2.2.8.1. Mục tiêu bài học a. Mục tiêu kiến thức
- Nêu đƣợc khái niệm về sự phát quang, chất phát quang là gì. Đặc điểm của sự phát quang và nêu một số ví dụ về hiện tƣợng quang – phát quang.
- Phân biệt hiện tƣợng quang – phát quang với hiện tƣợng phát quang khác nhƣ: Hóa-phát quang; điện – phát quang.
- Nắm đƣợc thế nào là hiện tƣợng huỳnh quang và lân quang. Phân biệt đƣợc huỳnh quang với lân quang.
- Nêu đặc điểm của ánh sáng huỳnh quang. b. Mục tiêu kĩ năng
- Vận dụng lý thuyết lƣợng tử để giải thích hiện tƣợng quang – phát quang.
- Vận dụng kiến thức của bài học hiểu các hiện tƣợng quang – phát quang trong đời sống hàng ngày.
2.2.8.2.Chuẩn bị của giáo viên và học sinh:: a. Giáo viên :
- Ống đựng dung dịch flouxerin, một vài vật phát quang, Đèn phát tia tử ngoại, Hộp đen có lỗ nhòm.
- Bộ câu hỏi trắc nghiệm dẫn dắt, tái hiện, ôn tập và vận dụng. b. Học sinh:
- Tìm một số vật có thể phát sáng trong đêm tối (không phải là nguồn sáng).
- Ôn lại các bài về hiện tƣợng quang điện, thuyết lƣợng tử ánh sáng. 2.2.8.3.Thiết kế phƣơng án xây dựng kiến thức
a. Lựa chọn phƣơng pháp
- Nội dung bài học khá lý thú vì liên quan đến hiện tƣợng xung quanh chúng ta hàng ngày, đa số HS đều mua những vật dụng phát quang về trang trí những góc riêng của mình. Nhƣng trƣớc đây chƣa hề có một cơ sở lý thuyết nào để giải thích hiện tƣợng ấy. Nên để kích thích sự tìm tòi, thích thú để xây dựng kiến thức bài học khá đơn giản và thực tiễn.
- Chính vì vậy, phƣơng pháp lựa chọn chủ yếu ở đây là đàm thoại và dạy học với lý thuyết tình huống. GV định hƣớng HS dựa trên những kiến thức đã học về hiện tƣợng quang điện, và đặc biệt là lý thuyết lƣợng tử ánh sáng của Plănck để xây dựng kiến thức mới và giải thích hiện tƣợng.
b. Phƣơng án
- Đầu tiên GV đặt ra câu hỏi trắc nghiệm, HS tự trả lời nhằm mục đích để HS tự phát hiện rằng các vật thể xung quanh chúng ta luôn hấp thụ năng lƣợng của ánh sáng. Có thể dừng lại ở một số HS khá giỏi yêu cầu giải thích quy trình hấp thụ năng lƣợng này.
- Tiếp theo, GV đƣa ra một số vật chất đặc biệt sau khi hấp thụ năng lƣợng photon của ánh sáng nó lại phát sáng (tức là phát ra photon khác). Bằng cách đƣa ra một số ví dụ nhƣ công tắc đèn, nhựa phát quang, cây đèn phát quang mà các fan ca nhạc thƣờng dùng để cổ vũ…nhằm kích thích sự tò mò, liên tƣởng đến thực tế và cố gắng dùng lý thuyết đã học để giải thích.
- Sau đó GV làm thí nghiệm với dung dịch flouxerin là dùng bức xạ tử ngoại chiếu vào nó. Yêu cầu HS quan sát và nhận xét kết quả. Yêu cầu HS tìm ra những dấu hiệu chung của các hiện tƣợng vừa mô tả.
+ Chiếu ánh sáng có bƣớc sóng này vào vật thì vật đó phát ra ánh sáng có bƣớc sóng khác. Bƣớc sóng của ánh sáng chiếu vào nhỏ hơn bƣớc sóng ánh sáng đã phát ra.
+ Định hƣớng HS xây dựng khái niệm thế nào là phát quang và chất phát quang.
- Thông báo cách phân loại các hiện tƣợng phát quang theo cơ chế kích thích bao gồm: quang – phát quang; hóa - phát quang; điện – phát quang…và lấy một số ví dụ.
- Ngoài ra ta còn một cách phân loại đó là dựa vào thời gian phát quang bao gồm: huỳnh quang và lân quang. Phần này yêu cầu HS tự đọc SGK và trả lời câu hỏi của GV để kiểm định hiệu quả của việc tự đọc sách, tự nghiên cứu.
- Để tìm hiểu đặc điểm của ánh sáng phát quang, GV định hƣớng HS quay lại những nhận xét sau khi quan sát thí nghiệm và chỉ ra đâu là đặc điểm của ánh sáng phát quang. Sau đó, dựa trên lý thuyết lƣợng tử ánh sáng để giải thích hiện tƣợng quang – phát quang.
