Giáo án Vật lý 12 nâng cao - Bài 47: Mẫu nguyên tử Bo và quang phổ vạch của nguyên tử Hiđrô

<span class='text_page_counter'>(1)</span>Bài47: MẪU NGUYÊN TỬ BO VAØ QUANG PHỔ VẠCH CỦA NGUYÊN TỬ HIĐRÔ I.MUÏC TIEÂU: 1. Kiến thức: -Phát biểu được các tiên đề của Bo -Mô tả được các dãy quang phổ vạch của nguyên tử hiđrô và nêu được cơ chế tạo thành các dãy quang phổ vạch phát xạ và hấp thụ của nguyên tử này -Giải được các bài tập về tính bước sóng các vạch quang phổ của nguyên tử hiđrô 2. Kyõ naêng: -Học sinh vận dụng lí thuyết để giải thích sự hình thành quang vạch của nguyên tử hiđrô II.CHUAÅN BÒ: 1.Giaùo vieân: -Hình veõ 47.4 2.Hoïc sinh: -Oân lại thuyết lượng tử ánh sáng và kiến thức về cấu tạo nguyên tử trong môn Hoá III.HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC: 1. OÅn ñònh : 2. Baøi cuõ : 3. ĐVĐ: Nguyên tử Hiđrô có quang phổ như thế nào? Chúng ta nghiên cứu và giải thích tính chất đó cuûa noù. 4. Bài mới : * Họat động 1: Mẫu nguyên tử Bo Họat động của giáo viên Hoạt động của học sinh -Naêm 1911 Rô-ñô-pho ñöa ra maãu HS laéng nghe hành tinh nguyên tử vào việc giải thích quang phoå vaïch raát khoù. Khaéc phục khó khăn đó năm 1913 bổ sung vào mẫu hành tinh nguyên tử của Rơ-đơ-pho đưa ra hai tiên đề:. -Bình thường, nguyên tử ở trạng -HS lắng nghe thái dừng có năng lượng thấp nhất goïi laø traïng thaùi cô baûn. Khi haáp thụ năng lượng thì nguyên tử chuyển lên trạng thái dừng có năng lượng cao hơn, gọi là trạng thái kích thích. Sau đó chuyển về trạng thái dừng có năng lượng thấp hơn vaø cuoái cuøng veà traïng thaùi cô baûn. Lop12.net. Noäi dung Công nhận mẫu hành tinh nguyên tử cuûa Rôdôpho (Rutherford) nhöng boå sung thêm 2 tiên đề : a.Tiên đề về trạng thái dừng: Nguyên tử chỉ tồn tại trong những trạng thái có năng lượng xác định En, gọi là các trạng thái dừng . Khi ở trạng thái dừng, nguyên tử không bức xaï .. * Trong các trạng thái dừng của nguyên tử, electron chuyển động quanh hạt nhân trên các quỹ đạo có.

