Bài giảng Vật lí 12 - Bài số 33: Mẫu nguyên tử BO

Nội dung text: Bài giảng Vật lí 12 - Bài số 33: Mẫu nguyên tử BO

1. Bài 33: MẪU NGUYÊN TỬ BO I. MƠ HÌNH HÀNH TINH NGUYÊN TỬ 1
2. BÀI 33: MẪU NGUYÊN TỬ BO I. MƠ HÌNH HÀNH TINH NGUYÊN TỬ Mẫu hành tinh nguyên tử của Rutherford - Hạt nhân mang điện tích (+) rất nhỏ, ở giữa và tập trung phần lớn khối lượng của nguyên tử. -Cịn các êlectron mang điện tích (-) quay xung quanh hạt nhân trên các quỹ đạo trịn hoặc elip.
3. • Tuy nhiên mẫu này khơng giải thích được tính bền vững của các nguyên tử và sự tạo thành quang phổ vạch của các nguyên tử. NITƠ 3
4. 1913 Niels Henrik David Bohr (1885-1962) 4
5. Mơ hình hành tinh nguyên tử 2 tiên đề của Mẫu nguyên của Rutherford Bo tử Bo 5
6. Năm 1913, Ơng Bohr vận dụng tinh thần của thuyết lượng tử để xây dựng mẫu nguyên tử Bohr với 2 tiên đề chính sau đây: Niels (Henrik David) Bohr (7/10/1885 – 18/11/1962) nhà vật lý học người Đan Mạch.
7. 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 các trạng thái cĩ năng lượng xác định, gọi là trạng thái dừng. Khi ở trạng thái dừng nguyên tử khơng bức xạ. - Trong các trạng thái dừng của nguyên tử, electron chỉ chuyển động trên các quỹ đạo cĩ bán kính hồn tồn xác định gọi là quỹ đạo dừng. Đối với nguyên tử hiđro: HẠT Bán kính các quỹ đạo dừng NHÂN tăng tỉ lệ thuận với bình phương của các số nguyên liên 2 tiếp: rn= n r0
8. Bán kính thứ nhất HẠT Bán kính thứ r0 4r 9r0 NHÂN 0 ba Bán kính thứ hai
9. Tên quỹ đạo: K L M N O P Bán kính: r0 4r0 9r0 16r0 25r0 36r0 2 r= n r0 -11 r0 = 5,3.10 m r0 gọi là bán kính Bo
10. ❖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 HẠT nhất, và electron chuyển động trên NHÂN quỹ đạo dừng gần hạt nhân nhất. Đĩ là trạng thái cơ bản. Quỹ Đạo K
11. II. CÁC TIÊN ĐỀ CỦA BO VỀ CẤU TẠO NGUYÊN TỬ 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 Em thấp hơn thì nguyên tử phát ra một phơtơn cĩ năng lượng đúng bằng hiệu: En – Em  = hfnm = En - Em - Ngược lại, nếu nguyên tử đang ở trạng thái dừng cĩ năng lượng Em mà hấp thụ được một phơtơn cĩ năng lượng đúng bằng hiệu En – Em thì nĩ chuyển sang trạng thái dừng cĩ năng lượng En cao hơn. EEnn hfnm Em Em hfnm
12. En  = hf =E -E  = hf =En-Em n m Em
13.  = hf  = hf HẠT HẠT NHÂN NHÂN Quỹ đạo K Quỹ đạo K Quỹ đạo L Quỹ đạo L
14. 4 N 3 M 2 L n = K 1 Khi hấp thụ năng lượng thì nguyên tử sẽ chuyển lên các trạng thái dừng cĩ năng lượng cao hơn, êlectron chuyển động trên quỹ đạo cĩ bán kính lớn hơn, các trạng thái này gọi là các trạng thái kích thích.
15. 4 N 3 M 2 L n = 1 K 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 hơn và phát ra bức xạ Cuối cùng nguyên tử trở về trạng thái cơ bản, electron trở về quỹ đạo cĩ bán kính nhỏ nhất
16. Quang phổ liên tục Quang phổ vạch phát xạ của H Quang phổ vạch hấp thụ của H
17. III. QUANG PHỔ VẠCH PHÁT XẠ CỦA NGUYÊN TỬ HYĐRÔ P O – Dãy Laiman nằm trong vùng N tử ngoại M – Dãy Banme cĩ một phần nằm Pasen trong vùng tử ngoại và một phần nằm trong vùng ánh sáng nhìn thấy, trong phần này cĩ 4 L vạch : HH HH - vạch đỏ H ( = 0,6563m); Banme - vạch lam H ( = 0,4861m - vạch chàm H ( = 0,4340m); - vạch tím H ( = 0,4102m) K – Dãy Pasen nằm trong vùng hồng ngoại Laiman
18. IV. SỰ TẠO THÀNH QUANG PHỔ HẤP THỤ Nếu một nguyên tử Hydro đang ở mức năng lượng thấp Ethấp mà nằm trong chùm sáng trắng cĩ tất cả các photon từ lớn đến nhỏ khác nhau, nĩ sẽ hấp thụ ngay một photon cĩ năng lượng đúng bằng hiệu Ecao - Ethấp để nhảy lên mức năng lượng Ecao → cĩ một sĩng ánh sáng đơn sắc bị hấp thụ , làm trên quang phổ liên tục xuất hiện một vạch tối. 18
19. Quang phổ vạch phát xạ C J S L1 L L2 F Đèn Quang Quang hơi phổ liên phổ vạch hấp thụ H2 tục
20. KIẾN THỨC CẦN GHI NHỚ Mẫu nguyên tử Bo = Mẫu nguyên tử Rơ-dơ-pho + 2 tiên đề Bo ➔ Ghi nhớ: Nội dung 2 tiên đề Bo ➔ Vận dụng mẫu nguyên tử Bo để giải thích được sự tạo thành quang phổ vạch của Hiđrơ
21. CỦNG CỐ Câu 1 : Trạng thái dừng là A. trạng thái electron khơng chuyển động quanh hạt nhân B. trạng thái hạt nhân khơng dao động C. trạng thái đứng yên của nguyên tử D. trạng thái cĩ năng lượng xác định
22. Câu 2: CỦNG CỐ Xét 3 mức năng lượng E1 ; E2 và E3 của nguyên tử Hidrơ, nguyên tử Hydrơ đang ở mức năng lượng cơ bản. Một phơtơn cĩ năng lượng bằng E3 – E1 bay đến gặp nguyên tử này. Nguyên tử sẽ hấp thụ phơtơn và chuyển trạng thái như thế nào? E3 Hấp thụ rồi chuyển từ E1 lên E2 A. E2 B. Hấp thụ nhưng khơng chuyển  = E3 – E1  trạng thái C. E1 Hấp thụ rồi chuyển thẳng lên E3 D. Hấp thụ rồi chuyển từ E1 lên E2 rồi lên E3
23. Câu 3 Nguyên tử Hiđrơ ở trạng thái cơ bản cĩ mức năng lượng bằng -13,6eV. Để chuyển lên trạng thái dừng cĩ mức năng lượng - 3,4eV thì nguyên tử Hi đrơ phải hấp thụ một pho tơn cĩ năng lượng A. 17eV. B. -10,2eV C. 10,2eV. D. 4eV. .Hd  =EEcao − th = −3,4 − ( − 13,6) = 10,2eV
24. DẶN DỊ Làm các bài tập: 4 đến 7 trang 169 sgk và các bài tập trong sách BTVL của bài 33