giáo án bài 33 mẫu nguyên tử bo - vật lý 12

- Giải thích được tại sao quang phổ phát xạ và hấp thụ của nguyên tử hiđrô lại là quang phổ vạch.. GV: Thuyết trình như sgk để hs hiểu được bán kính quỹ đạo; năng lượng của nguyên tử; tr

MẪU NGUYÊN TỬ BO

I- MỤC TIÊU

1 Kiến thức

- Trình bày được mẫu nguyên tử Bo

- Phát biểu được hai tiên đề của Bo về cấu tạo nguyên tử

- Giải thích được tại sao quang phổ phát xạ và hấp thụ của nguyên tử hiđrô lại là quang phổ vạch

2 Kĩ năng

Rèn cho hs kĩ năng vận dụng kiến thức cơ bản vào giải quyết một số bài tập dạng trắc nghiệm cũng như tự luận trong sgk và sbt

3 Thái độ

- Rèn cho hs phong cách làm việc khoa học độc lập nghiên cứu, tác phong nhanh nhẹn,

có tinh thần hợp tác trong học tập

II- CHUẨN BỊ

1 Giáo viên

- Hình vẽ các quỹ đạo của êlectron trong nguyên tử hiđrô trên giấy khổ lớn nếu không

dạy bằng GAĐT

- Giáo án, tài liệu tham khảo và đồ dùng dạy học cần thiết

2 Học sinh

- Ôn lại cấu tạo nguyên tử hóa học lớp 10

- Sách, vở và đồ dùng học tập theo quy định

III- THIẾT KẾ BÀI GIẢNG

1 Kiểm tra bài cũ “Lồng ghép vào bài giảng”

Hoạt động 1: “Kiểm tra bài cũ và đặt vấn đề vào bài mới”

GV: Yêu cầu hs lên bảng trả lời câu hỏi sau:

Câu 1: Hiện tượng quang phát quang là gì? Hãy phân biệt hiện tượng huỳnh quang và lân quang

Câu 2: Nêu đặc điểm của ánh sáng huỳnh quang

HS: Lên bảng trả lời

GV: Nhận xét, sửa sai nếu có và đánh giá cho điểm

HS: Lắng nghe và ghi nhận

GV: Đặt vấn đề vào bài giảng mới nhơ sgk

HS: Lắng nghe và nhận thức vấn đề cần gnhiên cứu

2 Bài giảng mới

Hoạt động 2: “Nghiên cứu mô hình hành tinh

nguyên tử”

GV: Giới thiệu về mẫu hành tinh nguyên tử của

Rơ-dơ-pho (1911) - -Trình bày mẫu hành tinh

nguyên tử của Rơ-dơ-pho? “- Ở tâm nguyên tử có

1 hạt nhân mang điện tích dương

+ Xung quanh hạt nhân có các êlectron chuyển

động trên những quỹ đạo tròn hoặc elip

+ Khối lượng của nguyên tử hầu như tập trung ở

I- MÔ HÌNH HÀNH TINH NGUYÊN TỬ

1 Mô hình hành tinh nguyên tử của Rơ–dơ-pho.

- Ở tâm nguyên tử có 1 hạt nhân mang điện tích dương

+ Xung quanh hạt nhân có các êlectron chuyển động trên những quỹ đạo tròn hoặc elip

+ Khối lượng của nguyên tử hầu như tập trung ở

hạt nhân.

+ Qhn = Σqe→ nguyên tử trung hoà điện”

Tuy vậy, mẫu hành tinh nguyên tử của Rơ- dơ Pho

không giải thích được tính bền vững của các

nguyên tử (Khối lượng các e rất nhỏ so với khối

lượng hạt nhân nguyên tử Lúc đó người ta không

hiểu tại sao e lại có thể ổn định trong nguyên tử mà

không rơi vào hạt nhân nguyên tử)và không giải

thích được sự tạo thành quang phổ vạch của các

nguyên tử

HS: Lắng nghe và lĩnh hội kiến thức

GV: Sau 2 năm (1913) nhà bác học vật lí người

Đan mạch đã vận dụng thuyết lượng tử ánh sáng

vào hệ thống nguyên tử và đề ra một mẫu nguyên

tử mới gọi là mẫu nguyên tử Bo

HS: Lắng nghe và ghi nhớ

GV: Đặt vấn đề chuyển tiếp

HS: Lắng nghe và nhận thức vấn đề nghiên cứu

Hoạt động 3: “Nghiên cứu các tiên đề của Bo về

cấu tạo nguyên tử”

GV: Y/c hs nghiên cứu Sgk và trình bày hai tiên đề

của Bo

HS : Đọc Sgk ghi nhận các tiên đề của Bo và để

trình bày

GV: Thuyết trình như sgk để hs hiểu được bán kính

quỹ đạo; năng lượng của nguyên tử; trạng thái cơ

bản; trạng thái kích thích

HS: Lắng nghe và lĩnh hội kiến thức

GV: Năng lượng nguyên tử ở đây gồm Eđ của

êlectron và thế năng tương tác tĩnh điện giữa

êlectron và hạt nhân

- Bình thường nguyên tử ở trạng thái dừng có năng

lượng thấp nhất: trạng thái cơ bản.

- Khi hấp thụ năng lượng → quỹ đạo có năng

lượng cao hơn: trạng thái kích thích.

