第一篇：第五章 原子吸收與原子熒光光譜法-教案格式及內容

第五章 原子吸收與原子熒光光譜法

教學時數：7 教學目的與要求：

一、掌握

1.掌握原子吸收光譜定量分析的基本原理，積分吸收，銳線光源，原子吸收測量用銳線光源的原因；

2.掌握基態(tài)原子數與溫度的關系、原子吸收線－－譜線輪廓與譜線寬度、譜線寬度變寬的原因。

二、理解

1.理解電離干擾及消除、物理干擾及消除、化學干擾及消除、光譜干擾及消除。

三、了解

1.了解原子吸收光譜法的應用范圍、測量條件的選擇、定量分析方法及方法評價；

2.了解原子熒光的產生與類型、待測原子濃度與熒光強度的關系。

教學重點：

1.原子吸收光譜定量分析的基本原理，積分吸收，銳線光源，原子吸收測量用銳線光源的原因；

2.基態(tài)原子數與溫度的關系、原子吸收線－－譜線輪廓與譜線寬度、譜線寬度變寬的原因。

教學難點

1.電離干擾及消除、物理干擾及消除、化學干擾及消除、光譜干擾及消除；

2.原子吸收光譜法的測量條件的選擇、定量分析方法及方法評價。

教學設計 1.教學內容線索

原子吸收光譜定量分析的基本原理，積分吸收，銳線光源，原子吸收測量用銳線光源的原因——基態(tài)原子數與溫度的關系、原子吸收線－－譜線輪廓與譜線寬度、譜線寬度變寬的原因——電離干擾及消除、物理干擾及消除、化學干擾及消除、光譜干擾及消除——原子吸收光譜法的應用范圍、測量條件的選擇、定量分析方法及方法評價——原子吸收光度計——原子吸收光譜法的測量條件的選擇、定量分析方法及方法評價——原子熒光的產生與類型、待測原子濃度與熒光強度的關系。

2.制作幻燈片和投影片，盡可能結合實際采用現代教育技術進行講授。3.選擇典型例題和習題講解突出重點，突破難點。

4.利用實驗室設備及條件式學生實際感受原子吸收分光光度計的使用。教學方法：通過講解和對比使學生了解紅外吸收光譜法的特點和分類，通過課堂講練結合方式突出重點，突破難點。

本章主要參考文獻：

1．《儀器分析》，武漢大學編，高教出版社，2000年，第四版。2．《21世紀分析化學》，汪爾康編，科學出版社，2000年。

3．《儀器分析教程》，北京大學化學系儀器分析教學組，北京大學出版社，1997年。4．《儀器分析原理》，方惠群，史堅，倪君蒂編，南京大學出版社，1994年。5．《儀器分析》，趙藻藩，周性堯，張悟銘，趙文寬編，高等教育出版社，1990年。6．《儀器分析》，鄧勃，寧永成，劉密新編，清華大學出版社，1991年。7．《儀器分析》，朱明華編，高教出版社，2001年，第三版。8．《儀器分析實驗》，張劍榮等編，科學出版社，1999年。9．《儀器分析實驗》，趙文寬等編，高教出版社，1997年。

第二篇：《儀器分析》教案2 - 原子吸收光譜與原子熒光光譜法

第4章

原子吸收光譜法與原子熒光光譜法

4．1教學建議

一、從光譜定性分析和定量分析的依據和方法入手，介紹原子吸收光譜法與原子熒光光譜法的原理、特點及應用；與原子發(fā)射光譜法比較，介紹三者的不同。

二、在通用光譜分析儀器結構的總框架下，介紹原子吸收光譜與原子熒光光譜分析儀結構的光源、分光系統(tǒng)及檢測系統(tǒng)的特點。

4．2主要概念

一、教學要求：

（一）、掌握原子吸收光譜分析的基本原理、儀器結構、特點和應用方法；

（二）、掌握原子熒光光譜分析的基本原理；

（三）、了解原子熒光光譜分析的儀器結構與應用。

二、內容要點精講

第一節(jié) 基本原理

原子吸收光譜法是基于被測元素基態(tài)原子在蒸氣狀態(tài)對其原子共振輻射的吸收 進行元素定量分析的方法。

基態(tài)原子吸收其共振輻射，外層電子由基態(tài)躍遷至激發(fā)態(tài)而產生原子吸收光譜。原子吸收光譜位于光譜的紫外區(qū)和可見區(qū)。

在通常的原子吸收測定條件下，原子蒸氣中基態(tài)原子數近似等于總原子數。在原子蒸氣中（包括被測元素原子），可能會有基態(tài)與激發(fā)態(tài)存在。根據熱力學的原理，在一定溫度下達到熱平衡時，基態(tài)與激發(fā)態(tài)的原子數的比例遵循Boltzman分布定律。

Ni / N0 = gi / g0 exp(-Ei / kT)Ni與N0 分別為激發(fā)態(tài)與基態(tài)的原子數； gi / g0為激發(fā)態(tài)與基態(tài)的統(tǒng)計權重，它表示能級的簡并度；T為熱力學溫度； k為Boltzman常數； Ei為激發(fā)能。

從上式可知，溫度越高，Ni / N0值越大，即激發(fā)態(tài)原子數隨溫度升高而增加，而且按指數關系變化；在相同的溫度條件下，激發(fā)能越小，吸收線波長越長，Ni /N0值越大。盡管如此變化，但是在原子吸收光譜中，原子化溫度一般小于3000K，大多數元素的最強共振線都低于 600 nm，Ni / N0值絕大部分在10-3以下，激發(fā)態(tài)和基態(tài)原子數之比小于千分之一，激發(fā)態(tài)原子數可以忽略。因此?；鶓B(tài)原子數N0可以近似等于總原子數N。

一、原子吸收光譜輪廓

原子吸收光譜線有相當窄的頻率或波長范圍，即有一定寬度。

一束不同頻率強度為I0的平行光通過厚度為l的原子蒸氣，一部分光被吸收，透過光的強度I?服從吸收定律

I? = I0 exp(-k?l)式中k?是基態(tài)原子對頻率為?的光的吸收系數。不同元素原子吸收不同頻率的光，透過光強度對吸收光頻率作圖，由圖可知，在頻率? 0處透過光強度最小，即吸收最大。若將吸收系數對頻率作圖，所得曲線為吸收線輪廓。原子吸收線輪廓以原子吸收譜線的中心頻率（或中心波長）和半寬度 表征。中心頻率由原子能級決定。半寬度是中心頻率位置，吸收系數極大值一半處，譜線輪廓上兩點之間頻率或波長的距離。

譜線具有一定的寬度，主要有兩方面的因素：一類是由原子性質所決定的，例如，自然寬度；另一類是外界影響所引起的，例如，熱變寬、碰撞變寬等。1，自然寬度

沒有外界影響，譜線仍有一定的寬度稱為自然寬度。它與激發(fā)態(tài)原子的平均壽命有關，平均壽命越長，譜線寬度越窄。不同譜線有不同的自然寬度，多數情況下約為10-5nm數量級。

2，多普勒變寬

由于輻射原子處于無規(guī)則的熱運動狀態(tài)，因此，輻射原子可以看作運動的波源。這一不規(guī)則的熱運動與觀測器兩者間形成相對位移運動，從而發(fā)生多普勒效應，使譜線變寬。這種譜線的所謂多普勒變寬，是由于熱運動產生的，所以又稱為熱變寬，一般可達10-3nm，是譜線變寬的主要因素。

3，壓力變寬

由于輻射原子與其它粒子（分子、原子、離子和電子等）間的相互作用而產生的譜線變寬，統(tǒng)稱為壓力變寬。壓力變寬通常隨壓力增大而增大。

在壓力變寬中，凡是同種粒子碰撞引起的變寬叫Holtzmark（赫爾茲馬克）變寬；凡是由異種粒子引起的變寬叫Lorentz（羅倫茲）變寬。

此外，在外電場或磁場作用下，能引起能級的分裂，從而導致譜線變寬，這種變寬稱為場致變寬。

4，自吸變寬

由自吸現象而引起的譜線變寬稱為自吸變寬?？招年帢O燈發(fā)射的共振線被燈內同種基態(tài)原子所吸收產生自吸現象，從而使譜線變寬。燈電流越大，自吸變寬越嚴重。