- Cuối cùng, yêu cầu HS trả lời hệ thống câu hỏi TNKQ nhằm mục đích tái hiện và củng cố kiến thức mới vừa xây dựng ở bài học.
2.2.8.4. Tiến trình hoạt động dạy học cụ thể:
Hoạt động của GV Hoạt động của HS
Hoạt động 1 : Tìm hiểu về hoạt động quang – phát quang.
Yêu cầu HS trả lời câu hỏi sau:
Câu 32.1: Ánh sáng mặt trời chiếu vào mặt hồ nước làm nước hồ nóng lên. Đó là do:
A. hiện tượng phản xạ ánh sáng. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
B. hiện tượng khúc xạ ánh sáng.
C. hiện tượng hấp thụ ánh sáng.
D. hiện tượng tán sắc ánh sáng.
Xác nhận đáp án đúng và có thể yêu cầu HS giải thích cơ chế hấp thụ năng lƣợng ánh sáng.
Thông báo: Mọi vật chất xung quanh chúng ta đều hấp thụ năng lƣợng ánh sáng nhƣng có một số vật chất đặc biệt khi hấp thụ năng lƣợng ánh sáng, nó lại phát ra ánh sáng khác. Ví dụ nhƣ công tắc bóng đèn, các nhựa phát quang trang trí… Đến đây yêu cầu HS kể thêm.
Câu 32.2: Hãy trả lời các câu hỏi sau;
1. Thế nào là sự phát quang ……… 2. Chất phát quang là gì ………
3. Kể tên một số vật phát quang ………
Làm thí nghiệm: Chiếu chùm bức xạ tử ngoại vào ống đựng dung dịch flouxerin. Yêu cầu HS quan sát và nhận xét hiện tƣợng xảy.
Giải thích sự phát sáng của đèn ống thông dụng: Khi phóng điện qua đèn, hơi thủy ngân trong đèn phát ra ánh sáng giàu tia tử ngoại. Tia tử ngoại kích thích vào lớp bột phát quang phủ ở thành trong ống, làm nó phát ra ánh sáng trắng.
HS nghiên cứu trả lời câu hỏi:
Câu 32.1: C
Lắng nghe và trả lời yêu cầu của GV
Quan sát và rút ra nhận xét.
Fluoxerin phát ánh sáng màu lục
Từ các hiện tƣợng vừa mô tả, yêu cầu HS rút ra những dấu hiệu chung bằng cách trả lời câu hỏi sau:
Câu 32.3: Hãy trả lời câu hỏi các câu hỏi sau:
1. Ánh sáng phát ra từ chất phát quang có giống ánh sáng kích thích mà nó hấp thụ không?
2. So sánh bước sóng của hai ánh này.
Hƣớng dẫn thảo luận các ý kiến của HS. Xác nhận ý kiến đúng và chốt lại thông tin.
GV thông báo: Ngƣời ta phân loại các hiện tƣợng phát quang dựa theo cơ chế kích thích thành các loại nhƣ sau: nếu dùng ánh sáng kích thích để phát quang thì gọi là quang – phát quang. Nếu dùng chất hóa học kích thích hoặc do thành phần hóa học của chất phát quang có thể tự phát quang gọi là hóa – phát quang nhƣ ở đom đóm, các loại nấm đặc biệt. Nếu dùng dòng điện kích thích phát quang thì gọi là điện – phát quang…
Một đặc điểm quan trọng của sự phát quang là nó còn kéo dài một thời gian sau khi tắt ánh sáng kích thích. Thời gian này dài ngắn tùy thuộc vào chất phát quang. Dựa vào đặc điểm này ngƣời ta phân thành hai loại: huỳnh quanh và lân quang. Yêu cầu HS trả lời câu hỏi sau vào phiếu học tập.
Câu 32.4: Trả lời các câu hỏi sau:
1. Phân biệt huỳnh quang và lân quang ……… 2. Loại chất phát lân quang là ……… 3. Loại chất phát huỳnh quang là ………
Không giống nhau.
Bƣớc sóng ánh sáng chiếu vào nhỏ hơn bƣớc sóng ánh sáng mà vật phát ra.
Câu 32.5: Chọn phát biểu sai khi nói về sự huỳnh quang;
A. Ánh sáng huỳnh quang có bước sóng dài hơn ánh sáng kích thích.
B. Ánh sáng huỳnh quang bị tắt rất nhanh sau khi tắt ánh sáng kích thích.
C. Sự phát quang của các tinh thể khi được chiếu ánh sáng có bước sóng thích hợp gọi là sự huỳnh quang. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
D. Sự phát sáng của các chất lỏng và khí khi được chiếu ánh sáng có bước sóng thích hợp gọi là sự huỳnh quang.
Câu 32.6: Chọn phát biểu đúng khi nói về sự lân quang.
A. Bước sóng ánh sáng lân quang nhỏ hơn ánh sáng huỳnh quang.
B. Ánh sáng lân quang bị tắt rất nhanh sau khi tắt ánh sáng kích thích.
C. Các chất lỏng, khí phát quang gọi là chất lân quang.
D. Sự phát quang của các tinh thể khi được chiếu ánh sáng thích hợp gọi là sự lân quang.
Xác nhận đáp án đúng, chốt lại kiến thức về lân quang, huỳnh quang.
