Bài 33. Mẫu nguyên tử Bo

MẪU NGUYÊN TỬ CỦA BO
Người thực hiện:Giang Tiến Minh
THPT Bình Gia-Lạng Sơn
Kiểm tra bài cũ
? C 1: Hiện tượng quang-phát quang là gì ? Chất phát quang là gì ?
?C2: 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
?Trình bày mẫu hành tinh nguyên tử của Rơdơpho
Mẫu này gặp khó khăn gì?
kh«ng gi¶i thÝch đ­îc tÝnh bÒn v÷ng của nguyên tö kh«ng giải thÝch ®­îc sù t¹o thành quang phæ v¹ch cña c¸c nguyªn tö ®Æc biÖt là cña Hidro.
Bo vÉn gi÷ m« h×nh cña R¬d¬pho nh­ng cã thªm 2 tiªn ®Ò:
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.
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
r0
4r0
9r0
Bán kính thứ nhất
Bán kính thứ hai
Bán kính thứ ba
Với nguyên tử H các bán kính tăng theo quy luật nào ?
Với Ng/tử H bán kính các quỹ đạo dừng tăng tỉ lệ với bình phương của các số nguyên liên tiếp
R1 = 12.r0 = r0
(trong đó r0 = 5,3.10 – 11 m là bán kính Bo)
R2 = 22.r0 = 4.r0, R3 = 32.r0 = 9.r0
R4 = 42.r0 = 16.r0, R5 = 52.r0 = 25.r0
………………………………………
R = n2.r0 (n thuộc N*)
Bán kính: r0, 4r0, 9r0, 16r0, 25r0, 36r0..…
Tên quỹ đạo: K L M N 0 P…..
quỹ đạo K
? Dựa vào tiên đề thứ nhất của Bo, ta có thể kết luận gì về tính bền vững của nguyên tử
Tiên 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
? Nguyên tử ở trạng 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.
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 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 có năng lượng càng cao càng kém bền vững
Ở trạng có năng lượng càng cao thì bền vững hay kém bền vững ?
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 (En) sang trạng thái dừng có năng lượng thấp hơn (Em)
thì nó phát ra một phôtôn có năng lượng đúng bằng hiệu En – Em.

En
Em
 = hfnm = En – Em
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 Em
mà hấp thụ được một phôtôn có năng lượng  đúng bằng hiệu En – Em
thì nó sẽ chuyển lên trạng thái dừng có năng lượng cao hơn( En)
Em
En


? C2
Không
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.
*


*
III.QUANG PHỔ PHÁT XẠ VÀ HẤP THỤ CỦA NGUYÊN TỬ H


*Gi¶i thich quang phæ ph¸t x¹ lµ quang phæ v¹ch:
Khi electron chuyÓn tõ møc n¨ng l­îng cao (E cao) xuèng møc n¨ng l­îng thÊp h¬n (E thÊp) th× nã ph¸t ra mét ph«t«n cã n¨ng l­îng hoµn toµn x¸c ®Þnh : hf = E cao – E thấp.
Mçi ph«t«n cã tÇn sè f l¹i øng víi mét ¸nh s¸ng ®¬n s¾c cã b­íc sãng nhÊt ®Þnh  = c/f tøc lµ øng víi mét v¹ch quang phæ cã mét mµu nhÊt ®Þnh. Do ®ã quang phæ Ph¸t x¹ lµ quang phæ v¹ch.


.
Giải thích quang phổ hấp thụ là quang phổ vạch:
Nếu nguyên tử đang ở mức năng lượng thấp mà nằm trong chùm ánh sáng trắng (có nhiều phôtôn khác nhau) thì lập tức nó hấp thụ ngay một phôtôn có năng lượng phù hợp để chuyển lên mức năng lượng cao .
Nghĩa là có một sóng ánh sáng đã bị hấp thụ và làm cho trên quang phổ liên tục xuất hiện một vạch tối .Do đó quang phổ hấp thụ cũng là quang phổ vạch.
Củng cố bài:
Trả lời các câu hỏi và làm các bài tập sau:
? 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 En sang trạng thái dừng có năng lượng thấp Em thì nó phát ra phôton có năng lượng đúng bằng En – Em
b. Khi nguyên tử đang ở trạng thái có năng lượng thấp Em hấp thu được một phôton có năng lượng đúng bằng hiệu En – Em thì nó chuyển lên trạng thái năng lượng En
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 EK ; EL và EM của nguyên tử Hidrô. Một phôtôn có năng lượng bằng EM – EK 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
Bài 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