятся в невозбужденном, состоянии.

Слайд №14

• Пронаблюдайте спектры поглощения р-ра медного купороса и р-ра марганцевокислого калия.

• Ответьте на вопрос:

- одинаковые ли спектры поглощения имеют различные вещества?

Слайд №15

Задание из ЕГЭ для более вдумчивого понимания изученного материала

Слайд №16

Сравните спектры излучения и поглощения различных веществ. Сделайте вывод.

Изучение спектров излучения и поглощения позволили обнаружить некоторые спектральные закономерности

Найдите их в тексте учебника

Слайд №17

Еще раз прочитайте про себя, и попытайтесь запомнить.

Открытие этих закономерностей позволило Кирхгофу и Бунзену разработать спектральный анализ

Слайд №18

Спектральный анализ - это метод определения качественного и количественного состава вещества по его спектру.

Значение спектрального анализа

Слайд №19

• Исследование спектров испускания и поглощения позволяет установить качественный состав вещества. Количественное содержание элемента в соединении определяется путем измерения яркости спектральных линий.

• Зная длины волн, испускаемых различными парами, можно установить наличие тех или иных элементов в веществе.

• Благодаря спектральному анализу открыто 25 элементов.

Применение спектрального анализа

Слайд №20

Спектральный анализ позволяет получить информацию о составе Солнца, поскольку определенный набор спектральных линий исключительно точно характеризует химический элемент. Так, с помощью наблюдений спектра Солнца был открыт гелий.

Спектры звезд

Слайд №21

С помощью спектрального анализа узнали, что звезды состоят из тех же самых элементов, которые имеются и на Земле.

Почти все звезды имеют линии поглощения в спектре.

Слайд №22

С помощью спектрального анализа можно обнаружить данный элемент в составе сложного вещества. Благодаря универсальности спектральный анализ является основным методом контроля состава вещества в металлургии, машиностроении, атомной индустрии.

Зачерчивают таблицу в тетрадь.

Слушают учителя

- спектры разных веществ разные

- спектры излучения разных веществ разные

- спектры поглощения разных веществ разные

Правильный ответ - 3

- темные линии в спектре поглощения оказываются расположенными в тех же местах спектра, что и линии в спектре излучения

Закрепление знаний

- С какими видами спектров вы познакомились на этом уроке?

- Что такое спектральный анализ?

- Как вы думаете, почему на могиле Й.Фраунгофера написаны слова: «Приблизил звезды»?

- Спектры испускания (линейчатый, полосатый, сплошной) и спектры поглощения

- это метод определения качественного и количественного состава вещества по его спектру.

- при помощи спектрального анализа были определены их химические составы

Подведение итогов урока, д/з

• Параграф №6 «Спектральный анализ»

• Самостоятельная работа по карточкам

Спасибо за урок, сегодня вы хорошо поработали , оценки за урок……

Записывают домашнее задание