TIẾT 76 : ỨNG DỤNG THUYẾT LƯỢNG TỬ VÀO NGUYÊN TỬ HYDROI/ MỤC TIÊU: - Nắm được sự vận dụng của thuyết lượng tử vào việc giải thích tính bền vững và quang phổ vạch phát xạ của nguyên tử..
Trang 1TIẾT 76 : ỨNG DỤNG THUYẾT LƯỢNG TỬ VÀO NGUYÊN TỬ HYDRO
I/ MỤC TIÊU:
- Nắm được sự vận dụng của thuyết lượng tử vào việc giải thích tính bền vững và quang phổ vạch phát xạ của nguyên tử
- Vận dụng tính bước sóng của các vạch nhìn thấy của quang phổ vạch của nguyên tử Hydro
II/ PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC :
Ứng dụng công nghệ thông tin để sử dụng phần mềm dạy học minh hoạ nội dung bài học
Phương pháp thực nghiệm
III/ĐỒ DÙNG VÀ PHƯƠNG TIỆN DẠY HỌC :
- Giáo án điện tử +SGK
- Máy vi tính cài đặt Window XP và Office 2003
- Máy chiếu Projector
IV/TIẾN TRÌNH BÀI DẠY:
1/ Ổn định lớp:
2/ Kiểm tra bài cũ:
Phát biểu nội dung thuyết lượng tử của Planck
3/ Đặt vấn đề:
4/ Nội dung:
HĐ1 * GV: yêu cầu học sinh phát biểu cấu tạo của
nguyên tử theo mẫu nguyên tử Rutherford
* HS: Phát biểu ý kiến
*GV: Trình chiếu mẫu nguyên tử Rutherford
BOHR:
Mẫu nguyên tử Rutherford:
* Ở tâm nguyên tử có hạt nhân mang điện tích dương
* Các electron mang điện tích âm chuyển động xung quanh hạt nhân
Trang 2HĐ2 * GV: Yêu cầu học sinh nhận xét ưu và khuyết
điểm của mẫu này
* HS : ưu điểm là nêu được cấu tạo của nguyên
tử
* GV: gợi ý, dẫn dắt:
Chuyển động của electron quanh hạt
nhân thì bức xạ năng lượng như thế nào ?
* HS : Bức xạ liên tục
*GV: Mất năng lượng liên tục thì quỹ đạo
electron sẽ như thế nào?Và quang phổ phát ra
là quang phổ gì?
* HS:
* GV: Thực tế nguyên tử rất bền vững, và
quang phổ phát xạ của nguyên tử là quang phổ
vạch
* Ưu điểm: Giải thích được cấu tạo của nguyên tử
* Nhược điểm :Không giải thích được sự bền vững của nguyên tử và sự tạo thành quang phổ vạch của nguyên
tử
HĐ3 * GV: giới thiệu mẫu nguyên tử Bohr: Bohr giữ
nguyên mẫu nguyên tử Rutherford nhưng bổ
sung thêm hai tiên đề
* GV : Giới thiệu tiên đề 1 và trình chiếu Mô
hình nguyên tử Hydro với electron đang ở trạng
thái cơ bản ( Mức năng lượng màu vàng)
* GV : Năng lượng của nguyên tử ?
* HS:Động năng của electron và thế năng của
chúng đối với hạt nhân
* GV : Giới thiệu tiên đề 2 và trình chiếu Mô
hình nguyên tử Hydro với electron chuyển từ
trạng thái có mức năng lượng E6 xuống trạng
thái có mức năng lượng cơ bản sau khi bức xạ
phôtôn
* Hai tiên đề Bohr:
* Tiên đề về các trạng thái
dừng:
Nguyên tử chỉ tồn tại trong các trạng thái có năng lượng xác định: Trạng thái dừng Trong trạng thái dừng nguyên tử không bức xạ
* Tiên đề về sự hấp thụ và bức xạ năng lượng của nguyên tử:
+ Khi nguyên tử chuyển từ trạng thái dừng có năng lượng E
m sang trạng thái dừng có năng lượng E
n
Trang 3* HS : Quan sát và nhận xét:electron chuyển từ
trạng thái E6 xuống trạng thái có mức năng
lượng cơ bản sau khi bức xạ phôtôn
* GV : Trình chiếu Mô hình nguyên tử Hydro
với electron chuyển từ trạng thái có mức năng
lượng E2 lên trạng thái có mức năng lượng E5
sau khi hấp thụ phôtôn
* HS : Quan sát và rút ra kết luận
* HS : Phát biểu nội dung tiên đề 2
* GV : Bổ sung và trình chiếu nội dung
( E