二、原子吸收光譜的測量 1，積分吸收

在吸收線輪廓內，吸收系數的積分稱為積分吸收系數，簡稱為積分吸收，它表示吸收的全部能量。從理論上可以得出，積分吸收與原子蒸氣中吸收輻射的原子數成正比。數學表達式為：

∫K? d? = ?e2N0?/mc

式中e為電子電荷；m為電子質量；c為光速；N0為單位體積內基態(tài)原子數；f 振子強度，即能被入射輻射激發(fā)的每個原子的平均電子數，它正比于原子對特定波長輻射的吸收幾率。這是原子吸收光譜分析法的重要理論依據。

若能測定積分吸收，則可求出原子濃度。但是，測定譜線寬度僅為10-3nm的積分吸收，需要分辨率非常高的色散儀器。

2，峰值吸收

目前，一般采用測量峰值吸收系數的方法代替測量積分吸收系數的方法。如果采用發(fā)射線半寬度比吸收線半寬度小得多的銳線光源，并且發(fā)射線的中心與吸收線中心一致，這樣就不需要用高分辨率的單色器，而只要將其與其它譜線分離，就能測出峰值吸收系數。

在一般原子吸收測量條件下，原子吸收輪廓取決于 Doppler（熱變寬）寬度，通過運算可得峰值吸收系數：

K0 = 2/△?D(ln2/?)1/2 ?e2N0?/mc

可以看出，峰值吸收系數與原子濃度成正比，只要能測出K0 就可得出N0。3，銳線光源

銳線光源是發(fā)射線半寬度遠小于吸收線半寬度的光源，如空心陰極燈。在使用銳線光源時，光源發(fā)射線半寬度很小，并且發(fā)射線與吸收線的中心頻率一致。這時發(fā)射線的輪廓可看作一個很窄的矩形，即峰值吸收系數K? 在此輪廓內不隨頻率而改變，吸收只限于發(fā)射線輪廓內。這樣，一定的K0即可測出一定的原子濃度。

4，實際測量 在實際工作中，對于原子吸收值的測量，是以一定光強的單色光I0通過原子蒸氣，然后測出被吸收后的光強I，此一吸收過程符合朗伯-比耳定律，即

I = I0e-K N L 式中K為吸收系數，N為自由原子總數（基態(tài)原子數），L為吸收層厚度。吸光度A可用下式表示

A = lgI0 / I = 2.303 K N L 在實際分析過程中，當實驗條件一定時，N正比于待測元素的濃度。

第二節(jié) 儀 器

原子吸收光譜儀又稱原子吸收分光光度計，由光源、原子化器、單色器和檢測器等四部分組成。

一、光源

光源的作用是發(fā)射被測元素的特征共振輻射。對光源的基本要求：發(fā)射的共振輻射的半寬度要明顯小于吸收線的半寬度；輻射的強度大；輻射光強穩(wěn)定，使用壽命長等。空心陰極燈是符合上述要求的理想光源，應用最廣。

空心陰極燈是由玻璃管制成的封閉著低壓氣體的放電管。主要是由一個陽極和一個空心陰極組成。陰極為空心圓柱形，由待測元素的高純金屬和合金直接制成，貴重金屬以其箔襯在陰極內壁。陽極為鎢棒，上面裝有鈦絲或鉭片作為吸氣劑。燈的光窗材料根據所發(fā)射的共振線波長而定，在可見波段用硬質玻璃，在紫外波段用石英玻璃。制作時先抽成真空，然后再充入壓強約為267 ~ 1333 Pa的少量氖或氬等惰性氣體，其作用是 載帶電流、使陰極產生濺射及激發(fā)原子發(fā)射特征的銳線光譜。

由于受宇宙射線等外界電離源的作用，空心陰極燈中總是存在極少量的帶電粒子。當極間加上300 ~ 500V電壓后，管內氣體中存在著的、極少量陽離子向陰極運動，并轟擊陰極表面，使陰極表面的電子獲得外加能量而逸出。逸出的電子在電場作用下，向陽極作加速運動，在運動過程中與充氣原子發(fā)生非彈性碰撞，產生能量交換，使惰性氣體原子電離產生二次電子和正離子。在電場作用下，這些質量較重、速度較快的正離子向陰極運動并轟擊陰極表面，不但使陰極表面的電子被擊出，而且還使陰極表面的原子獲得能量從晶格能的束縛中逸出而進入空間，這種現象稱為 陰極的“濺射”?！盀R射”出來的陰極元素的原子，在陰極區(qū)再與電子、惰性氣體原子、離子等相互碰撞，而獲得能量被激發(fā)發(fā)射陰極物質的線光譜。

空極陰極燈發(fā)射的光譜，主要是陰極元素的光譜。

若陰極物質只含一種元素，則制成的是單元素燈。若陰極物質含多種元素，則可制成多元素燈。多元素燈的發(fā)光強度一般都較單元素燈弱。

空極陰極燈的發(fā)光強度與工作電流有關。使用燈電流過小，放電不穩(wěn)定；燈電流過大，濺射作用增強，原子蒸氣密度增大，譜線變寬，甚至引起自吸，導致測定靈敏度降低，燈壽命縮短。因此在實際工作中應選擇合適的工作電流。

空極陰極燈是性能優(yōu)良的銳線光源。由于元素可以在空極陰極中多次濺射和被激發(fā)，氣態(tài)原子平均停留時間較長，激發(fā)效率較高，因而發(fā)射的譜線強度較大；由于采用的工作電流一般只有幾毫安或幾十毫安，燈內溫度較低，因此熱變寬很??；由于燈內充氣壓力很低，激發(fā)原子與不同氣體原子碰撞而引起的壓力變寬可忽略不計；由于陰極附近的蒸氣相金屬原子密度較小，同種原子碰撞而引起的共振變寬也很?。淮送?，由于蒸氣相原子密度低、溫度低、自吸變寬幾乎不存在。因此，使用空極陰極燈可以得到強度大、譜線很窄的待測元素的特征共振線。

二、原子化器

原子化器的功能是提供能量，使試樣干燥、蒸發(fā)和原子化。入射光束在這里被基態(tài)原子吸收，因此也可把它視為“吸收池”。對原子化器的基本要求：必須具有足夠高的原子化效率；必須具有良好的穩(wěn)定性和重現形；操作簡單及低的干擾水平等。常用的原子化器有火焰原子化器和非火焰原子化器。

（一）火焰原子化器

火焰原子化法中，常用的是預混合型原子化器（教材P.132），它是由霧化器、霧化室和燃燒器三部分組成。用火焰使試樣原子化是目前廣泛應用的一種方式。它是將液體試樣經噴霧器形成霧粒，這些霧粒在霧化室中與氣體（燃氣與助燃氣）均勻混合，除去大液滴后，再進入燃燒器形成火焰。此時，試液在火焰中產生原子蒸氣。

1，霧化器（噴霧器）

噴霧器是火焰原子化器中的重要不部件。它的作用 是將試液變成細霧。霧粒越細、越多，在火焰中生成的基態(tài)自由原子就越多。目前，應用最廣的是氣動同心型噴霧器。噴霧器噴出的霧滴碰到玻璃球上，可產生進一步細化作用。生成的霧滴粒度和試液的吸入率，影響測定的精密度和化學干擾的大小。目前，噴霧器多采用不銹鋼、聚四氟乙烯或玻璃等制成。

2，霧化室

霧化室的作用主要是 除大霧滴，并使燃氣和助燃氣充分混合，以便在燃燒時得到穩(wěn)定的火焰。其中的擾流器可使霧滴變細，同時可以阻擋大的霧滴進入火焰。一般的噴霧裝置的霧化效率為5 ~ 15%。

