Giáo án Các loại quang phổ mới nhất - Vật Lí 12

HOẠT ĐỘNG 1: Khởi động (2’)

Mục tiêu: HS biết được các nội dung cơ bản của bài học cần đạt được, tạo tâm thế cho học sinh đi vào tìm hiểu bài mới.

Phương pháp dạy học: Dạy học nhóm; dạy học nêu và giải quyết vấn đề; phương pháp thuyết trình; sử dụng đồ dung trực quan

Định hướng phát triển năng lực: Năng lực thực nghiệm, năng lực quan sát, năng lực sáng tạo, năng lực trao đổi. Phẩm chất tự tin, tự lập, giao tiếp.

Một chùm sáng có thể có nhiều thành phần đơn sắc (ánh sáng trắng …)

→ để phân tích chùm sáng thành những thành phần đơn sắc ta có cách nào?

Bài học hôm nay chúng ta cùng tìm hiểu?

- HS ghi nhớ

- HS đưa ra phán đoán

CÁC LOẠI QUANG PHỔ

HOẠT ĐỘNG 2: Hình thành kiến thức (20’)

Mục tiêu:

- Mô tả được cấu tạo và công dụng của một máy quang phổ lăng kín.

- Mô tả được quang phổ liên tục, quảng phổ vạch hấp thụ và hấp xạ và hấp thụ là gì và đặc điểm chính của mối loại quang phổ này..

Phương pháp dạy học: Dạy học nhóm; dạy học nêu và giải quyết vấn đề; phương pháp thuyết trình; sử dụng đồ dung trực quan

Định hướng phát triển năng lực: Năng lực thực nghiệm, năng lực quan sát, năng lực sáng tạo, năng lực trao đổi. Phẩm chất tự tin, tự lập, giao tiếp.

- Một chùm sáng có thể có nhiều thành phần đơn sắc (ánh sáng trắng …) → để phân tích chùm sáng thành những thành phần đơn sắc

→ máy quang phổ.

- Vẽ cấu tạo của máy quang phổ theo từng phần

- Khi chiếu chùm sáng vào khe F → sau khi qua ống chuẩn trục sẽ cho chùm sáng như thế nào?

- Tác dụng của hệ tán sắc là gì?

- Tác dụng của buồng tối là gì?

(1 chùm tia song song đến TKHT sẽ hội tụ tại tiêu diện của TKHT – K. Các thành phần đơn sắc đến buồng tối là song song với nhau → các thành phần đơn sắc sẽ hội tụ trên K → 1 vạch quang phổ).

- HS ghi nhận tác dụng của máy quang phổ.

- Chùm song song, vì F đặt tại tiêu điểm chính của L1 và lúc nay F đóng vai trò như 1 nguồn sáng.

- Phân tán chùm sáng song song thành những thành phần đơn sắc song song.

- Hứng ảnh của các thành phần đơn sắc khi qua lăng kính P.

I. Máy quang phổ

- Là dụng cụ dùng để phân tích một chùm ánh sáng phức tạp thành những thành phần đơn sắc.

- Gồm 3 bộ phận chính:

1. Ống chuẩn trực

- Gồm TKHT L1, khe hẹp F đặt tại tiêu điểm chính của L1.

- Tạo ra chùm song song.

2. Hệ tán sắc

- Gồm 1 (hoặc 2, 3) lăng kính.

- Phân tán chùm sáng thành những thành phần đơn sắc, song song.

3. Buồng tối

- Là một hộp kín, gồm TKHT L2, tấm phim ảnh K (hoặc kính ảnh) đặt ở mặt phẳng tiêu của L2.

- Hứng ảnh của các thành phần đơn sắc khi qua lăng kính P: vạch quang phổ.

- Tập hợp các vạch quang phổ chụp được làm thành quang phổ của nguồn F.

- Mọi chất rắn, lóng, khí được nung nóng đến nhiệt độ cao đều phát ra ánh sáng → quang phổ do các chất đó phát ra gọi là quang phổ phát xạ

→ quang phổ phát xạ là gì?

- Để khảo sát quang phổ của một chất ta làm như thế nào?

- Quang phổ phát xạ có thể chia làm hai loại: quang phổ liên tục và quang phổ vạch.

- Cho HS quan sát quang phổ liên tục → Quang phổ liên tục là quang phổ như thế nào và do những vật nào phát ra?

- Cho HS xem quang phổ vạch phát xạ hoặc hấp thụ → quang phổ vạch là quang phổ như thế nào?

- Quang phổ vạch có đặc điểm gì?

→ Mỗi nguyên tố hoá học ở trạng thái khí có áp suất thấp, khi bị kích thích, đều cho một quang phổ vạch đặc trưng cho nguyên tố đó.

- HS đọc Sgk và thảo luận để trả lời câu hỏi.

- HS trình bày cách khảo sát.

- HS đọc Sgk kết hợp với hình ảnh quan sát được và thảo luận để trả lời.