m>En) thì phát ra phô tôn có năng lượng :
= hf
mn = Em – En f
mn là tần số của sóng ánh sáng ứng với phô tôn đó + Nếu nguyên tử đang ở trạng thái dừng có năng lượng E
n thấp mà hấp thụ được một phô tôn có năng lượng hf
mn đúng bằng hiệu :E
m – En thì chuyển lên trạng thái dừng có năng lượng E
m lớn hơn
HĐ4 *GV: Giáo viên giới thiệu hệ quả của tiên đề
Bohr
*GV: Trình chiếu mẫu nguyên tử Hydro và
giới thiệu các quỹ đạo dừng của nguyên tử
Hydro
* GV giới thiệu
+ Quỹ đạo có bán kính lớn : Năng lượng lớn
+ Quỹ đạo có bán kính nhỏ : Năng lượng nhỏ
Hệ quả: Trong các trạng thái dừng của nguyên tử ,
electron chỉ chuyển động trên các quỹ đạo có bán kính hoàn toàn xác định : Quỹ đạo dừng
Đối với nguyên tử Hydro :
Bán kính các quỹ đạo dừng tăng tỷ lệ với bình phương
số nguyên liên tiếp Tên quỹ đạo và bán kính:
K L M N O P r
0 4r0 9r0 16r0 25r0 36r0
r
0 = 5,3.10
−11 m:Bán kính
Trang 4Bohr
HĐ5 * GV yêu cầu học sinh nhắc lại kiến thức về
quang phổ vạch phát xạ đã học : Điều kiện phát
sinh,đặc điểm…
* HS : Trả lời
* GV : Trình chiếu vạch quang phổ của nguyên
tử hydro Học sinh quan sát và nhận xét
* HS :Các vạch trong quang phổ nguyên tử
Hydro sắp xếp thành các dãy xác định , tách rời
hẳn nhau
* GV : Giới thiệu tên các dãy và vùng quang
phổ
II/ GIẢI THÍCH SỰ TẠO
VẠCH CỦA NGUYÊN TỬ HYDRO:
+ Các vạch trong quang phổ nguyên tử Hydro sắp xếp thành các dãy xác định , tách rời hẳn nhau.:
* Dãy Lyman: Vùng tử ngoại
* Dãy Balmer: Một phần nằm trong vùng tử ngoại và một phần nằm trong vùng ánh sáng nhìn thấy
Vùng ánh sáng nhìn thấy
có 4 vạch :
Đỏ (
= 0,6563m), Lam(
= 0,4861m), Chàm (
= 0,4340m), Tím(
= 0,4102m)
* Dãy Paschen: Vùng hồng ngoại
HĐ6 * GV : Trình chiếu trạng thái cơ bản của
nguyên tử
* GV : Hướng dẫn học sinh dựa vào thuyết
lượng tử để giải thích sự tạo thành quang phổ
vạch
* GV : Trình chiếu từ quỹ đạo cơ bản, electron
hấp thụ phôtôn và chuyển lên các quỹ đạo cao
a/ Giải thích sự tạo thành quang phổ vạch:
+Ở trạng thái bình thường ,nguyên tử Hydro có năng lượng thấp nhất, electron chuyển động trên quỹ đạo K +Khi nhận được năng lượng
Trang 5hơn
* HS: Quan sát và phát biểu ý kiến:Khi nhận
được năng lượng kích thích electron chuyển lên
các quỹ đạo có mức năng lượng cao hơn
L,M,N,O,P…
* GV : Trình chiếu sự chuyển từ quỹ đạo bên
ngoài về các quỹ đạo bên trong của electron và
phát ra các phô tôn
* GV : Nêu kết luận
kích thích electron chuyển lên các quỹ đạo có mức năng lượng cao hơn L,M,N,O,P…
+Nguyên tử sống trong trạng thái kích thích trong thời gian rất ngắn, sau đó chuyển về các quỹ đạo bên trong và phát ra các phô tôn
HĐ7 * GV : Trình chiếu quang phổ vạch của nguyên
tử hydro
+Mỗi phô tôn ứng với một sóng ánh sáng đơn sắc có bước sóng , và cho một vạch màu nhất định
HĐ8 * GV : Giới thiệu về sơ đồ mức năng lượng
* GV : Trình chiếu sự tạo thành các dãy
* HS : Quan sát và rút ra nhận xét
b/ Giải thích sự tạo thành các dãy:
* GV : Nêu yêu cầu :Cho sơ đồ mức năng lượng
của nguyên tử Hydro , tính các bước sóng:
;
Vạch ứng với sự chuyển
từ E3 xuống mức E2:
hc E3 E2
Trang 6; ;
* HS : Vận dụng kiến thức bài học để giải
= 0,6563m Tương tự , ta tính được:
= 0,4861m
= 0,4340m
= 0,4102m
