Bài giảng môn Vật lí Lớp 12 - Bài 33: Mẫu nguyên tử Bo - Nguyễn Ngọc Vinh

Gv Thùc hiÖn : NguyÔn Ngäc Vinh 
Tr­êng PT cÊp 2-3 D­¬ng V¨n An 
kÝnh chµo thÇy c« vµ c¸c em häc sinh 
1. Hiện tượng quang-phát quang là gì ? Chất phát quang là gì ? 
Kiểm tra bài cũ 
2. Phân biệt hiện tượng huỳnh quang và hiện tượng lân quang 
MẪU NGUYÊN TỬ CỦA BO 
I. MÔ 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 H 
NỘI DUNG BÀI 
I. Mô hình hành tinh nguyên tử 
Mẫu nguyên tử Rơdơfo(Rutherford ) 
Đề xướng năm 1911. 
Hạt nhân 
Electron 
- P roton và neutron tạo nên hạt nhân nguyên tử 
- Các e chỉ tồn tại và chuyển động trên 1 quỹ đạo xác định xung quanh hạt nhân 
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 
 * Không giải thích được tính bền vững của nguyên tử ( Khối lượng của e rất nhỏ so với khối lượng của hạt nhân nguyên tử .L úc đó người ta vẫn không hiểu tại sao e lại có thể ổn định trong nguyên tử mà không bị rơi vào hạt nhân ) 
* Không giải thích được sự tạo thành quang phổ vạch của các nguyên tử đặc biệt là của Hidro . 
b) Mẫu nguyên tử Bo (Bohr) 
Đề xướng vào năm 1913. 
Hai tiên đề của Bo về cấu tạo nguyên tử 
 e chuyển động trên nhiều quỹ đạo khác nhau 
Hạt nhân 
Electron 
	 1. Tiên đề về các trạng thái dừng : 
	 * Nguyên tử chỉ tồn tại trong một số trạng thái có năng lượng xác định , gọi là các trạng thái dừng . Khi ở trong các trạng thái dừng thì nguyên tử không bức xạ ( không phát ra ánh sáng ) 
II. CÁC TIÊN ĐỀ CỦA BO VỀ CẤU TẠO NGUYÊN TỬ : 
* Trong các trạng thái dừng của nguyên tử , 
 electron chỉ chuyển động 
 quanh hạt nhân trên những quỹ đạo có bán 
kính hoàn toàn xác định gọi là các quỹ đạo dừng . 
HẠT NHÂN 
Ở trạng thái dừng , nguyên tử không bức xạ ( ánh sáng ). 
Electron chuyển động trên các quỹ đạo có bán kính hoàn toàn xác định 
HẠT NHÂN 
r 0 
4r 0 
9r 0 
Bán kính thứ nhất 
Bán kính thứ hai 
Bán kính thứ ba 
 Với nguyên tử H các bán kính tăng theo quy luật nào ? 
V ới Ng/ tử H bán kính các quỹ đ ạ o dừng tăng tỉ l ệ với bình phương c ủ a các s ố nguyên liên ti ế p 
HẠT NHÂN 
quỹ đạo K 
? Dựa vào tiên đề thứ nhất của Bo, ta có thể kết luận gì về tính bền vững của nguyên tử 
Ti ên đề thứ nhất của Bo giải thích 
được tính bền vững của nguyên tử - trạng thái dừng e c / đ trên quỹ đạo xác định . 
 ? Năng lượng của nguyên tử gồm các dạng năng lượng gì 
* Động năng chuyển động của electron 
* Thế năng tương tác tĩnh điện giữa electron và hạt nhân 
? Nguy ên tử ở t rạng thái cơ bản thì năng lượng nguyên tử ở mức nào ? e c/đ trên quỹ đạo nào ? 
 Trạng thái cơ bản có năng lượng thấp nhất . 
 Electron của nó chuyển động trên quỹ đạo K có bán kính nhỏ nhất . 
 * Năng lượng nguyên tử ở trạng thái dừng bao gồm động năng của các electron và thế năng của chúng đối với hạt nhân 
 * N¨ng l­îng nguyªn tö Hi®r «. 
Tªn quü ®¹o 
B¸n kÝnh quü ®¹o 
K 
r 0 
L 
4r 0 
M 
9r 0 
N 
16r 0 
O 
25r 0 
P 
36r 0 
 ( r 0 = 5,3 .10 -11 m ) 
HẠT NHÂN 
 = hf 
Quỹ đạo L 
Quỹ đạo K 
Khi hấp thụ năng lượng 
thì nguyên tử sẽ chuyển lên các trạng thái dừng có năng lượng cao hơn . 
HẠT NHÂN 
Electron chuyển động trên những quỹ đạo có bán kính lớn hơn . 
Các trạng thái n à y gọi là các trạng thái kích thích . 
Trạng thái kích thích có năng lượng càng cao thì bán kính quỹ đạo electron càng l ớ n . 
Tr ạng thái có năng lượng càng cao càng kém b ề n vững 
Ở trạng có năng lượng c àng cao th ì bền vững hay k ém bền vững ? 
HẠT NHÂN 
 = hf 
Quỹ đạo L 
Quỹ đạo K 
Sau đó nó chuyển dần về các trạng thái dừng có năng lượng nhỏ hơn , electron chuyển về các quỹ đạo có bán kính nhỏ hơn 
Và phát ra bức xạ 
Thời gian sống trung bình của nguyên tử ở các trạng thái kích thích rất ngắn (10 – 8 s) 
Thời gian nguyên tử ở trạng thái kích thích dài hay ngắn ? 