3，燃燒器

試液的細霧滴進入燃燒器，在火焰中經過干燥、熔化、蒸發(fā)和離解等過程后，產生大量的基態(tài)自由原子及少量的激發(fā)態(tài)原子、離子和分子。通常要求燃燒器的原子化程度高、火焰穩(wěn)定、吸收光程長、噪聲小等。燃燒器有單縫和三縫兩種。燃燒器的縫長和縫寬，應根據所用燃料確定。目前，單縫燃燒器應用最廣。

單縫燃燒器產生的火焰較窄，使部分光束在火焰周圍通過而未能被吸收，從而使測量靈敏度降低。采用三縫燃燒器，由于縫寬較大，產生的原子蒸氣能將光源發(fā)出的光束完全包圍，外側縫隙還可以起到屏蔽火焰作用，并避免來自大氣的污染物。因此，三縫燃燒器比單縫燃燒器穩(wěn)定。燃燒器多為不不銹鋼制造。燃燒器的高度應能上下調節(jié)，以便選取適宜的火焰部位測量。為了改變吸收光程，擴大測量濃度范圍，燃燒器可旋轉一定角度。

4，火焰的基本特性（1）燃燒速度

燃燒速度是指由著火點向可燃燒混合氣其它點傳播的速度。它影響火焰的安全操作和燃燒的穩(wěn)定性。要使火焰穩(wěn)定，可燃混合氣體的供應速度應大于燃燒速度。但供氣速度過大，會使火焰離開燃燒器，變得不穩(wěn)定，甚至吹滅火焰；供氣速度過小，將會引起回火。

（2）火焰溫度

不同類型的火焰，其溫度不同（教材P.133）。（3）火焰的燃氣和助燃氣比例

按火焰燃氣和助燃氣比例的不同，可將火焰分為三類：化學計量火焰、富燃火焰和貧燃火焰。

化學計量火焰 由于燃氣與助燃氣之比與化學反應計量關系相近，又稱其為中性火焰。此火焰溫度高、穩(wěn)定、干擾小、背景低。

富燃火焰 燃氣大于化學計量的火焰。又稱還原性火焰。火焰呈黃色，層次模糊，溫度稍低，火焰的還原性較強，適合于易形成難離解氧化物元素的測定。

貧燃火焰 又稱氧化性火焰，即助燃比大于化學計量的火焰。氧化性較強，火焰呈藍色，溫度較低，適于易離解、易電離元素的原子化，如堿金屬等。

選擇適宜的火焰條件是一項重要的工作，可根據試樣的具體情況，通過實驗或查閱有關的文獻確定。一般地，選擇火焰的溫度應使待測元素恰能分解成基態(tài)自由原子為宜。若溫度過高，會增加原子電離或激發(fā)，而使基態(tài)自由原子減少，導致分析靈敏度降低。

選擇火焰時，還應考慮火焰本身對光的吸收。烴類火焰在短波區(qū)有較大的吸收，而氫火焰的透射性能則好得多。對于分析線位于短波區(qū)的元素的測定，在選擇火焰時應考慮火焰透射性能的影響。

乙炔-空氣 火焰 是原子吸收測定中最常用的火焰，該火焰燃燒穩(wěn)定，重現性好，噪聲低，溫度高，對大多數元素有足夠高的靈敏度，但它在短波紫外區(qū)有較大的吸收。

氫-空氣火焰 是氧化性火焰，燃燒速度較乙炔-空氣 火焰高，但溫度較低，優(yōu)點是背景發(fā)射較弱，透射性能好。

乙炔-一氧化二氮火焰 的優(yōu)點是火焰溫度高，而燃燒速度并不快，適用于難原子化元素的測定，用它可測定70多種元素。

（二）非火焰原子化器

非火焰原子化器常用的是石墨爐原子化器。石墨爐原子化法的過程是將試樣注入石墨管中間位置，用大電流通過石墨管以產生高達2000 ~ 3000℃的高溫使試樣經過干燥、蒸發(fā)和原子化。

與火焰原子化法相比，石墨爐原子化法具有如下特點： a，靈敏度高、檢測限低 因為試樣直接注入石墨管內，樣品幾乎全部蒸發(fā)并參與吸收。試樣原子化是在惰性氣體保護下，還原性氣的石墨管內進行的，有利于難熔氧化物的分解和自由原子的形成，自由原子在石墨管內平均滯留時間長，因此管內自由原子密度高，絕對靈敏度達10-12?10-15克。

b，用樣量少

通常固體樣品為0.1?10毫克，液體試樣為5 ?50微升。因此石墨爐原子化特別適用于微量樣品的分析，但由于非特征背景吸收的限制，取樣量少，相對靈敏度低，樣品不均勻性的影響比較嚴重，方法精密度比火焰原子化法差，通常約為2?5%。

C，試樣直接注入原子化器，從而減少溶液一些物理性質對測定的影響，也可直接分析固體樣品。

d，排除了火焰原子化法中存在的火焰組份與被測組份之間的相互作用，減少了由此引起的化學干擾。

e，可以測定共振吸收線位于真空紫外區(qū)的非金屬元素I、P、S等。f，石墨爐原子化法所用設備比較復雜，成本比較高。

但石墨爐原子化器在工作中比火焰原子化系統(tǒng)安全。

g，石墨爐產生的總能量比火焰小，因此基體干擾較嚴重，測量的精密度比火焰原子化法差。商品儀器的石墨爐結構多樣，但實際上用得最多的是Massmann（馬斯曼）爐的HGA系列和Varin-Trchtron（瓦里安AB = k c 本法適用于分析線附近背景吸收變化不大的情況，否則準確度較差。（2）連續(xù)光源背景校正法

目前原子吸收分光光度計上一般都配有連續(xù)光源自動扣除背景裝備。連續(xù)光源用氘燈在紫外區(qū)；碘鎢燈、氙燈 在可見區(qū)扣除背景。氘燈產生的連續(xù)光譜進入單色器狹縫，通常比原子吸收線 寬度 大一百倍左右。氘燈對原子吸收的信號為空心陰極燈原子信號的0.5%以下。由此，可以認為氘燈測出的主要是背景吸收信號，空心陰極燈測的是原子吸收和背景信號，二者相減得原子吸收值。氘燈校正法已廣泛應用于商品原子吸收光譜儀器中，氘燈校正的波長和原子吸收波長相同，校正效果顯然比非共振線法好。

氘燈校正背景是商品儀器使用最普通的技術，為了提高背景扣除能力，從電路和光路設計上都有許多改進，自動化程度越來越高。

此法的缺點在于氘燈是一種氣體放電燈，而空極陰極燈屬于空極陰極濺射放電燈。兩者放電性質不同，能量分布不同，光斑大小不同，再加上不易使兩個燈的光斑完全重疊。急劇的原子化，又引起石墨爐中原子和分子濃度在時間和空間上分布不均勻，因而造成背景扣除的誤差。

（3）Zeeman效應背景校正法

Zeeman效應 是指在磁場作用下簡并的譜線發(fā)生分裂的現象。Zeeman效應分為正常Zeeman效應 和反常Zeeman效應。

在正常Zeeman效應中，每條譜線分裂為三條分線，中間一條為?組分，其頻率不受磁場的影響；其它兩條稱為??組分，其頻率與磁場強度成正比。在反常Zeeman效應中，每條譜線分裂為三條分線或更多條分線，這是由譜線本身的性質所決定的。反常Zeeman效應是原子譜線分裂的普遍現象，而正常Zeeman效應僅僅是假定電子自旋動量矩為零，原子只有軌道動量矩時所有的特殊現象。