<span class='text_page_counter'>(2)</span> -Ở các trạng thái dừng có mức -HS lắng nghe năng lượng càng cao thì càng kém bền vững và ngược lại -Khi nguyên tử ở trạng thái dừng -Chuyển về trạng thái dừng có mức năng lượng càng cao thì có mức năng lượng tấp hơn nguyên tử có xu hướng như thế naøo? En hf. hf Em. * Hoạt động 2: Quang phổ vạch của nguyên tử hiđrô Họat động của giáo viên Họat động của học sinh Thực nghiệm quang phổ của -HS lắng nghe nguyên tử hiđrô. Kết quả các vạch phát xạ của nguyên tử hiđrô sắp xeáp thaønh caùc daõy khaùc nhau: -Lyman -Balmer goàm caùc vaïch naèm trong miền tử ngoại và các vạch naèm trong mieàn aùnh saùng nhìn thấy(vạch đỏ, vạch lam, vạch chaøm, vaïch tím) -Paschen. bán kính hoàn toàn xác định, gọi là các quỹ đạo dừng. Bo đã tìm được công thức tính bán kính quỹ đạo dừng của electron trong nguyên tử hiđrô. -Bán kính quỹ đạo dừng : rn = n2r0 n: soá nguyeân, r0 = 5,3.10-11m: Baùn kính Bo. Tên của các quỹ đạo dừng với n khác nhau nhö sau: n 1 2 3 4 5 6 Teân K L M N O P b.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 En sang trạng thái dừng có năng lượng Em (En>Em ) thì nguyên tử phát ra 1 phôtôn có năng lượng đúng bằng hiệu En - Em:  = hf = En – Em - Ngược lại, nếu nguyên tử đang ở trạng thái dừng có năng lượng Em thấp mà hấp thụ được 1 phôtôn có năng lượng hf đúng bằng hiệu En – Em thì nó chuyển sang trạng thái dừng có năng lượng En lớn hơn .. Noäi dung a. Caùc daõy quang phoå cuûa nguyeân tử Hydrô Daõy Laiman (Lyman) : naèm trong vùng tử ngoại . Daõy Banme ( Balmer ) : 1 phaàn nằm trong vùng tử ngoại, 1 phần nằm trong vuøng aùnh saùng nhìn thaáy coù 4 vaïch :. đỏ (H), lam (H) , chàm (H) , Tím ( H  ) . Daõy Pasen ( Paschen ) : naèm trong vùng hồng ngoại . b. Giải thích sự tạo thành các vạch Quang phoå: Ở trạng thái bình thường, -Ở trạng thái cơ bản nguyên tử có -Chuyển động trên quỹ đạo Lop12.net.

<span class='text_page_counter'>(3)</span> năng lượng thấp vậy electron có tên gọi K chuyển động trên quỹ đạo nào? -Khi nhận năng lượng kích thích, nguyên tử sẽ nhãy ra các quỹ đạo bên ngoài. Khi chuyển về trạng thái cơ bản thì hiện tượng gì xảy ra?. nguyên tử hydrô có năng lượng thấp nhất electron chuyển động trên quỹ đạo K.. -Nguyên tử phát ra các Khi nguyên tử nhận năng phôtôn có tần số khác nhau, lượng kích thích, electron chuyển lên ứng với các đơn sắc khác các quỹ đạo có mức năng lượng cao nhau. hôn : L, M, N, O, P . Nguyên tử ở trạng thái kích thích trong thời gian rất ngắn, sau đó chuyển về quỹ đạo bên trong và phát ra phoâtoân :. Daõy Balmer Daõy Lyman. Daõy Paschen. P. n=5 O.  = hf = Ecao - E thaáp M oãi phoâtoân coù taàn soá f laïi ứng với 1 sóng ánh sáng đơn sắc có bước sóng : c = . f Moãi soùng aùnh saùng ñôn saéc laïi cho 1 vaïch quang phoå coù maøu nhaát ñònh vì vaäy ta coù quang phoå vaïch .. n=6. n=4 N M. L K. n=3 n=2 n =1. Sơ đồ chuyển electron từ quỹ đạo này sang quỹ đạo khác khi tạo thành caùc daõy quang phoå cuûa hiñroâ. E∞. p o N M. E3 δ γ βα. L. K. Lyman. Balmer. E2. Paschen. E1. c. Giải thích sự tạo thành các dãy Caùc vaïch trong daõy Laiman được tạo thành khi electron chuyển từ các quỹ đạo bên ngoài : L, M , N , O , P về quỹ đạo K. Caùc vaïch trong daõy Banme được tạo thành khi electron chuyển từ các quĩ đạo bên ngoài về quỹ đạo L : M L cho H  ; N  L cho H  ; O  L cho H ; PL cho H Caùc vaïch trong daõy Pasen được tạo thành khi electron chuyển từ các quỹ đạo bên ngoài về quỹ đạo M.. Sơ đồ chuyển mức năng lượng của nguyên tử hiđrô khi tạo thành các daõy quang phoå. * Họat động 3: Củng cố. 1. Trình bày hai tiên đề về cấu tạo nguyên tử của Bo và hệ quả của hai tiên đề đó . 2. Dùng mẫu nguyên tử Bo để giải thích sự tạo thành quang phổ vạch của nguyển tử hydrrô. Lop12.net.

<span class='text_page_counter'>(4)</span>