Bài 33. Mẫu nguyên tử Bo

1
MẪU NGUYÊN TỬ BO
2
BÀI 33
MẪU NGUYÊN TỬ BO


MÔ HÌNH HÀNH TINH LÀ GÌ ??
I. MÔ HÌNH HÀNH TINH NGUYÊN TỬ
3
HỆ MẶT TRỜI
4
Mẫu hành tinh nguyên tử của Rutherford
5
+ Hạt nhân mang điện tích (+) ở giữa.
+ Các electron mang điện tích (-) sẽ chuyễn động xung quanh hạt nhân.
MẪU HÀNH TINH NGUYÊN TỬ CHO 1 SỐ NGUYÊN TỐ HÓA HỌC.
6
Tuy nhiên mẫu này không giải thích được tính bền vững của các nguyên tử và sự tạo thành quang phổ vạch của các nguyên tử.
Niels Bohr
Năm 1913, Bohr vận dụng thuyết lượng tử ánh sáng và việc nghiên cứu quang phổ vạch Hidro để xây dựng mẫu nguyên tử Bo (Bohr) bằng cách bổ sung thêm hai tiên đề vào mẫu hành tinh nguyên tử.
8
9
Mẫu nguyên tử Bo
2 tiên đề của Bo
Mô hình hành tinh nguyên tử của Rutherford
II. CÁC TIÊN ĐỀ CỦA BO VỀ CẤU TẠO NGUYÊN TỬ
1. Tiên đề về các trạng thái dừng
TIÊN ĐỀ : 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.
+HỆ QUẢ :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.
10
r0
4r0
9r0
Bán kính thứ nhất
Bán kính thứ hai
Bán kính thứ ba
Xét nguyên tử H Các bán kính tăng theo quy luật nào ?
Bán kính qũy đạo tăng tỉ lệ với các số nguyên liên tiếp.
Tên quỹ đạo: K L M N O P …
Bán kính: r0 4r0 9r0 16r0 25r0 36r0...
r= n2r0
r0 = 5.3.10-11 m gọi là bán kính Bo
13
14
Động năng của các electron
Thế năng tương tác tĩnh điện.
NĂNG LƯỢNG CỦA NGUYÊN TỬ
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.
- Electron chuyển động trên những quỹ đạo xa hạt nhân 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 và Electron càng kém bền vững
Ở trạng thái dừng có năng lượng cao electron có bền vững hay không ?
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.
Nguyên tử Hydro ở trạng thái cơ bản
Nguyên tử Hydro ở trạng thái kích thích
2. Tiên đề về sự bức xạ và hấp thụ năng lượng của nguyên tử
-TIÊN ĐỀ : Khi nguyên tử chuyển từ trạng thái dừng có năng lượng (En) sang trạng thái dừng có năng lượng thấp hơn (Em) thì nó phát ra 1 phôtôn có năng lượng đúng bằng hiệu En - Em:
 = hfnm = En - Em
- Ngược lại, nếu nguyên tử đang ở trạng thái dừng có năng lượng Em thấp hơn mà hấp thụ được 1 phôtôn có năng lượng đúng bằng hiệu En - Em thì nó chuyển lên trạng thái dừng có năng lượng cao hơn En.
En
Em
hfnm
hfnm
ĐỂ GIẢI THÍCH ĐƯỢC SỰ TẠO THÀNH QUANG PHỔ VẠCH PHÁT XẠ VÀ HẤP THỤ CỦA NGUYÊN TỬ HIDRÔ, BO ĐƯA RA TIÊN ĐỀ VỀ BỨC XẠ VÀ HẤP THỤ NĂNG LƯỢNG
19
En - Em= hfnm
hfmn
hfnm
hfmn
m
n
m
n
III. QUANG PHỔ PHÁT XẠ VÀ QUANG PHỔ HẤP THỤ CỦA NGUYÊN TỬ HIDRO
1> SỰ TẠO THÀNH QUANG PHỔ VẠCH PHÁT XẠ
21
L
M
O
P
N
K
Ethấp
QUAN SÁT MÔ HÌNH VỀ QUÁ TRÌNH HÌNH THÀNH VẠCH QUANG PHỔ CỦA NGUYÊN TỬ HIDRÔ KHI NGUYÊN TỬ PHÁT XẠ NĂNG LƯỢNG
22
Khi electron chuyển từ mức năng lượng cao về mức năng thấp thì nó phát ra một photon có năng lượng hoàn toàn xác định : hf = Ecao – Ethấp
Mỗi photon có tần số f tương ứng với một ánh sáng đơn sắc có bước sóng  ứng với một vạch màu xác định.

 QUANG PHỔ PHÁT XẠ CỦA NGUYÊN TỬ HIĐRÔ LÀ QUANG PHỔ VẠCH
1> SỰ TẠO THÀNH QUANG PHỔ VẠCH PHÁT XẠ
Vận dụng tiên đề bức xạ, giải thích sự hình thành quang phổ vạch của hidro ( tức là mỗi vạch quang phổ có một tần số hay bước sóng xác định) ??
23
24
2> SỰ TẠO THÀNH QUANG PHỔ VẠCH HẤP THỤ
III. QUANG PHỔ PHÁT XẠ VÀ QUANG PHỔ HẤP THỤ CỦA NGUYÊN TỬ HIDRO
M
O
P
N
K
L
QUAN SÁT MÔ HÌNH VỀ QUÁ TRÌNH HÌNH THÀNH QUANG PHỔ VẠCH HẤP THỤ CỦA NGUYÊN TỬ HIDRÔ KHI NGUYÊN TỬ HIDRÔ HẤP THỤ PHÔTÔN TRONG CHÙM ÁNH SÁNG TRẮNG ( HẤP THỤ NĂNG LƯỢNG)
25
Nếu một nguyên tử Hydro đang ở mức năng lượng thấp Ethấp mà nằm trong chùm sáng trắng có tất cả các photon từ lớn đến nhỏ khác nhau, nó sẽ hấp thụ ngay một photon có năng lượng đúng bằng hiệu Ecao - Ethấp để nhảy lên mức năng lượng Ecao
 có một sóng ánh sáng đơn sắc bị hấp thụ , làm trên quang phổ liên tục xuất hiện một vạch tối.
 QUANG PHỔ VẠCH CỦA NGUYÊN TỬ HIĐRÔ CŨNG LÀ QUANG PHỔ VẠCH
2> SỰ TẠO THÀNH QUANG PHỔ HẤP THỤ
Vận dụng tiên đề hấp thụ , giải thích sự hình thành quang phổ vạch hấp thụ của hidro??
26

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.









































































































































































































27

CÂU HỎI CỦNG CỐ
28

CÂU HỎI CỦNG CỐ
Bình thường, nguyên tử ở trạng thái dừng có năng lượng bất kì.
Khi hấp thụ photon, nguyên tử ở trạng thái cơ bản.
Ở trạng thái dừng, nguyên tử không bức xạ và không hấp thụ năng lượng.
Thời gian sống trung bình của nguyên tử trung bình của nguyên tử trong các trạng thái kích thích rất lâu (hàng giờ hay nhiều hơn).



2. Chọn câu đúng.
29