利用塞曼效應校正背景的方法可分為兩大類：光源調制法和吸收線調制法。

由于施加磁場的方式不同，每一類又可分為若干小類。① 光源調制法

這種方法是將磁場加在光源上，使共振發(fā)射線發(fā)生塞曼分裂。此法亦分為： 光束方向平行于磁場的方法（??旋轉檢偏器調制法）

這一方法又稱為同位素位移塞曼原子吸收法，是在同位素光源上施加一個永久磁場，使光源發(fā)射線發(fā)生塞曼分裂。經磁場分裂后的??圓偏振光，用1/4延遲板變?yōu)橄辔徊幌嗤膬芍本€偏振光，再用旋轉式偏轉檢偏器將?+ 與 ?-組分分開，讓??組分中之一組分位于共振吸收線中心，作為測量光束，另一組分位于遠離吸收線中心位置，作為參比光束。

光束方向垂直于磁場的方式（?、??旋轉檢偏器調制法）

在光源上施加一個永久磁場，光源共振發(fā)射線分裂為?、??組分，三組分同時通過試樣原子蒸氣時?組分為試樣原子蒸氣和背景吸收，??組分僅為背景吸收。用旋轉檢偏器將?、??兩相互垂直的直線偏振化組分分開，交替地送到檢測系統(tǒng)，即得到校正了背景的試樣原子吸收信號。

② 吸收線調制法

這類方法是在原子化器上施加磁場，使吸收線發(fā)生塞曼效應。p‖與p?偏振交替調制方式

此法是在原子化器上施加一個永久磁場，其方向與光束垂直，使吸收線分裂為?、?+和 ?-組分，? 組分平行于磁場方向，??組分垂直于磁場方向。光源發(fā)射線通過檢偏器后變成偏振光，其偏振化方向一時刻平行于磁場方向為p‖光束，另一時刻垂直于磁場方向為p?光束。吸收線? 組分與平行于磁場方向的發(fā)射線p‖成分方向一致，產生吸收，由于背景吸收沒有方向性，因此測得的是原子吸收和背景吸收。

當垂直于磁場方向的光束p?成分通過原子蒸氣時，因與吸收線? 組分偏振方向不同，不產生原子吸收，但與背景產生吸收，因為背景吸收與發(fā)射線偏振方向無關。以p‖為測量光束，p?為參比光束，所測得信號差，則為經過背景校正后的“凈吸光度”。吸收線磁場調制方式

一交變磁場（方向與光束垂直）置于原子化器，用磁場對原子化過程中的原子吸收線進行調制。無磁場（H=0）時，原子吸收線不發(fā)生Zeeman分裂，有磁場（H=HMAX）時，原子吸收線分裂為?和??組分。在光路中放置一個偏光元件，只允許光源輻射光中與磁場方向垂直的偏振光成分通過。在H=0時，與通常原子吸收一樣，測量原子吸收和背景吸收；在H=HMAX時，原子吸收線發(fā)生Zeeman分裂，其?組分與光源輻射的偏振光波長一致，但偏振方向正交，故不發(fā)生吸收，此時測量的為背景吸收。兩者之差為校正了背景的凈吸收信號。

第四節(jié) 分析方法

一、測量條件的選擇 1.分析線

通常選擇元素的共振線作為分析線。在分析被測元素濃度較高試樣時，可選用靈敏度較低的非共振線作為分析線。

2.狹縫寬度

狹縫寬度影響光譜通帶與檢測器接收輻射的能量。狹縫寬度的選擇要能使吸收線與鄰近干擾線分開。當有干擾線進入光譜通帶內時，吸光度值將立即減小。不引起吸光度減小的最大狹縫寬度為應選擇的合適的狹縫寬。

原子吸收分析中，譜線重疊的幾率較小，因此，可以使用較寬的狹縫，以增加光強與降低檢出限。在實驗中，也要考慮被測元素譜線復雜程度，堿金屬、堿土金屬譜線簡單，可選擇較大的狹縫寬度；過度元素與稀土元素等譜線比較復雜，要選擇較小的狹縫寬度。

3.燈電流

空心陰極燈的發(fā)射特性取決于工作電流。燈電流過小，放電不穩(wěn)定，光輸出的強度??；燈電流過大，發(fā)射譜線變寬，導致靈敏度下降，燈壽命縮短。選擇燈電流時，應在保持穩(wěn)定和有合適的光強輸出的情況下，盡量選用較低的工作電流。一般商品的空極陰極燈都標有允許使用的最大電流與可使用的電流范圍，通常選用最大電流的1/2 ~ 2/3為工作電流。實際工作中，最合適的電流應通過實驗確定。空極陰極燈使用前一般須預熱10 ~ 30 min。

4.原子化條件（1）火焰原子化法

火焰的選擇與調節(jié)是影響原子化效率的重要因素。

對于低溫、中溫火焰，適合的元素可使用乙炔-空氣火焰；在火焰中易生成難離解的化合物及難溶氧化物的元素，宜用乙炔-氧化亞氮高溫火焰；分析線在220nm以下的元素，可選用氫氣-空氣火焰。

火焰類型選定以后，須調節(jié)燃氣與助燃氣比例，以得到所需特點的火焰。易生成難離解氧化物的元素，用富燃火焰；氧化物不穩(wěn)定的元素，宜用化學計量火焰或貧燃火焰。合適的燃助比應通過實驗確定。

燃燒器高度是控制光源光束通過火焰區(qū)域的。由于在火焰區(qū)內，自由原子的空間分布不均勻，隨火焰條件而變化。因此必須調節(jié)燃燒器的高度，使測量光束從自由原子濃度大的區(qū)域內通過，可以得到較高的靈敏度。

（2）石墨爐原子化法

石墨爐原子化法要合理選擇干燥、灰化、原子化及凈化等階段的溫度和時間。

干燥一般在105 ~ 125℃的條件下進行。

灰化要選擇能除去試樣中基體與其它組分而被測元素不損失的情況下，盡可能高的溫度。

原子化溫度選擇可達到原子吸收最大吸光度值的最低溫度。凈化或稱清除階段，溫度應高于原子化溫度，時間僅為3 ~ 5s，以便消除試樣的殘留物產生的記憶效應。

（1）是預處理中待測元素無損失的情況下可采用的最 高預處理溫度（即最佳灰化溫度）；

（2）表示定量原子化的最低溫度。

（3）表示原子出現的溫度；

（4）表示最適宜的原子化溫度。5.進樣量

進樣量過小，信號太弱；過大，在火焰原子化法中，對火焰會產生冷卻效應；在石墨爐原子化法中，會使除殘產生困難。在實際工作中，通過實驗測定吸光度值與進樣量的變化，選擇合適的進樣量。

二、分析方法 1.校準曲線法

配制一組含有不同濃度被測元素的標準溶液，在與試樣測定完全相同的條件下，按濃度由低到高的順序測定吸光度值。繪制吸光度對濃度的校準曲線。測定試樣的吸光度，雜校準曲線上用內插法求出被測元素的含量。

2.標準加入法

分取幾份相同量的被測試液，分別加入不同量的被測元素的標準溶液，其中一份不加被測元素的標準溶液，最后稀釋至相同體積，使加入的標準溶液濃度為0，CS、2CS、3CS?，然后分別測定它們的吸光度，繪制吸光度對濃度的校準曲線，再將該曲線外推至與濃度軸相交。交點至坐標原點的距離Cx即是被測元素經稀釋后的濃度。

第五節(jié) 靈敏度與檢出限

一、靈敏度

靈敏度S的定義是分析標準函數 X = f（c）的一次導數S = dx/dc。1.特征濃度

在原子吸收光度法中，習慣于用1%吸收靈敏度。特征濃度 定義為能產生1%吸收（即吸光度值為0.0044）信號時所對應的被測元素的濃度。

C0 = CX×0.0044 / A（?g.cm-3）

CX表示待測元素的濃度；A為多次測量的吸光度值。2.特征質量

石墨爐原子吸收法常用絕對量表示，特征質量的計算公式為 m0 = 0.0044/S = 0.0044m/A?S（Pg或ng）

式中m為分析物質量，單位為Pg或ng，A?S為峰面積積分吸光度。

特征濃度或特征質量越小越好。

二、檢出限（D.L.）

檢出限的定義為：以特定的分析方法，以適當的置信水平被檢出的最低濃度或最小量。

在IUPAC的規(guī)定中，對各種光學分析法，可測量的最小分析信號以下式確定： Xmin = X平均 + KS0 式中X平均是用空白溶液按同樣分析方法多次測量的平均值。S0是空白溶液多次測量的標準偏差；K是置信水平決定的系數。