- HS đọc Sgk kết hợp với hình ảnh quan sát được và thảo luận để trả lời.

- Khác nhau về số lượng các vạch, vị trí và độ sáng các vạch (λ và cường độ của các vạch).

II. Quang phổ phát xạ

- Quang phổ phát xạ của một chất là quang phổ của ánh sáng do chất đó phát ra, khi được nung nóng đến nhiệt độ cao.

- Có thể chia thành 2 loại:

a. Quang phổ liên tục

- Là quang phổ mà trên đó không có vạch quang phổ, và chỉ gồm một dải có màu thay đổi một cách liên tục.

- Do mọi chất rắn, lỏng, khí có áp suất lớn phát ra khi bị nung nóng.

b. Quang phổ vạch

- Là quang phổ chỉ chứa những vạch sáng riêng lẻ, ngăn cách nhau bởi những khoảng tối.

- Do các chất khí ở áp suất thấp khi bị kích thích phát ra.

- Quang phổ vạch của các nguyên tố khác nhau thì rất khác nhau (số lượng các vạch, vị trí và độ sáng các vạch), đặc trưng cho nguyên tố đó.

- Minh hoạ thí nghiệm làm xuất hiện quang phổ hấp thụ.

- Quang phổ hấp thụ là quang phổ như thế nào?

- Quang phổ hấp thụ thuộc loại quang phổ nào trong cách phân chia các loại quang phổ?

- HS ghi nhận kết quả thí nghiệm.

- HS thảo luận để trả lời.

- Quang phổ vạch.

III. Quang phổ hấp thụ

- Quang phổ liên tục, thiếu các bức xạ do bị dung dịch hấp thụ, được gọi là quang phổ hấp thụ của dung dịch.

- Các chất rắn, lỏng và khí đều cho quang phổ hấp thụ.

- Quang phổ hấp thụ của chất khí chỉ chứa các vạch hấp thụ. Quang phổ của chất lỏng và chất rắn chứa các “đám” gồm cách vạch hấp thụ nối tiếp nhau một cách liên tục.

HOẠT ĐỘNG 3:  Hoạt động luyện tập (10')

Mục tiêu: Luyện tập củng cố nội dung bài học

Phương pháp dạy học: dạy học nêu và giải quyết vấn đề; phương pháp thuyết trình

Định hướng phát triển năng lực: Năng lực thực nghiệm, năng lực quan sát, năng lực sáng tạo, năng lực trao đổi. Phẩm chất tự tin, tự lập, giao tiếp.

Câu 1: Máy quang phổ là dụng cụ dùng để

A. tổng hợp ánh sáng trắng từ các ánh sáng đơn sắc

B. phân tích chùm sáng phức tạp ra các thành phần đơn sắc

C. đo bước sóng của các ánh sáng đơn sắc

D. nhận biết thành phần cấu tạo của một nguồn phát quang phổ liên tục

Câu 2: Tìm phát biểu sai

Trong ống chuẩn trực của máy quang phổ.

A. Thấu kính L1 dặt trước lăng kinh có tác dụng tạo ra các chùm sáng song song, thấu kính L2 dặt sau lăng kinh có tác dụng hội tụ các chùm tia song song.

B. Lăng kinh có tác dụng chính là làm lệch các tia sáng về phía đáy sao cho chúng đi gần trục chính của thấu kinh.

C. Khe sáng S đặt tại tiêu diện của thấu kinh L1.

D. Màn quan sát E đặt tại tiêu diện của thấu kính L2.

Câu 3: Chiếu ánh sáng Mặt Trời tới khe hẹp F của máy quang phổ lăng kính thì chùm sáng thu được khi ra khỏ hẹ tán sác là

A. chùm ánh sáng trăng song song.

B. nhiều chùm ánh sáng đơn sắc song song nhau truyền theo các phương khác nhau.

C. nhiều chùm ánh sáng đơn sắc song song nhau truyền theo cùng một phương.

D. gồm nhiều chùm ánh sáng đơn sắc hội tụ.

Câu 4: Cho ánh sáng từ một nguồn qua máy quang phổ thì ở buồng ảnh ta thu được dải sáng có màu biến đổi liên tục từ đỏ đến vàng. Quang phổ của nguồn đó là quang phổ

A. liên tục.

B. vạch phát xạ.

C. vạch hấp thụ.

D. vạch phát xạ và quang phổ vạch hấp thụ.

Câu 5: Một lượng khí bị nung nóng có thể phát ra quang phổ liên tục khi có

A. khối lượng riêng nhỏ.

B. mật độ thấp.

C. áp suất thấp.

D. khối lượng riêng lớn.

Câu 6: Chất nào dưới đây không phát ra quang phổ liên tục khi bị nung nóng?

