Bài giảng Vật lí 12 - Bài 33: Mẫu nguyên tử BO - Trường THPT ATK Tân Trào

Nội dung text: Bài giảng Vật lí 12 - Bài 33: Mẫu nguyên tử BO - Trường THPT ATK Tân Trào

1. CHÀO MỪNG CÁC EM HỌC SINH LỚP 12C 1,2
2. KIỂM TRA BÀI CŨ Câu 1: Theo thuyết lượng tử thì mỗi phơtơn của ánh sáng đơn sắc cĩ năng lượng là: hc hc A.  = B.  = f  hf h C.  = D.  = c c
3. Một trong những thành cơng lớn của thuyết lượng tử ánh sáng là giải thích được hiện tượng tạo thành quang phổ của các nguyên tử, ví dụ như đối với quang phổ của hiđro
4. Nội dung chính: I. MƠ HÌNH HÀNH TINH NGUYÊN TỬ: II. CÁC TIÊN ĐỀ CỦA BO VỀ CẤU TẠO NGUYÊN TỬ: 1. Tiên đề về các trạng thái dừng 2. Tiên đề về sự bức xạ và hấp thụ năng lượng của nguyên tử III.QUANG PHỔ PHÁT XẠ VÀ HẤP THỤ CỦA NGUYÊN TỬ HIDRO:
5. I. Mơ hình hành tinh nguyên tử: C1: Trình bày mẫu hành tinh nguyên tử của Rơ-dơ-pho? Mẫu hành tinh của Rơ- Dơ- Pho được cấu tạo: - Ở tâm nguyên tử cĩ một hạt nhân mang điên dương. -Xung quanh hạt nhân cĩ các e chuyển động trên những quỹ đạo trịn hoặc elíp. - Khối lượng của nguyên tử hầu như tập trung ở hạt nhân. - Độ lớn của điện tích dương của hạt nhân bằng tổng độ lớn của các điện tích âm của e.
6. MẪU HÀNH TINH NGUYÊN TỬ CHO 1 SỐ NGUYÊN TỐ HĨA HỌC. NIT Ơ 7
7. Khĩ khăn của mẫu hành tinh: * Khơng giải thích được tính bền vững của nguyên tử và tại sao êlectron trong nguyên tử khơng bị rơi vào hạt nhân * Khơng giải thích được sự tạo thành quang phổ vạch của các nguyên tử, đặc biệt là của Hidro. Quang phổ vạch của hidro -
8. Để khắc phục những khĩ khăn của mẫu nguyên tử trên Năm 1913, Bohr vận dụng tinh thần của thuyết lượng tử để xây dựng mẫu nguyên tử Bohr với 2 tiên đề. Niels Bohr
9. II. CÁC TIÊN ĐỀ CỦA BO VỀ CẤU TẠO NGUYÊN TỬ 1. Tiên đề về các trạng thái dừng Nguyên tử chỉ tồn tại trong một số trạng thái cĩ năng lượng xác định, gọi là các trạng thái dừng. Khi ở trong các trạng thái Hãydừng thì nêu nguyên tử khơng bức xạ. nội dung *Các đặccủa điểm tiên về trạng đề thái dừng *Trong các trạngvề trạngthái dừng của nguyên tử, êlectron chỉthái chuyển dừng? động quanh hạt nhân trên những quỹ đạo cĩ bán kính hồn tồn xác định gọi là quỹ đạo dừng.
10. MƠ HÌNH VỀ TRẠNG THÁI DỪNG HẠT NHÂN
11. Dựa vào tiên đề thứ nhất của Bo, hãy giải thích tính bền vững của nguyên tử?  Giải thích : Do nguyên tử chỉ tồn tại trong các trạng thái dừng (trạng thái bền vững), khi đĩ elêctron chuyển động trên quỹ đạo cĩ bán kính xác định nên khơng bị rơi vào hạt nhân. Vì vậy nguyên tử cĩ tính bền vững.
12. Đối với nguyên tử hiđro Trong nguyên tử hiđro Bán kính các bán kính các quỹ đạo dừng quỹ đạo dừng tăng theo quy luật nào ? tăng tỉ lệ thuận với bình phương của HẠT r 9r các số nguyên NHÂN 0 4r0 0 liên tiếp Ta cĩ: 2 Bán kính rn= n r0 thứ nhất Bán kính Bán kính thứ hai thứ ba
13. ❖Thơng tin về quỹ đạo dừng của nguyên tử Hidro Lượng tử số (n) 1 2 3 4 5 6 Bán kính quỹ đạo (r) r0 4r0 9r0 16r0 25r0 36r0 Tên quỹ đạo K L M N O P Mức năng lượng E1 E2 E3 E4 E5 E6 -Bình thường nguyên tử ở trạng thái dừng cĩ năng lượng thấp nhất, và electron chuyển động trên quỹ đạo dừng gần hạt nhân nhất. Đĩ là trạng thái cơ bản. HẠT NHÂN Quỹ Đạo K
14. -Khi hấp thụ năng lượng thì nguyên tử sẽ chuyển lên các trạng thái dừng = hf cĩ năng lượng cao hơn, elêctron chuyển động HẠT trên quỹ đạo cĩ bán kính NHÂN lớn hơn, các trạng thái này gọi là các trạng thái Quỹ đạo K kích thích. Quỹ đạo L Trạng thái kích thích cĩ năng lượng càng cao thì bán kính quỹ đạo electron càng lớn, trạng thái đĩ càng kém bền vững.