Cuối cùng nguyên tử trở về trạng thái cơ bản , electron trở về quỹ đạo bán kính nhỏ nhất K 
2. Tiên đề về sự bức xạ và hấp thụ năng lượng của nguyên tử : 
* Bức xạ : Khi nguyên tử chuyển từ trạng thái dừng có năng lượng cao (E n ) sang trạng thái dừng có năng lượng thấp hơn ( E m ) 
 thì nó phát ra một phôtôn có năng lượng đúng bằng hiệu E n – E m . 
 = E n - E m 
E n 
E m 
 = hf nm = E n – E m 
2. Tiên đề về sự bức xạ và hấp thụ năng lượng của nguyên tử : 
* Hấp thụ : Ngược lại nếu nguyên tử đang ở trạng thái dừng có năng lượng thấp E m 
 mà hấp thụ được một phôtôn có năng lượng  đúng bằng hiệu E n – E m 
 thì nó sẽ chuyển lên trạng thái dừng có năng lượng cao hơn ( E n ) 
 = E N - E M 
E m 
E n 
Chó ý: Tiên đề 2 cho thấy nếu nguyên tử hấp thụ 
được năng lượng ánh sáng nào thì nó cũng 
có thể phát ra ánh sáng có năng lượng ấy . 
C 
J 
L 
L 1 
L 2 
F 
S 
P 
III- Quang phổ vạch phát xạ và hấp thu của nguyên tử Hidro 
 Quang phổ vạch phát xạ 
H 2 
L 
M 
O 
P 
N 
QUANG PHỔ VẠCH NGUYÊN TỬ HIĐRÔ 
 = E n - E m 
L 
M 
O 
P 
N 
QUANG PHỔ VẠCH NGUYÊN TỬ HIĐRÔ 
 = E n - E m 
L 
M 
O 
P 
N 
QUANG PHỔ VẠCH NGUYÊN TỬ HIĐRÔ 
 = E n - E m 
L 
M 
O 
P 
N 
QUANG PHỔ VẠCH NGUYÊN TỬ HIĐRÔ 
 = E n - E m 
C 
J 
L 
L 1 
L 2 
F 
S 
P 
Quang phổ vạch hấp thụ 
Quang phổ liên tục 
Quang phổ vạch hấp thụ 
 Quang phæ v¹ch ph¸t x¹ 
Đèn hơi H 2 
 Hiện tượng đảo sắc 
* Từ  = c/f  f = c/   mỗi ánh sáng có tần số f ứng với một bước sóng  nhất định 
 III .QUANG PHỔ PHÁT XẠ VÀ HẤP THỤ CỦA NGUYÊN TỬ H  
? C2 
Không 
* Mỗi lượng tử năng lượng  = h.f ứng với ánh sáng có một tần số f nhất định . 
* Mỗi ánh sáng bước sóng  cho ta một màu đơn 
sắc ứng với 1 vạch sáng trên quang phổ 
KL: Vậy quang phổ của các nguyên tử phát ra là 
quang phổ vạch 
 thì nó hấp thụ để chuyển lên mức cao do đó trong quang 
 phổ liên tục xuất hiện vạch tối . 
= E ca – E thấp 
Nếu nguyên tử H đang ở mức năng lượng thấp mà trong 
chùm sáng trắng có 1 phôtôn có năng lượng 
1. Chọn câu sai trong tiên đề về các trạng thái dừng ? 
A. Nguyên tử chỉ tồn tại trong một số trạng thái có năng lượng xác định gọi là các trạng thái dừng . 
B. Trong các trạng thái dừng , nguyên tử không bức xạ năng lượng 
C. Trong các trạng thái dừng , electron chuyển động trên các quỹ đạo có bán kính hoàn toàn xác định . 
D. Trong trạng thái dừng , electron dừng lại không chuyển động 
2. Chọn câu sai trong tiên đề về sự bức xạ và hấp thụ năng lượng ? 
A. Khi nguyên tử chuyển từ trạng thái dừng có năng lượng cao E n sang trạng thái dừng có năng lượng thấp E m thì nó phát ra phôton có năng lượng đúng bằng E n – E m 
B. Khi nguyên tử đang ở trạng thái có năng lượng thấp E m hấp thu được một phôton có năng lượng đúng bằng hiệu E n – E m thì nó chuyển lên trạng thái năng lượng E n 
C. Khi nguyên tử phát xạ hoặc hấp thụ năng lượng , nó phải thay đổi trạng thái dừng 
D. Tiên đề 2 của Bo giải thích được sự phát xạ quang phổ liên tục của nguyên tử 
3. Trạng thái dừng là : 
Trạng thái electron không chuyển động quanh hạt nhân 
Trạng thái hạt nhân không dao động 
Trạng thái đứng yên của nguyên tử 
Trạng thái ổn định của hệ thống nguyên tử . 
 4. Xét 3 mức năng lượng E K ; E L và E M của nguyên tử Hidrô . Một phôtôn có năng lượng bằng E M – E K bay đến gặp nguyên tử này . Nguyên tử sẽ hấp thụ phôtôn và chuyển trạng thái như thế nào . 
A. Không hấp thụ 
B. Hấp thụ nhưng không 
chuyển trạng thái 
C. Hấp thụ rồi chuyển từ 
K lên L rồi lên M 
D. Hấp thụ rồi chuyển thẳng lên M 
E K 
E L 
E M 
 = E n - E m 
B ài 7/ 169 SGK: Ion Crôm trong hồng ngọc phát ra ánh sáng đỏ có bước sóng 0,694 m. Tính hiệu giữa hai mức năng lượng mà khi chuyển giữa hai mức đó , ion Crôm phát ra ánh sáng nói trên 
Hướng dẫn : Hiệu giữa hai mức năng lượng cần tìm là 
c¶m ¬n quý thÇy c« vµ c¸c em