A. chất rắn.

B. chất lỏng.

C. chất khí ở áp suất thấp.

D. chất khí ở áp suất cao.

Câu 7: Chọn phát biểu đúng

A. Nguồn phát ra quang phổ liên tục là vật rắn, lỏng hoặc khí có tỉ khối lớn.

B. Nguồn phát ra quang phổ vạch phát xạ là các chất khi hoặc hơi có tỉ khối nhỏ bị nung nóng.

C. Nguồn phát ra quang phổ vạch hấp thụ là các chất hơi hoặc khí có tỉ khối nhỏ bị nung nóng.

D. Nguồn phát ra quang phổ vạch phát xạ là các chất hơi hoặc khí có tỉ khối nhỏ được chiếu sáng.

Câu 8: Quang phổ liên tục

A. phụ thuộc nhiệt độ của nguồn sáng.

B. phụ thuộc bản chất của nguồn sáng.

C. phụ thuộc đồng thời vào nhiệt độ và bản chất của nguồn sáng.

D. không phụ thuộc vào nhiệt độ và bản chất của nguồn sáng.

Câu 9: Biết quang phổ vạch phát xạ của một chất hơi có hai cjahc màu đơn sắc, ứng với các bước sóng λ1 và λ2 (với λ1 < λ2) thì quang phổ hấp thụ của chất hơi ấy sẽ là

A. quang phổ liên tục bị thiếu hai vạch ứng với các bước sóng λ1 và λ2.

B. quang phổ liên tục bị thiếu mọi vạch ứng với các bước sóng nhỏ hơn λ1.

C. quang phổ liên tục bị thiếu mọi vạch ứng với các bước sóng trong khoảng từ λ1 đến λ2.

D. quang phổ liên tục bị thiếu mọi vạch ứng với các bước sóng lớn hơn λ2.

Hướng dẫn giải và đáp án

HOẠT ĐỘNG 4: Hoạt động vận dụng (8’)

Mục tiêu: Vận dụng làm bài tập.

Phương pháp dạy học: Dạy học nhóm; dạy học nêu và giải quyết vấn đề; phương pháp thuyết trình.

Định hướng phát triển năng lực: Năng lực thực nghiệm, năng lực quan sát, năng lực sáng tạo, năng lực trao đổi. Phẩm chất tự tin, tự lập, giao tiếp.

- Yêu cầu HS thảo luận

Bài 1 Cơ thể ta có thể phát ra quang phổ liên tục không ?

Bài 2: Khi tăng dần nhiệt độ của một dây tóc đèn điện, thì quang phổ của ánh sáng do nó phát ra thay đổi như thế nào

1. Chuyển giao nhiệm vụ học tập:

- GV chia 4 nhóm yêu cầu hs trả lời vào bảng phụ trong thời gian 5 phút:

+ Nhóm 1, 2: Trả lời 1

+ Nhóm 3, 4: Trả lời 2

- GV theo dõi và hướng dẫn HS

2. Đánh giá kết quả thực hiện nhiệm vụ học tập:

- Yêu cầu đại diện các nhóm treo kết quả lên bảng.

- Yêu cầu nhóm 1 nhận xét nhóm 2, nhóm 3 nhận xét nhóm 4 và ngược lại

- GV Phân tích nhận xét, đánh giá, kết quả thực hiện nhiệm vụ học tập của học sinh.

1. Thực hiện nhiệm vụ học tập:

- HS sắp xếp theo nhóm, chuẩn bị bảng phụ và tiến hành làm việc theo nhóm dưới sự hướng dẫn của GV

2. Báo cáo kết quả hoạt  động và thảo luận

- Đại diện các nhóm treo bảng phụ lên bảng

- Đại diện các nhóm nhận xét kết quả

- Các nhóm khác có ý kiến bổ sung.(nếu có)

Bài 1: Cơ thể con người phát ra quang phổ liên tục ở vùng hồng ngoại, do đó ta không thể thấy được quang phổ này qua máy quang phổ. Thí nghiệm cho biết rằng bắt đầu từ nhiệt độ 500ºC thì ta mới thấy được quang phổ liên tục do vật phát ra.

Bài 2: Vừa sáng dần thêm, vừa trải rộng dần, từ màu đỏ, qua các màu cam , vàng,... cuối cùng, khi nhiệt độ đủ cao, mới có đủ bảy màu.

HOẠT ĐỘNG 5: Hoạt động tìm tòi và mở rộng (2’)

Mục tiêu: Tìm tòi và mở rộng kiến thức

Phương pháp dạy học: dạy học nêu và giải quyết vấn đề

Định hướng phát triển năng lực: Năng lực thực nghiệm, năng lực quan sát, năng lực sáng tạo, năng lực trao đổi. Phẩm chất tự tin, tự lập, giao tiếp.

Cho một hạt muối rơi vào ngọn lửa bếp ga, em sẽ thấy gì?

Điều chỉnh cho ngọn lửa bếp ga tăng dần và nhìn vào ngọn lửa, em thấy màu của nó thay đổi thế nào?