Bài giảng Vật lí Khối 12 - Bài 33: Mẫu nguyên tử Bo (Bản đẹp)

Mẫu Nguyên Tử Bo 
1. Nội dung của thuyết lượng tử ánh sáng ? 
Ánh sáng được tạo thành bởi các hạt gọi là phôtôn . 
Mỗi ánh sáng đơn sắc có tần số f, các phôtôn đều giống nhau , mỗi phôtôn mang năng lượng bằng  = hf . 
Trong chân không , phôtôn bay với tốc độ c = 3.10 8 m/s dọc theo các tia sáng . 
Mỗi lần một nguyên tử hay phân tử phát xạ hoặc hấp thụ ánh sáng thì chúng phát ra hay hấp thụ một phôtôn . Phôtôn chỉ tồn tại trong trạng thái chuyển động không có phôtôn đứng yên 
KIỂM TRA BÀI CŨ 
 2. Quang phổ vạch phát xạ của hiđro trong vùng ánh sáng nhìn thấy gồm các vạch có màu : 
a. Đỏ , lục , lam, tím 
b. Vàng , lam, chàm , tím 
c. Đỏ , lam, chàm , tím 
d. Lục , lam, chàm , tím 
Đáp án : C ( đỏ , lam , chàm , tím ) 
Một trong những 
thành công 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 
BÀI 33 
MẪU NGUYÊN TỬ BO 
Nội dung chính : 
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 HIĐRÔ 
I. Mô hình hành tinh nguyên tử 
 Trình bày mẫu hành tinh nguyên tử của Rơ - dơ - pho? 
Mẫu hành tinh của R ơ- dơ - ph o: 
- Ở tâm nguyên tử có một hạt nhân mang điên dương. 
Xung quanh hạt nhân có các e chuyển động trên những quỹ đạo tròn 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. 
Rơ- dơ- pho 
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 
 * không giải thích được tính bền vững của nguyên tử , 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 . 
Khó khăn c ủa mẫu : 
Để khắc phục những khó 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. 
Nin- xơ Bo 
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 1 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. 
- Trong các trạng thái dừng của nguyên tử, êlectron chỉ chuyển động quanh hạt nhân trên những quỹ đạo có bán kính hoàn toàn xác định gọi là quỹ đạo dừng. 
HẠT NHÂN 
 Dựa vào tiên đề thứ nhất của Bo, hãy giải thích về tính bền vững của nguyên tử? 
 Giải thích tính bền vững của nguyên tử : Do nguyên tử chỉ tồn tại trong các trạng thái dừng ( trạng thái bền vững), khi đó elêctron chuyển động trên quỹ đạo có bán kính xác định nên không bị rơi vào hạt nhân. V ì vậy nguyên tử có tính bền vững. 
HẠT NHÂN 
r 0 
4r 0 
9r 0 
Bán kính thứ nhất 
Bán kính thứ hai 
Bán kính thứ ba 
 X ét với nguyên tử hi đ ro các bán kính tăng theo quy luật nào ? 
Bán kính các quỹ đạo dừng tăng tỉ lệ thuận với bình phương của các số nguyên liên tiếp 
Đối với nguyên tử hiđro 
HẠT NHÂN 
Lượng tử số (n) 
1 
2 
3 
4 
5 
6 
Bán kính quỹ đạo (r) 
r 0 
4r 0 
9r 0 
16r 0 
25r 0 
36r 0 
Tên quỹ đạo 
K 
L 
M 
N 
O 
P 
Mức năng lượng 
E 1 
E 2 
E 3 
E 4 
E 5 
E 6 
- Bình thường nguyên tử ở trạng thái dừng có năng lượng thấp nhất , và electron chuyển động gần hạt nhân nhất. Đó là trạng thái cơ bản. 
Quỹ Đạo K 
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 , elêctron chuyển động trên quỹ đạo có bán kính lớn hơn , các trạng thái này gọi là các trạng thái kích thích . 
Trạng thái kích thích có năng lượng càng cao thì bán kính quỹ đạo electron càng lớn, trạng thái đó càng kém bền vững . 
HẠT NHÂN 
 = hf 
Quỹ đạo L 
Quỹ đạo K 
Sau đó nó chuyển dần về các trạng thái dừng có năng lượng thấp 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) 
Cuối cùng nguyên tử trở về trạng thái cơ bản , electron trở về quỹ đạo có bán kính nhỏ nhất 
 
2. Tiên đề về sự bức xạ và hấp thụ năng lượng của nguyên tử 
- Khi nguyên tử chuyển từ trạng thái dừng có năng lượng (E n ) sang trạng thái dừng có năng lượng thấp hơn (E m ) thì nó phát ra 1 phôtôn có năng lượng đúng bằng hiệu E n - E m : 
 = hf nm = E n - E m 
- Ngược lại, nếu nguyên tử đang ở trạng thái dừng có năng lượng E m thấp hơn mà hấp thụ được 1 phôtôn có năng lượng đúng bằng hiệu E n - E m thì nó chuyển lên trạng thái dừng có năng lượng cao hơn E n . 
Nghĩa là một chất có thể hấp thụ ánh sáng nào thì nó cũng có thể phát ra ánh sáng có bước sóng ấy 
E n 
E m 
hf nm 
hf nm 
 Tại sao quang phổ phát 
xạ của hiđro lại là quang 
phổ vạch ? Tại sao các 
vạch đó lại có màu 
đỏ , lam , chàm , tím ? 
III. QUANG PHỔ PHÁT XẠ VÀ HẤP THỤ CỦA NGUYÊN TỬ HYĐRO 
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 phổ vạch phát xạ 
Đèn hơi H 2 
Câu 1: Chọn câu đúng? Trạng thái dừng là : 
Trạng thái electron không chuyển động quanh hạt nhân 
Trạng thái ổn định của hệ thống nguyên tử 
Trạng thái đứng yên của nguyên tử 
Trạng thái hạt nhân không dao động 
CỦNG CỐ, VẬN DỤNG 
Câu 2: 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 
Câu 3: 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 
Câu 4: Xét 3 mức năng lượng E K , E L và E M của nguyên tử hiđrô . 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 
thẳng lên M 
d. Hấp thụ rồi chuyển từ K lên L rồi lên M 
E K 
E L 
E M 
Kính chúc các Thầy Cô giáo và các em sức khỏe , hạnh phúc !