- Trạng thái có năng lượng càng cao thì càng kém

bền vững Thời gian sống trung bình của nguyên tử

ở trạng thái kích thích (cỡ 10-8s) Sau đó nó chuyển

về trạng thái có năng lượng thấp hơn, cuối cùng về

trạng thái cơ bản

HS: Lắng nghe và gghi nhận kiến thức

hạt nhân

+ Qhn = Σqe→ nguyên tử trung hoà điện

2 Mẫu nguyên tử Bo

Bao gồm mô hình hành tinh nguyên tử và hai tiên đề của 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 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.

- Trong các trạng thái dừng của nguyên tử, êlêctron chỉ chuyển động quanh hạt nhân trên những quỹ đạo có bán kính hoàn toàn xác định gọi là các quỹ đạo dừng”

* Đối với nguyên tử hiđrô

rn = n2r0

Bán kính: r 0 ; 4r 0 ; 9r 0 ; 16r 0 ; 25r 0 ; 36r 0

Tên quỹ đạo: K; L; M; N; O; P

r0 = 5,3.10-11m gọi là bán kính Bo

- Năng lượng nguyên tử bao gồm động năng của (e) và thế năng tương tác tĩnh điện giữa (e) và hạt nhân

- Bình thường nguyên tử ở trạng thái dừng có

năng lượng thấp nhất: trạng thái cơ bản.

- Khi hấp thụ năng lượng → quỹ đạo có năng

lượng cao hơn: trạng thái kích thích

* Trạng thái có năng lượng càng cao thì càng kém bên vững

* Thời gian sống trung bình của nguyên tử ở trạng thái kích thích (cỡ 10-8s)

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 (En) sang trạng thái dừng có năng

GV: Đặt vấn đề chuyển tiếp sang nội dung tiên đề

2 của Bo

“Khi nguyên tử chuyển từ trạng này sang trạng

thái khác thì sẽ tuân theo quy luật nào?”

HS: Lắng nghe và lĩnh hội vấn đề cần nghiên cứu

GV: trình bày nội dung tiên đề về sự bức xạ và hấp

thụ năng lượng

HS: Lắng nghe và ghi nhớ

GV: Mỗi lần nguyên tử phát xạ hay hấp thụ thì phát

xạ hay hấp thụ mấy phô tôn?úH: Suy nghĩ và trả

lời

GV: Nhận xét và chính xác vấn đề

HS: HS: Lắng nghe và ghi nhớ

GV: Tiên đề này cho ta kết luận gì về ánh sáng mà

nguyên tử lấy vào hay phát ra?

HS: Suy nghĩ và trả lời

GV: Nhận xét và chính xác hóa câu trả lời của hs

HS: Lắng nghe và ghi nhớ

GV: Yêu cầu hs trả lời câu hỏi C2

HS: Thực hiện theo yêu cầu của gv

GV: Nhận xét và chính xác hóa vấn đề

HS: Lắng nghe và ghi nhớ

GV: Đặt vấn đề chuyển tiếp sang phần III

HS: Lắng nghe và lĩnh hội kiến thức

GV: Cho HS quan sát lại quang phổ vạch của H2

HS: Quan sát và vận dụng các kiến thức đã học kết

hợp nc SGK giải thích vì sao quang phổ của hidro

là quang phổ vạch?

GV: Yêu cầu hs tại chỗ và trình bày kết quả

HS: Tại chỗ và trả lời

GV: Nhận xét và chính xác vấn đề

HS: Lắng nghe và ghi nhớ

lượng thấp hơn (Em) thì nó phát ra 1 phôtôn có năng lượng đúng bằng hiệu En - Em:

ε = hf nm = E n - E m

- 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

* Nếu một chất hấp thụ được ánh sáng có bước sóng nào thì nó cúng phát ra ánh sáng có bước sóng ấy

III- QUANG PHỔ PHÁT XẠ VÀ QUANG PHỔ HẤP THỤ CỦA NGUYÊN TỬ HIĐRÔ

Năng lượng của (e) trong nguyên tử H2 ở các trạng thái dừng khác nhau thì khác nhau ( các mức năng lượng của nguyên tử H2: EK; EL;

EM )

- Khi (e) chuyển từ mức năng lượng cao(Ecao) xuống mức năng lượng thấp hơn (Ethấp), thì nó phát ra một phôtôn có giá trị hoàn toàn xác định:

thap cao E E f

- Mỗi phôtôn có tần số f ứng với một sóng ánh sáng đơn sắc có bước sóng

f

c

=

λ , tức là ứng với một vạch quang phổ có một màu nhất định

- Ngược lại nếu một nguyên tử H2 đang ở một mức năng lượng Ethấp nào đó mà nằm trong một chùm ánh sáng trắng, trong đó có tất cả các phôtôn có năng lượng từ lớn đến nhỏ khác nhau, thì lập tức sẽ hấp thụ ngay một phôtôn có năng lượng phù hợp ε =E cao −E thapđể chuyển lên mức năng lượng cao hơn Như vậy một sóng ánh sáng đơn sắc đã bị hấp thụ, làm cho trên quang phổ liên tục xuất hiện một vạch tối Do đó quang

phổ hấp thụ của H2 cũng là quang phổ vạch.

3 Củng cố

GV: Hệ thống nội dung bài giảng theo câu hỏi trong sgk.

HS: Lắng nghe và lĩnh hội kiến thức

4 Giao nhiệm vụ về nhà

GV: - Làm bài tập 4 đến bài 7(sgk – 169); Bài tập số 33 bst Đọc trước bài mới

- Chuẩn bị bút chỉ bảng Laze

HS: - Lắng nghe và nhận nhiệm vụ học tập