可測量的最小分析信號為空白溶液多次測量平均值與3倍空白溶液測量的標準偏差之和，它所對應的被測元素濃度即為檢出限D.L.。D.L.= Xmin-X平均/S = KS0/S D.L.= 3S0/S

第六節(jié) 原子熒光光譜法

原子熒光光譜法是以原子 在輻射能激發(fā)下發(fā)射的熒光強度進行定量分析的發(fā)射光譜分析法。

原子熒光光譜法從機理看來屬于發(fā)射光譜分析，但所用儀器及操作技術與原子吸收光譜法相近，故在本章學習。

一、基本原理

（一）原子熒光光譜的產生

氣態(tài)自由原子吸收光源的特征輻射后，原子的外層電子躍遷到較高能級，然后又躍遷返回基態(tài)或較低能級，同時發(fā)射出與原激發(fā)輻射波長相同或不同的輻射即為原子熒光。原子熒光屬光致發(fā)光，也是二次發(fā)光。當激發(fā)光源停止照射后，再發(fā)射過程立即停止。

（二）原子熒光的類型

原子熒光可分為共振熒光、非共振熒光與敏化熒光等三種類型。1.共振熒光

氣態(tài)自由原子吸收共振線被激發(fā)后，再發(fā)射出與原激發(fā)輻射波長相同的輻射即為共振熒光。

它的特點是激發(fā)線與熒光線的高低能級相同，其產生過程如圖A；若原子受激發(fā)處于亞穩(wěn)態(tài)，再吸收輻射進一步激發(fā)，然后再發(fā)射相同波長的共振熒光，此種原子熒光稱為熱助共振熒光。

2.非共振熒光

當熒光與激發(fā)光的波長不相同時，產生非共振熒光。非共振熒光又分為直躍線熒光、階躍線熒光和anti-Stokes熒光。

（1）直躍線熒光 激發(fā)態(tài)原子躍遷回至高于基態(tài)的亞穩(wěn)態(tài)時所發(fā)射的熒光稱為直躍線熒光。由于熒光能級間隔小于激發(fā)線的能線間隔，所以熒光的波長大于 激發(fā)線的波長。如果熒光線激發(fā)能大于熒光能，即 熒光線的波長大于激發(fā)線的波長稱為Stokes熒光。反之，稱為anti-Stokes熒光。直躍線熒光為Stokes熒光。

（2）階躍線熒光

階躍線熒光有兩種情況，正常階躍線熒光為被光照激發(fā)的原子，以非輻射形式去激發(fā)返回到較低能級，再以輻射形式返回基態(tài)而發(fā)射的熒光（A）。其熒光波長大于激發(fā)線波長。

熱助階躍線熒光為被光致激發(fā)的原子，躍遷至中間能級，又發(fā)生熱激發(fā)至高能級，然后返回至低能級發(fā)射的熒光（B）。

（3）anti-Stokes熒光

當自由原子躍遷至某一能級，其獲得的能量一部分是由光源激發(fā)能供給，另一部分是熱能供給，然后返回低能級所發(fā)射的熒光為anti-Stokes熒光。其熒光能大于激發(fā)能，熒光波長小于激發(fā)線波長。

（3）敏化熒光

受光激發(fā)的原子與另一種原子碰撞時，把激發(fā)能傳遞給另一個原子使其激發(fā)，后者在以輻射形式去激發(fā)而發(fā)射熒光即為敏化熒光。

（三）熒光強度

共振熒光，熒光強度If正比于基態(tài)原子對某一頻率激發(fā)光的吸收強度Ia。If = ? Ia 式中?為熒光量子效率，它表示發(fā)射熒光光量子數與吸收激發(fā)光量子數之比。

若激發(fā)光源是穩(wěn)定的，入射光是平行而均勻的光束，自吸可忽略不計，則基態(tài)原子對光吸收強度Ia用吸收定律表示

Ia = ?AI0(1-e-? l N)式中I0為原子化器內單位面積上接受的光源強度，A 為受光源照射在檢測器系統(tǒng)中觀察到的有效面積，l為吸收光程長，?為峰值吸收系數，N為單位體積內的基態(tài)原子數。

整理可得 If = ?AI0 ? l N 當儀器與操作條件一定時，除N外，其它為常數，N 與試樣中被測元素濃度C成正比

If = KC 上式為原子熒光定量分析的基礎。

（四）量子效率與熒光猝滅

受光激發(fā)的原子，可能發(fā)射共振熒光，也可能發(fā)射非共振熒光，還可能無輻射躍遷至低能級，所以量子效率一般小于1。

受激原子和其它粒子碰撞，把一部分能量變成熱運動與其它形式的能量，因而發(fā)生無輻射的去激發(fā)過程，這種現象稱為熒光猝滅。

熒光猝滅會使熒光的量子效率降低，熒光強度減弱。

三、儀器

原子熒光光度計分為非色散型和色散型。這兩類儀器的結構基本相似，只是單色器不同。

原子熒光光度計與原子吸收光度計在很多組件上是相同的。如原子化器（火焰和石墨爐）；用切光器及交流放大器來消除原子化器中直流發(fā)射信號的干擾；檢測器為光電倍增管等。

下面討論原子熒光光度計與原子吸收光度計的主要區(qū)別： 1.光源

在原子熒光光度計中，需要 采用高強度空心陰極燈、無極放電燈、激光和等離子體等。商品儀器中多采用 高強度空心陰極燈、無極放電燈兩種。

（1）高強度空心陰極燈

高強度空心陰極燈特點是在普通空極陰極燈中，加上一對輔助電極。輔助電極的作用是產生第二次放電，從而大大提高金屬元素的共振線強度（對其它譜線的強度增加不大）。

（2）無極放電燈

無極放電燈比高強度空心陰極燈的亮度高，自吸小，壽命長。特別適用于在短波區(qū)內有共振線的易揮發(fā)元素的測定。

2.光路

在原子熒光中，為了檢測熒光信號，避免待測元素本身發(fā)射的譜線，要求光源、原子化器和檢測器三者處于直角狀態(tài)。而原子吸收光度計中，這三者是處于一條直線上。

四、定量分析方法

（一）定量分析方法 — 校準曲線法

（二）干擾及消除

原子熒光的主要干擾是猝滅效應。這種干擾可采用減少溶液中其它干擾離子的濃度避免。其它干擾因素如光譜干擾、化學干擾、物理干擾等與原子吸收光譜法相似。

在原子熒光法中由于光源的強度比熒光強度高幾個數量級，因此散射光可產生較大的正干擾。減少散射干擾，主要是減少散射微粒。采用預混火焰、增高火焰觀測高度和火焰溫度，或使用高揮發(fā)性的溶劑等，均可以減少散射微粒。也可采用扣除散射光背景的方法消除其干擾。

（三）氫化法在原子吸收和原子熒光中的應用

氫化法是原子吸收和原子熒光光度法中的重要分析方法，主要用于易形成氫化物的金屬，如砷、碲、鉍、硒、銻、錫、鍺和鉛等，汞生成汞蒸氣。

氫化法是以強還原劑硼氫化鈉在酸性介質中與待測元素反應，生成氣態(tài)的氫化物后，在引入原子化器中進行分析。

由于硼氫化鈉在弱堿性溶液中易于保存，使用方便，反應速度快，且很容易地將待測元素轉化為氣體，所以在原子吸收和原子熒光光度法中得到廣泛的應用。

原子熒光光譜法的特點：（1）高靈敏度、低檢出限。

特別對Cd、Zn等元素有相當低的檢出限，Cd可達0.001ng.cm-

3、Zn為0.04ng.cm-3。由于原子熒光的輻射強度與激發(fā)光源成比例，采用新的高強度光源可進一步降低其檢出限。

（2）譜線簡單、干擾少。

（3）分析校準曲線線性范圍寬，可達3 ~ 5個數量級。（4）多元素同時測定。

雖然原子熒光法有許多優(yōu)點，但由于熒光猝滅效應，以致在測定復雜基體的試樣及高含量樣品時，尚有一定的困難。此外，散射光的干擾也是原子熒光分析中的一個麻煩問題。因此，原子熒光光譜法在應用方面不及原子吸收光譜法和原子發(fā)射光譜法廣泛，但可作為這兩種方法的補充。

