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... năng lượng thấp vậy electron có tên gọi K [r]
Trang 1Bài47: MẪU NGUYÊN TỬ BO VÀ QUANG PHỔ VẠCH CỦA NGUYÊN TỬ HIĐRÔ
I.MỤC TIÊU:
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 Kỹ năng:
-Học sinh vận dụng lí thuyết để giải thích sự hình thành quang vạch của nguyên tử hiđrô
II.CHUẨN BỊ:
1.Giáo viên:
-Hình vẽ 47.4 2.Học 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 Ổn định :
2 Bài cũ :
3 ĐVĐ: Nguyên tử Hiđrô có quang phổ như thế nào? Chúng ta nghiên cứu và giải thích tính chất đó của nó
4 Bài mới :
* Họat động 1: Mẫu nguyên tử Bo
-Năm 1911 Rơ-đơ-pho đưa ra mẫu
hành tinh nguyên tử vào việc giải
thích quang phổ vạch rất khó Khắc
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
thái dừng có năng lượng thấp nhất
gọi là trạng thái cơ bản Khi hấp
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
và cuối cùng về trạng thái cơ bản
HS lắng nghe
-HS lắng nghe
Công nhận mẫu hành tinh nguyên tử của Rơdơpho (Rutherford) nhưng bổ 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 xạ
* Trong các trạng thái dừng của nguyên tử, electron chuyển động quanh hạt nhân trên các quỹ đạo có
Trang 2-Ở các trạng thái dừng có mức
năng lượng càng cao thì càng kém
bền vững và ngược lại
-Khi nguyên tử ở trạng thái dừng
có mức năng lượng càng cao thì
nguyên tử có xu hướng như thế
nào?
-HS lắng nghe
-Chuyển về trạng thái dừng có mức năng lượng tấp hơn
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: số nguyên, r0 = 5,3.10-11m: Bán kính Bo
Tên của các quỹ đạo dừng với n khác nhau như sau:
n 1 2 3 4 5 6 Tên 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
* Hoạt động 2: Quang phổ vạch của nguyên tử hiđrô
Thực nghiệm quang phổ của
nguyên tử hiđrô Kết quả các vạch
phát xạ của nguyên tử hiđrô sắp
xếp thành các dãy khác nhau:
-Lyman
-Balmer gồm các vạch nằm
trong miền tử ngoại và các vạch
nằm trong miền ánh sáng nhìn
thấy(vạch đỏ, vạch lam, vạch
chàm, vạch tím)
-Paschen
-Ở trạng thái cơ bản nguyên tử có
-HS lắng nghe
-Chuyển động trên quỹ đạo
a Các dãy quang phổ của nguyên tử Hydrô
Dãy Laiman (Lyman) : nằm trong vùng tử ngoại
Dãy Banme ( Balmer ) : 1 phần nằm trong vùng tử ngoại, 1 phần nằm trong vùng ánh sáng nhìn thấy có 4 vạch :
đỏ (H), lam (H) , chàm (H) , Tím ( H )
Dãy Pasen ( Paschen ) : nằm trong vùng hồng ngoại
b Giải thích sự tạo thành các vạch Quang phổ:
Ở trạng thái bình thường,
hf hf
En
Em
Trang 3năng lượng thấp vậy electron
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?
có tên gọi K
-Nguyên tử phát ra các phôtôn có tần số khác nhau, ứng với các đơn sắc khác nhau
nguyên tử hydrô có năng lượng thấp nhất electron chuyển động trên quỹ đạo K
Khi nguyên tử nhận năng lượng kích thích, electron chuyển lên các quỹ đạo có mức năng lượng cao hơn : 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 phôtôn :
= hf = Ecao - E thấp
M ỗi phôtôn có tần số f lại
ứng với 1 sóng ánh sáng đơn sắc có bước sóng :
=
f c
Mỗi sóng ánh sáng đơn sắc lại cho 1 vạch quang phổ có màu nhất định vì vậy ta có quang phổ vạch
c Giải thích sự tạo thành các dãy
Các vạch trong dãy Laiman được tạo thành khi electron chuyển từ các quỹ đạo bên ngoài : L, M , N , O ,
P về quỹ đạo K
Các vạch trong dãy 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 ; PL cho H
Các vạch trong dãy Pasen được tạo thành khi electron chuyển từ các quỹ đạo bên ngoài về quỹ đạo M
* 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
E1
E2
E3
E∞
p
o
N
M
L
K
δ γ β α
n =1n=2 n=3 n=4
P
O
N
M L K
Sơ đồ chuyển electron từ quỹ đạo này sang quỹ đạo khác khi tạo thành
các dãy quang phổ của hiđrô
Dãy Lyman
Dãy Balmer
Dãy Paschen
Sơ đồ chuyển mức năng lượng của nguyên tử hiđrô khi tạo thành các
dãy quang phổ