Bài 33. Mẫu nguyên tử Bo

Bài 33. Mẫu nguyên tử Bo tài liệu, giáo án, bài giảng , luận văn, luận án, đồ án, bài tập lớn về tất cả các lĩnh vực kin...

Nội dung của thuyết lượng tử ánh sáng:

• Ánh sáng được tạo thành bởi các hạt gọi là phôtôn.

• Mỗi ánh sáng đơn sắc có tần số f, các phôtôn đều

giống nhau, mỗi phôtôn mang năng lượng bằng ε = hf.

• Trong chân không, phôtôn bay với tốc độ c = 3.10 8 m/s dọc theo các tia sáng.

• Mỗi lần một nguyên tử hay phân tử phát xạ hoặc hấp

thụ ánh sáng thì chúng phát ra hay hấp thụ một

phôtôn Phôtôn chỉ tồn tại trong trạng thái chuyển

động không có phôtôn đứng yên

Nội dung chính:

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 HIĐRÔ

I Mô hình hành tinh nguyên tử

• Trình bày mẫu hành tinh nguyên tử của

Rơ- dơ- pho?

Mẫu hành tinh của Rơ- dơ- pho:

- Ở tâm nguyên tử có một hạt nhân mang điên dương.

-Xung quanh hạt nhân có các e chuyển động trên những quỹ đạo tròn hoặc elíp.

- Khối lượng của nguyên tử hầu như tập trung ở hạt nhân.

- Độ lớn của điện tích dương của hạt nhân bằng tổng độ lớn của các điện tích âm của e.

Rơ- dơ- pho

I Mô hình hành tinh nguyên tử

 -Mẫu hành tinh nguyên tử của Rơ- dơ- pho: Các

electron (-) chuyển động xung quanh hạt nhân (+)

 - Hạn chế : Không giải thích tính bền vững của

nguyên tử và sự tạo thành quang phổ vạch của nguyên tử Hyđrô

Để khắc phục những khó khăn của mẫu

nguyên tử trên

Năm 1913, Bo vận dụng tinh thần của thuyết lượng tử để xây dựng mẫu

nguyên tử Bo với

2 tiên đề.

Nin- xơ 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 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

- 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



HẠT NHÂN

HẠT

Bán kính

thứ nhất

Bán kính

thứ hai Bán kính thứ ba

Xét với nguyên

tử hiđro các bán kính tăng theo quy luật nào ?

Bán kính các quỹ đạo dừng tăng tỉ lệ thuận với bình

phương của các

số nguyên liên tiếp

rn = n2r0

Đối với nguyên tử hiđro

HẠT NHÂN

Bán kính quỹ đạo (r) r0 4r0 9r0 16r0 25r0 36r0 …

Mức năng lượng E1 E2 E3 E4 E5 E6 …

-Bình thường nguyên tử ở trạng thái dừng có năng lượng thấp nhất, và electron chuyển động gần hạt nhân nhất Đó

là trạng thái cơ bản.

Quỹ Đạo K

HẠT

NHÂN

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 ,

elêctron chuyển động trên 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 đó càng kém bền vững.

HẠT NHÂN

ε = hf

Quỹ đạo L Quỹ đạo K

Sau đó nó chuyển dần

về các trạng thái dừng

có năng lượng thấp 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)

Cuối cùng nguyên tử trở

về trạng thái cơ bản, electron trở về quỹ đạo

có bán kính nhỏ nhất



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 - Khi nguyên tử chuyển từ trạng thái dừng có năng

lượng (En) sang trạng thái dừng có năng lượng thấp hơn sang trạng thái dừng có năng 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

- Ngược lại, nếu nguyên tử đang ở trạng thái dừng có năng 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

Nghĩa là một chất có thể hấp thụ ánh sáng nào thì nó cũng

có thể phát ra ánh sáng có bước sóng ấy

En

Em

hfnm

hfnm

III QUANG PHỔ PHÁT XẠ VÀ HẤP THỤ CỦA

NGUYÊN TỬ HYĐRO

Mỗi lần electron chuyển từ 1 quỹ đạo có mức năng lượng cao xuống một quỹ đạo có mức năng lượng thấp hơn, theo tiên đề 2, nguyên tử phát ra một phôtôn

có năng lượng : hf = Ecao – Ethấp Lúc đó, nguyên tử phát ra 1 sóng ánh sáng đơn sắc có bước sóng λ xác định ứng với 1 vạch màu xác định trên quang phổ Do

đó, quang phổ của Hyđrô là quang phổ vạch

Vạch đỏ H α ứng với sự chuyển e từ M → L Vạch lam H β ứng với sự chuyển e từ N → L Vạch chàm H γ ứng với sự chuyển e từ O → L Vạch tím H δ ứng với sự chuyển e từ P

Trong đó:

1

E

2

E

3

E

4

E5

E6

E

H H H Hδ γ β α

K L M

N

O P

Vựng tử ngoại (dóy Lai – man)

Vựng as nhỡn thấy

(dóy Ban – me)

Vựng hồng ngoại

(dóy Pa – sen)

∞

E

Câu 1: Xét 3 mức năng lượng E K , E L và E M của nguyên tử hiđrô Một phôtôn có năng lượng bằng E M – E K 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

thẳng lên M

d Hấp thụ rồi chuyển từ K lên L rồi lên M

EK

EL

EM

CỦNG CỐ, VẬN DỤNG

Câu 2: (Nhóm 1,3)

Trong nguyên tử hiđrô, khi nguyên tử chuyển từ

trạng thái dừng có năng lượng E n về trạng thái dừng

có năng lượng E m thấp hơn thì nó phát ra bức xạ có bước sóng 0,1218 µm (trong chân không) Tính độ chênh lệch giữa hai mức năng lượng nói trên?

Câu 3: (Nhóm 2,4)

Ion Crom trong hồng ngọc phát ra ánh sáng đỏ có bước sóng 0,694 µm Tính hiệu giữa hai mức năng lượng mà khi chuyển giữa 2 mức đó ,ion crom phát

ra ánh sáng nói trên?

Đáp án:

Câu 2:

Câu 3:

18 6

6,625.10 3.10

1,63.10 0,1218.10

hc

ε

λ

−

−

19 6

6,625.10 3.10

2,86.10 0,694.10

hc

ε

λ

−

−

Kính chúc các Thầy Cô giáo và các em sức khỏe, hạnh phúc!