三、重點、難點

（一）重點內容

1、原子吸收光譜分析的基本原理；

2、原子吸收分光光度計；

3、原子吸收光譜分析方法；

4、原子熒光光譜法的基本原理。

（二）難點

原子吸收光譜定量關系，譜線特征及峰值吸收的特點，靈敏度及檢出限概念及原子吸收光譜分析定量分析方法的建立。

4．3 例題

例3．1 容器中有4.4 g CO2，14 g N2，12.8g O2，總壓為2.026×105Pa，求各組分的分壓。

分析：題意中給出了三種氣體的質量和總壓強，可以直接求得各組的摩爾數，利用道爾頓分壓定律求得。本題涉及本章一個重要的知識點。解：混合氣體中各物質的摩爾數為：

n?1CO2?4.4g/44(g?mol)?0.1mo lnN2?14g/28(g?mol?1)?0.5mol nO2?12.8g/32(g?mol?1)?0.4mol

由道爾頓分壓定律，可求得：

pCO2?pnCO2tol?n?0.1?2.026?104CO2?nN2?n?2.026×105O20.1?0.5?0.4Pa pnN2N2?ptol?n?2.026×105?0.5CO2?nN2?nO20.1?0.5?0.4?1.013?104Pa

pnO2?2.026×105?0.4O2?ptol?nCO2?n0.1?0.5?0.4?8.104?104Pa

N2?nO2【評注】本題給定條件明了、直接，解題思路清晰。

例3．2有一高壓氣瓶，容積為30 dm3，能承受2.6×107Pa，問在293K時可裝入多少千克O2而不致發(fā)生危險？

分析：這是一個應用實例，已知體積，壓強，溫度，可以直接利用式（1.1）理想氣體狀態(tài)方程求出氧氣的質量。

解：

pV?nRT?mMRTm?PVMRT?2.6?107?0.03?0.032 8.314?293?10.25Kg

【評注】本題給定條件明了、直接，解題思路清晰。

例3．3 水的汽化熱為40 kJ·mol-1，求298K時水的飽和蒸汽壓。

分析：由題可知，水的蒸發(fā)熱即汽化熱，溫度從298K至沸騰狀態(tài)373K，大氣壓強已知，因此可以由克勞修斯-克拉貝龍方程（式2.15）求得水在298K時的飽和蒸汽壓。

解：lgp1??vHm?11?p2.303R? ?T?2??2T1??lg101325p?40000??8.314?1?298?1?373?? 22.303求得：P2=3945Pa 4．4習題精選詳解

（題號）2.1.某氣體在293K與9.97×104Pa時占有體積1.910-1dm3其質量為0.132g，試求這種氣體的相對分子質量，它可能是何種氣體? 解：該題為理想氣體狀態(tài)方程的運用，將理想氣體狀態(tài)方程進行變量變換，即將物質的量變換為摩爾質量即可。

2.2.一敞口燒瓶在280K時所盛的氣體，需加熱到什么溫度時，才能使其三分之一逸出? 解 該題為理想氣體狀態(tài)方程的應用，由題意可知，一敞口燒瓶即在相同壓力下，兩種氣體狀態(tài)參數的相關性（采用理想氣體狀態(tài)方程關聯）進行計算。

2-3.溫度下，將1.013×105Pa的N2 2dm3和0.506 5Pa的O23 dm3放入6 dm3的真空容器中，求O2和N2的分壓及混合氣體的總壓。

解：本題為理想氣體狀態(tài)方程的應用及總壓與分壓關系。

2.5.在300K，1.013×10Pa時，加熱一敞口細頸瓶到500K，然后封閉其細頸口，并冷卻至原來的溫度，求這時瓶內的壓強。

解：由題意知，當瓶內溫度升為500K時，其氣體體積將變?yōu)樵瓉淼?/3倍，因此瓶內氣體的物質的量只占全部氣體的3/5，對應的壓力為1.013×105Pa降溫前瓶內的氣體的物質的量不變。

2.6.在273K和1.013×105Pa下，將1.0 dm3潔凈干燥的空氣緩慢通過H3C-O-CH3液體，在此過程中，液體損失0.0335 g，求此種液體273K時的飽和蒸汽壓。解

2.8.在291K和總壓為1.013×105Pa時，2.70 dm3含飽和水蒸汽的空氣，通過CaCl2干燥管，完全吸水后，干燥空氣為3.21 g，求291K時水的飽和蒸汽壓。解

2.10.在273K時，將同一初壓的4.0 dm3 N2和1.0dm3 O2壓縮到一個容積為2 dm3的真空容器中，混合氣體的總壓為3.26×105 Pa，試求：

（1）兩種氣體的初壓；

（2）混合氣體中各組分氣體的分壓；（3）各氣體的物質的量。解：

2.13．已知乙醚的蒸汽熱為25900J·mol-1，它在293K的飽和蒸汽壓為7.58×104Pa，試求在308K時的飽和蒸汽壓。解

2.15.如圖所示是NaCl的一個晶胞，屬于這個晶胞的Cl?（用表示）和Na+（用表示）各多少個？

解：

第三篇：消化與吸收教案

《消化與吸收》教案

六年級4班

張曉靜

一、教材來源

河北人民出版社，六年級科學下冊p24--27消化與吸收

二、教材分析

在從整體上認識人體構成的基礎上，引導學生學習人體的主要系統(tǒng)的組成和功能，以及培養(yǎng)學生養(yǎng)成健康、衛(wèi)生的生活習慣。本節(jié)課主要圍繞消化系統(tǒng)幫助學生學習食物在被消化和吸收的過程中所經過的主要器官和食物的變化過程，了解日常生活中的不好習慣給消化系統(tǒng)帶來的危害和造成的疾病。通過模型、學生分角色表演幫助他們熟悉消化器官的位置和功能，激發(fā)學生對自身的認識和為其他系統(tǒng)的學習打下良好的基礎。

三、教學目標

1、能根據知識設計一個簡易的人體消化系統(tǒng)模型。說出各消化器官的位置。說出食物消化吸收的過程。

2、能通過調查發(fā)現引起常見消化系統(tǒng)疾病的原因。暴飲暴食對各個消化器官的危害，從而培養(yǎng)學生養(yǎng)成良好的飲食習慣。

3、通過與其他成員的探討，提高自己的語言表達能力，團隊合作能力。

四、教學重點和難點

1、人體消化系統(tǒng)的組成。

2、個消化器官的位置及作用。

3、消化道和消化腺的區(qū)別

4、培養(yǎng)良好的飲食習慣。

五、教學程序

（一）、溫故知新，激發(fā)情趣

創(chuàng)設情境（同時出示課件一）：

姍姍小朋友吃西瓜時，不小心將一粒西瓜籽咽了下去。這粒西瓜籽在姍姍的消化道內，經歷了一天的歷險記。它先遇到像軋鋼機似的上、下尖硬的怪物，差點兒將它壓的粉身碎骨；剛躲過一劫，又遇到“酸雨”；后來它鉆進了一條又長又窄的迷宮，它在這里走了很久，身邊的許多物質都神秘地消失了；走出迷宮，它又差點兒鉆進死胡同，幸虧及時改變方向；后來不知怎地，它與一些很臭的東西混在了一起；最后，它們在姍姍上廁所時，一起離開了姍姍。