15.  Thời gian sống trung bình của nguyên tử ở các trạng thái kích thích rất ngắn (10 – 8 s)  = hf Sau đĩ nĩ chuyển dần về các trạng thái dừng cĩ năng lượng thấp hơn, electron chuyển về các quỹ đạo cĩ bán kính nhỏ HẠT NHÂN hơn và phát ra bức xạ Quỹ đạo K Cuối cùng nguyên tử trở về trạng thái cơ bản, electron trở về quỹ đạo cĩ bán kính nhỏ nhất Quỹ đạo L
16. 2. Tiên đề về sự bức xạ và hấp thụ năng lượng của nguyên tử - Khi nguyên tử chuyển từ trạng thái dừng cĩ năng lượng En sang trạng thái dừng cĩ năng lượng nhỏ hơn Emthì nĩ phát ra 1 phơtơn cĩ năng lượng đúng bằng hiệu E - E : Hãy nêu nội n m  = hf = E - E E dung nmcủa tiênn m n đề về sự bức hf hfnm xạ và hấp thụ nm Em - Ngược lại,năng nếu nguyên lượng tử đang? ở trạng thái dừng cĩ năng lượng Em nhỏ mà hấp thụ được 1 phơtơn cĩ năng lượng đúng bằng hiệu En - Em thì nĩ chuyển lên trạng thái dừng cĩ năng lượng En cao hơn .
17. Sự phát xạ và hấp thụ năng lượng của nguyên tử En hf hfnm nm Em hf nm = En - Em
18. III. QUANG PHỔ PHÁT XẠ VÀ QUANG PHỔ HẤP THỤ CỦA NGUYÊN TỬ HIDRO 1. SỰ TẠO THÀNH QUANG PHỔ VẠCH PHÁT XẠ Quang phổ nguyên tử Hydro gồm ba dãy : -Dãy Laiman : nằm ở vùng tử ngoại. -Dãy Banme một phần nằm ở vùng tử ngoại, một phần nằm ở vùng ánh sáng nhìn thấy gồm 4 vạch đỏ , lam , chàm , tím. -Dãy Pasen: vùng hồng ngoại
19. QUAN SÁTP MƠ O HÌNH VỀ QUÁ Ecao TRÌNH HÌNHN THÀNH ML VẠCH QUANGK PHỔ  = En - Em CỦA NGUYÊN TỬ HIDRƠ KHI E NGUYÊN TỬ PHÁT thấp XẠ NĂNG LƯỢNG
20. 1. SỰ TẠO THÀNH QUANG PHỔ VẠCH PHÁT XẠ Khi electron chuyển từ mức năng lượng cao về mức năng thấp thì nĩ phát ra một photon cĩ năng lượng hồn tồn xác định : hf = Ecao – Ethấp Mỗi photon cĩ tần số f tương ứng với một ánh sáng đơn sắc cĩ bước sĩng  ứng với một vạch màu xác định.
21. 2. SỰ TẠO THÀNH QUANG PHỔ HẤP THỤ Nếu một nguyên tử Hydro đang ở mức năng lượng Vận dụng tiên đề thấp Ethấp mà nằm trong chùm sáng trắng cĩ tất cả các photonhấp từ lớnthụđến , giảinhỏ khác nhau, nĩ sẽ hấp thụ ngay thíchmột photon sự hìnhcĩ năng lượng đúng bằng hiệu E - E để nhảy lên mức nang lượng E cao thànhthấp quang phổ cao → cĩ mộtvạchsĩng hấpánh sángthụ bịcủahấp thụ , làm trên quang phổ liên tục xuất hiện một vạch tối. hidro??
22. P QUANG PHỔ VẠCH NGUYÊN TỬ HIĐRƠ O N M L  = En - Em
23. P QUANG PHỔ VẠCH NGUYÊN TỬ HIĐRƠ O N M L  = En - Em
24. P QUANG PHỔ VẠCH NGUYÊN TỬ HIĐRƠ O N M L  = En - Em
25. P QUANG PHỔ VẠCH O NGUYÊN TỬ HIDRO N M L  = En - Em
26. Quang phổ vạch hấp thụ và phát xạ của hidro Quang phổ vạch phát xạ C J S L1 L L2 F Đèn Quang phổ Quang phổ vạch hấp thụ hơi H2 liên tục
27. IV. Bài tập vận dụng
28. Hướng dẫn giải
29. Bài 2: Trong nguyên tử hiđro, khi nguyên tử phát ra photon cĩ bước sĩng 0,122m thì năng lượng của nĩ biến thiên một lượng bằng: A. 10,2 eV. B. 1,5 eV. C. 4,8 eV. D. 3,2 eV.
30. Hướng dẫn giải
31. Chúc các em học sinh luơn học giỏi, thành cơng!