Yêu cầu HS trả lời C1 SGK.
Hoạt động 2: Tìm hiểu đặc điểm của ánh sáng huỳnh quang.
Thông báo lại đặc điểm của ánh sáng huỳnh quang.
Đề nghị HS dựa vào thuyết lƣợng tử giải thích đặc điểm của ánh sáng huỳnh quang.
Giải thích:
+ Bình thƣờng các nguyên tử, phân tử ở trạng thái nghỉ.
phân tử, nguyên tử này nhận năng lƣợng của photon kích thích để chuyển sang trạng thái kích thích.
+ Ở trang thái kích thích nghuyên tử, phân tử này mất một phần năng lƣợng do va chạm với các nguyên tử, phân tử khác. + Khi trở về trạng thái nghỉ, nó phát ra một photon có năng lƣợng bé hơn năng lƣợng mà nó đã hấp thụ. hq > kt Hoạt động 3: Củng cố, ôn tập và vận dụng
GV lựa chọn thời gian thích hợp chốt lại kiến thức cần nắm trong bài và trả lời câu hỏi TNKQ
HS trả lời câu hỏi
Câu 32.7: Ánh sáng phát ra từ các vật nào sau đây là ánh sáng của hiện tượng quang-phát quang?
A. Bóng đèn dây tóc. B. Bóng đèn neon. C. Ngôi sao trên trời. D. Ánh trăng.
Câu 32.8: Hiện tượng nào sau đây không phải là hiện tượng quang-phát quang?
A. Ánh sáng phát ra từ trên áo của công nhân làm đường, vệ sinh vào buổi tối.
B. Ánh sáng phát ra trên các biển giao thông vào buổi tối khi có đèn xe đi qua.
C. Ánh sáng phát ra từ các công tắc đèn dạ quang.
D. Ánh sáng từ bút màu dạ quang.
Câu 32.9: Trong hiện tượng quang – phát quang, các nguyên tử, phân tử hấp thụ hoàn toàn một photon ánh sáng kích thích để:
A. chuyển lên trạng thái kích thích và phát ra một photon khác khi trở về trạng thái ban đầu.
B. giải phóng electron liên kết.
C. giải phóng electron liên kết thành electron tự do, đồng thời để lại lỗ trống.
Câu 32.10: Khi chiếu bức xạ màu vàng vào chất phát quang thì ánh sáng phát ra có thể là bức xạ nào sau đây:
A. Tím. B. Tử ngoại. C. Đỏ. D. Lục. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Câu 32.11: Phát biểu nào sau đây sai khi nói về huỳnh quang và lân quang?
A. Lân quang và huỳnh quang đều là hiện tượng quang – phát quang.
B. Sau khi thôi ánh sáng kích thích, chất lân quang tắt ngay ánh sáng, còn chất huỳnh quang vẫn còn kéo dài.
C. Chất lỏng và chất khí là chất phát ánh sáng huỳnh quang, còn chất rắn phát ánh sáng lân quang.
D. Ánh sáng lân quang và ánh sáng huỳnh quang luôn có bước sóng lớn hơn bước sóng ánh sáng kích thích.
Câu 32.12: Hiện tượng lân quang và huỳnh quang khác nhau ở chỗ:
A. Thời gian tắt ánh sáng phát quang sau khi thôi chiếu ánh sáng kích thích.
B. Bước sóng ánh sáng phát quang.
C. Màu sắc ánh sáng phát quang.
D. Bước sóng ánh sáng kích thích.
Câu 32.13: Chất quang - phát quang khác với các chất phát quang khác ở chỗ nào?
A. hấp thụ nhiệt rồi phát ra ánh sáng.
B. hấp thụ điện năng rồi phát ra ánh sáng.
C. hấp thụ hóa năng rồi phát ra ánh sáng.
D. hấp thụ năng lượng photon rồi phát ra ánh sáng.
Câu 32.14: Mỗi nguyên tử của chất phát quang hấp thụ hoàn toàn một photon ánh sáng kích thích để chuyển sang trạng thái có mức kích thích. Khi trở về trạng thái đầu, nó sẽ phát ra một photon có năng lượng nhỏ hơn vì:
A. va chạm với nguyên tử khác ở trạng thái kích thích và mất một phần năng lượng.
B. hao hụt năng lượng do chuyển mức năng lượng.
C. có sự “để dành” năng lượng khi chuyển mức năng lượng.
D. hao hụt do tương tác với hạt nhân.
Câu 32.15: Đặc điểm nổi bật nhất của ánh sáng phát quang là:
A. bước sóng của ánh sáng phát quang dài hơn bước sóng của ánh sáng kích thích.
B. tần số của ánh sáng phát quang lớn hơn tần số của ánh sáng kích thích.
C. photon phát xạ có năng lượng lớn hơn năng lượng của phôton kích thích.