（二）、思考問題，設計探究

1、學生就下列問題討論后發(fā)表各自的觀點(課件出示)；（1）、西瓜子丟丟經過了哪些地方？

（2）、這些器官在身體里的位置和作用是怎樣的？

2、通過學生們的思考，引導學生自己梳理知識。

（1）人體的消化系統(tǒng)是由一條消化道和一些能分泌消化液的消化腺組成。（2）消化系統(tǒng)的組成：

消化道：口腔→咽→食道→胃→小腸→大腸→肛門 消化腺：唾液腺、胃腺、肝臟、腸腺、胰腺。（3）食物消化和營養(yǎng)物質吸收的主要場所是小腸。

（三）、手腦并用，深入體會

1、為什么珊珊吃進去的西瓜子沒有“消失”？是什么起了作用？（教師指導學生去想象探討變化過程，可以相互討論。）

2、制作消化道模型。（紙，橡皮泥）

（四）、表達討論，歸納總結

1、傾聽訴說

2、根據以上的“訴說”，你能說一下，我們應該養(yǎng)成哪些良好的飲食和生活習慣，才能保證消化系統(tǒng)的正常工作，保持我們的健康？

（五）、歸納小結，強化思想

本節(jié)課我們學習了食物在人體內的消化和吸收，知道了食物在人體內要經過消化道（口腔--咽--食道--胃--小腸--大腸--肛門），在消化道里有些器官被稱為消化腺（唾液腺、胃腺、胰腺、肝臟、腸腺）能分泌消化液（唾液、胃液、胰液、膽汁、腸液）對食物起到消化的作用，最后營養(yǎng)物質在小腸被吸收，食物的殘渣經由大腸和肛門排出體外。只有我們的消化系統(tǒng)健康的工作，我們才能很好的從食物中吸收營養(yǎng)物質，滿足人體的需要，這樣就要求我們做到，養(yǎng)成合理、健康的飲食習慣，不要對我們的消化系統(tǒng)施加壓力，發(fā)現自己的消化系統(tǒng)出問題的話，及時就醫(yī)。

（六）課后作業(yè)：

與消化系統(tǒng)有關的疾病有哪些？它們是怎樣引起的？應該如何積極地預防和治療？（消化系統(tǒng)疾?。耗c炎、胃潰瘍、脂肪肝、痢疾、十二指腸潰瘍等。解決方法：

1、合理分配三餐。暴飲暴食。）

2、葷、素搭配適當。

3、不挑食和偏食。

4、不

第四篇：消化與吸收教案

《消化和吸收》說課稿

各位評委、各位老師: 大家好！

今天我說課的內容是《消化和吸收》

本節(jié)內容選自九年義務教育人教版初中生物七年級下冊第二章第二節(jié)

一、教材分析

1、地位和作用

本節(jié)課主要是在學生學習了食物中的營養(yǎng)的基礎上來學習消化系統(tǒng)的組成并探究唾液淀粉酶對淀粉的消化作用，為下節(jié)課學習消化和吸收過程奠定基礎，并且通過探究實驗培養(yǎng)學生的實驗操作能力、觀察能力、分析問題并解決問題的能力，因此本節(jié)課無論在知識上，還是對學生能力的培養(yǎng)上都具有極其重要的地位。

2、教學目標：

根據新課程標準，我確定本節(jié)課的教學目標如下：（1）知識目標

①描述消化系統(tǒng)的組成。

②描述各消化腺所分泌的消化液。

③運用法探究的實驗方法探究饅頭在口腔中的變化，并得出合理的結論。（2）能力目標：

通過教學初步培養(yǎng)學生分析問題，解決實際問題，團結協作和語言表達的能力以及通過師生雙邊活動，初步培養(yǎng)學生運用知識的能力，培養(yǎng)學生加強理論聯系實際的能力，（3）情感目標：

通過啟發(fā)式和探究實驗的教學引導學生從現實的生活經歷與體驗出發(fā)，激發(fā)學生的學習興趣。

3、教學重點和難點: 根據新課標的要求以及本節(jié)課的內容特點，我確定了本節(jié)課的教學重點是：描述消化系統(tǒng)的組成及各消化腺所分泌的消化腺。

我還確定了本節(jié)課的教學難點是：用探究的實驗方法探究饅頭在口腔中的變化，并得出合理的結論。

二、說教法、學法 ：

現代新課標理念認為，在教學過程中，學生是學習的主體，教師是學習的組織者、引導者和合作者，教學的一切活動都必須以強調學生的主動性、積極性為出發(fā)點。根據這一理念，結合本節(jié)課的內容特點和學生處于少年期思維活躍，知識儲備量不是很豐富、好奇心強的年齡特征，因此本節(jié)課我將采用啟發(fā)式、講授式、合作式以及探究式的教學方法進行教學。根據七年級學生好動性強，注意力易分散的特點，在教學過程中我運用直觀生動的形象，充分的利用實驗和游戲幫助學生理解記憶，引發(fā)學生的興趣，使課堂生動、有趣、高效，使他們的注意力始終集中在課堂上；根據學生愛發(fā)表見解，希望得到老師的表揚的特點，在教學過程中我多次創(chuàng)造條件和機會，讓學生發(fā)表見解，發(fā)揮學生學習的主動性。

三、教學過程：

對于本節(jié)課的學習，我是這樣設計的：

首先我將采用設疑導入的方法導入新課，上課伊始，我提問學生：當我們細細咀嚼饅頭時，常常感到略有甜味，這是為什么？自然引入課題這樣從生活入手，從而激發(fā)學生自主學習的意愿。

啟發(fā)式，講授式，合作式突出重點

根據新課程標準中強調教學過程中教師要積極調動學生學習思考的主動性和積極性，因此我將采用啟發(fā)式的教學方法來來對教學重點的內容進行教學。

首先我提問學生，“我們每天吃東西時，食物是經過身體哪些部位最后被消化的呢？”“食物在哪些部位被消化的？”“它們又是怎樣被消化的？如果食物不被消化，我們的身體還能進行正常的生理代謝嗎？”等問題，從而啟發(fā)學生的學習興趣，這樣他們就會感興趣的對照書上的圖認真思考關于以上問題答案，這樣為接下來要講解的消化系統(tǒng)的結構奠定基礎。

根據學生對知識點的認識還不是很清楚，容易混淆，自己歸納不全面等特點因此我將采用講解式的教學方法給學生講解消化系統(tǒng)包括消化道和消化腺兩部分，它們分別由哪些部分組成，及其各消化腺分別分泌了哪些消化液，從而讓學生明確的了解消化系統(tǒng)的知識。

新課程標準指出教師在教學過程中應該創(chuàng)造性地設計貼近學生實際的教學活動，吸引和組織他們積極參與，所以我將采用合作式的教學方法完成教學重點的內容，首先我讓學生自愿上臺選擇寫有消化道各名稱的小紙片，這些同學拿著小紙片按著消化道從上到下的排列順序在同學之間依次排列，然后拿著消化腺名稱的同學去尋找消化腺對應消化液的同學，剩下的同學在下面做小評委，指正臺上同學之間的對錯。這樣通過學生的親身體驗，讓他們從游戲中學到知識從而讓他們達到印象深刻學而難忘的作用，并且他們不知不覺就掌握了教學重點的知識。

用探究式方法突破難點

根據新課標中強調教師在教學中要維持學生對周圍事物的好奇心、培養(yǎng)他們掌握與科學有關的各種技能以及讓他們理解科學的概念、原則和規(guī)則的理解的理念和七年級學生好奇心強的的理念和七年級學生好奇心強的特點，我將采用探究式的教學方法突破本節(jié)課的難點。<一>提出問題

首先我把準備好的饅頭分給學生品嘗，體驗其中的變化，學生都感覺到了有一絲絲的甜味。接著我又在饅頭上滴了幾滴碘液，讓學生通過觀察、分析，得出實驗結論：饅頭里含有淀粉。我再給學生提供一個已知條件：淀粉本身是沒有甜味的。將咀嚼饅頭變甜的體驗、和上述實驗結論饅頭中含有淀粉，以及最后我提供的這個已知條件，三者聯系在一起，你能做出怎樣的推測呢？由此引導學生推理：饅頭變甜可能是因為淀粉發(fā)生了改變。這樣通過學生親身體驗并由我引導他們推理問題的方法能夠激發(fā)學生的好奇心以及培養(yǎng)他們善于思考總結問題的能力。< 二>做出假設

接著我讓學生體驗在咀嚼過程中口腔中的哪些結構或者物質參與了該過程，每個學生都能體驗到牙齒的咀嚼、舌頭的攪拌和唾液參與了該過程。此時我引導學生進一步推測：假設我們的第一個推測是成立的，那你認為饅頭的變甜與其中的哪一個因素有關呢？這時學生會做出不同的推測，有的認為是牙齒的咀嚼、有的認為是舌的攪拌，有的認為是唾液，還有的同學認為與三者都有關系。由此我們得出4種假設。接著我將四種假設寫在黑板上供學生參考。這樣通過引導學生討論問題并總結問題的方式能夠培養(yǎng)學生分析問題、解決問題的能力，并能培養(yǎng)他們的發(fā)散性思維。<三>設計實驗方案

而后我把全班分為三大組，分別探究牙齒的咀嚼、舌的攪拌和唾液對饅頭變化的影響。每四人為一個小組，明確了自己探究的問題后，對我給定的實驗材料和用具選擇性使用，進行實驗方案的設計。我給定的材料用具有試管、試管架、玻璃棒、饅頭塊（等重）、唾液、等等，小組內進行討論設計出實驗方案后，我讓各小組派一名代表按自己探究的組在大組內進行交流、討論，最后每個大組整理出一份總的設計方案準備開始進行實驗操作。這樣通過明確的分工合作和通過小組討論總結的方式來完成實驗方案的設計，能夠培養(yǎng)學生的合作、交流和總結的能力。<四>實驗操作

學生在操作過程中，我會到每個小組巡視和指導，并收集學生的一些不規(guī)范操作，4分鐘左右，各小組基本開始水浴加熱，此時我叫他們先停下來，然后我將實驗過程中各小組出現的各種不規(guī)范操作展示給全體學生，讓他們自己評價并糾正，當然有的需要我的幫助。這樣會讓學生在體驗中感悟，在感悟中提升，為今后的規(guī)范實驗打下基礎。<五>試驗總結

學生實驗完畢后我讓各小組派一個代表到講臺上展示本小組的實驗結果，并與黑板上的預測現象進行比較，得出各自的實驗結論，各小組經過討論，分析為什么有的同學的實驗現象不一樣的原因，最后將各小組結論歸納起來可見：饅頭的變甜與牙齒咀嚼、舌的攪拌以及唾液的分泌都有關。這樣通過學生自己討論總結歸納得出結論，培養(yǎng)了學生歸納總結和語言表達的能力。

通過探究式的實驗培養(yǎng)了學生的主動學習、主動探究的能力，學生通過探究過程主動獲得的知識是科學概念而不是文字知識，學生通過自己的努力解決問題和回答問題，形成積極對待科學的態(tài)度。并且通過探究式的實驗突破了教學過程中的難點。

實驗完成后我還組織學生打掃實驗室，讓他們養(yǎng)成注意清潔衛(wèi)生的好習慣。以上是我對教學過程的分析。四．板書設計

通過綜合式的板書設計讓學生對所學知識一目了然，并且讓學生對所學知識進行再一次回顧，從而加深學生對知識的記憶。

五、結束：

本節(jié)課我貫徹以學生為主的原則，多次提供學生自主學習的機會，并且始終努力貫徹以教師為主導，以學生為主體，以問題為基礎，以能力、方法為主線，有計劃培養(yǎng)學生的自學能力、觀察和實踐能力、思維能力、應用知識解決實際問題的能力和創(chuàng)造能力為指導思想。并且能從各種實際出發(fā)，充分利用各種教學方法來激發(fā)學生的學習興趣，體現了對學生創(chuàng)新意識的培養(yǎng)。以上是我對本節(jié)課的設想，不足之處請老師們多多批評、指正，謝謝。

第五篇：《2 消化與吸收》教案

《2 消化與吸收》教案

教學目標

科學探究

1、通過咀嚼饅頭，使學生感受到牙齒的切割作用，唾液對淀粉的分解作用。

2、能用自己的語言說出食物的消化的過程。

3、能舉例說出主要消化器官的作用。情感態(tài)度與價值觀

1、通過研究活動使學生了解細嚼慢咽的科學道理，使學生意識到個人對自身健康負有責任。

2、了解人體的消化過程，能夠科學地看待身體的變化。科學知識

1、通過親身感受，使學生了解到口腔有消化作用。

2、知道人體的消化器官是由：口腔、食管、肝臟、胃、小腸、大腸等組成。

教學準備

分組材料：可以食用的饅頭、米飯等淀粉含量多的食品。

教學內容

一、教學導入

1、提問：食品中的營養(yǎng)成分包括哪些？

2、學生回答。

3、教師追問：這些營養(yǎng)成分又是如何被人體所吸收的呢？

4、過渡：讓我們開始對人體消化器官的研究吧。

二、活動 咀嚼饅頭

1、擺出問題：將饅頭放入口中，反復多嚼幾次，感覺一下，發(fā)生了怎樣的變化？

2、交待注意事項（進食前要洗手，進食時不要混食），學生分組行動，組內交流感受。

3、以小組為單位作好整理進行匯報。

4、分析口腔有哪些消化作用。

5、明確（1）首先牙齒將饅頭有切斷，大塊的饅頭變?yōu)樾K。（2）唾液可以使干的食品變得濕潤，便于食物的下咽。（3）經過咀嚼的饅頭慢慢變甜

6、閱讀指南車信箱

明白：了解到經過咀嚼的饅頭慢慢變甜是唾液中淀粉酶在起作用，它將淀粉分解為人體可以吸收的物質。讓學生懂得細嚼慢咽的科學道理。

7、提問：人體對其它營養(yǎng)物質的消化是如何進行的呢？ 鼓勵學生課后可以通過查找資料的方法繼續(xù)學習。

三、活動

咀嚼后的饅頭哪去了

1、過渡：咀嚼后的饅頭哪里去了？

2、學生掌握食品經過的消化道有：口腔、食管、胃、大腸、小腸。告之學生肝臟是重要的分泌消化液的器官。

3、學生活動：以組為單位找一找我們的消化器官在身體中的位置。

四、閱讀

關于胃功能的早期研究

1、學生閱讀教材內容。

2、提問：通過閱讀你有什么收獲？

3、學生談體會。

4、教師作好小結，讓學生了解胃功能，以及關于胃功能的早期研究。從而使學生初步了解消化液的概念。

五、活動 小腸內的吸收

1、講解：食物被消化后，就可以被人體吸收了，大部分營養(yǎng)物質是在小腸中被人體吸收的。讓我們來觀察顯微鏡下的小腸絨毛。

2、用文字或畫圖的方法將觀察到的小腸內表面的構造記錄下來。要求：認真觀察，準確表述。

3、匯報。

4、小結：小腸內壁多褶皺。

5、質疑：這些褶皺的作用是什么呢？讓我們一起來研究吧。

6、模擬實驗。

（1）閱讀教材，了解方法。（2）學生分組實驗。

（3）比較兩次的測量結果，分析小腸絨毛的存在有什么作用。

明確：比較閉攏手與張開手的輪廓線，將得出小腸絨毛可以增大小腸內壁的表面積，從而能更有效地與各種營養(yǎng)物質接觸，便于在短時間內對營養(yǎng)物質的吸收。

（4）填寫研究報告。

7、閱讀“指南車信箱”，使學生更深一步地了解小腸的吸收作用。