Giáo án Vật lý 12 bài 33: Mẫu nguyên tử Bo mới nhất

Hoạt động của giáo viên

Hoạt động của học sinh

Nội dung cơ bản

Giới thiệu mẫu hành tinh nguyên tử của Rơ-dơ-pho.

Nêu những khó khăn gặp phải của mẫu hành tinh nguyên tử của Rơ-dơ-pho.

Giới thiệu mẫu nguyên tử của Bo.

Ghi nhận mẫu hành tinh nguyên tử của Rơ-dơ-pho.

Ghi nhận những khó khăn gặp phải của mẫu hành tinh nguyên tử của Rơ-dơ-pho.

Ghi nhận mẫu nguyên tử của Bo.

I. Mô hình hành tinh nguyên tử

Theo Rơ-dơ-pho nguyên tử được cấu tạo bởi hạt nhân mang tích điện dương nằm ở chính giữa, xung quanh có các electron mang điện tích âm chuyển động trên các quỹ đạo tròn hay elíp giống như hệ Mặt Trời nên gọi là mẫu hành tinh nguyên tử.

Mẫu hành tinh nguyên tử của Rơ-dơ-pho gặp phải khó khăn là không giải thích được tính bền vững của các nguyên tử và sự tao thành quang phổ vạch của các nguyên tử.

Mẫu nguyên tử của Bo bao gồm mô hình hành tinh nguyên tử và hai tiên đề của Bo.

Hoạt động của giáo viên

Hoạt động của học sinh

Nội dung cơ bản

Giới thiệu các trạng thái dừng của nguyên tử.

Giới thiệu quỹ đạo chuyển động của electron trong các trạng thái dừng.

Giới thiệu các quỹ đạo dừng của electron trong nguyên tử hyđrô.

Giới thiệu sự tồn tại của nguyên tử ở các trạng thái dừng.

Vẽ hình 31.1. Giới thiệu sự bức xạ và hấp thụ năng lượng của nguyên tử.

Yêu cầu học sinh thực hiện C2.

Ghi nhận các trạng thái dừng của nguyên tử.

Ghi nhận các quỹ đạo dừng của electron trong các trạng thái dừng.

Ghi nhận bán kính quỹ đạo dùng của electron, tên gọi, mức năng lượng khi nguyên tử hyđrô ở các trạng thái dừng.

Ghi nhận sự tồn tại của nguyên tử ở các trạng thái dừng.

Ghi nhận sự bức xạ năng lượng của nguyên tử.

Ghi nhận sự hấp thụ năng lượng của nguyên tử.

Thực hiện C2.

II. Các tiên dề 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, electron chỉ chuyển động quanh hạt nhân trên những quỹ đạo có bán kính hoàn toàn xác định gọi là quỹ đạo dừng.

Bán kính quỹ đạo dừng của electron trong nguyên tử hyđrô: r_n = n²r₀, với n > 0 là số nguyên và

r₀ = 5,3.10^-11m, là bán kính Bo.

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. Thời gian nguyên tử ở trạng thái kích thích rất ngắn (chỉ cỡ 10^-8s). Sau đó nguyên tử chuyển về trạng thái dừng có năng lượng thấp hơn và cuối cùng về trạng thái cơ bản.

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 E_n sang trạng thái dừng có năng lượng E_m nhỏ hơn thì nó phát ra một phôtôn có năng lượng:ε = hf_nm = E_n – E_m.

Ngược lại, nếu nguyên tử đang ở trạng thái dừng có năng lượng E_m mà hấp thụ được một phôtôn có năng lượng hf đúng bằng hiệu E_n – E_m thì nó chuyển lên trạng thái dừng có năng lượng cao E_n.

Hoạt động của giáo viên

Hoạt động của học sinh

Nội dung cơ bản

Yêu cầu học sinh dựa vào mẫu nguyên tử của Bo, giải thích sự tạo thành quang phổ vạch phát xạ của nguyên tử.

Yêu cầu học sinh dựa vào mẫu nguyên tử của Bo, giải thích sự tạo thành quang phổ vạch hấp thụ của nguyên tử.

Giải thích sự tạo thành quang phổ vạch phát xạ của nguyên tử.

Giải thích sự tạo thành quang phổ vạch hấp thụ của nguyên tử.

III. Quang phổ phát xạ và hấp thụ của nguyên tử hyđrô

Mẫu nguyên tử Bo giải thích được các quy luật của quang phổ nguyên tửhyđrô.

Khi electron chuyển từ mức năng lương cao (E_cao) xuống mức năng lượng thấp hơn (E_thấp) thì nó phát ra một phôtôn có năng lượng hoàn toàn xác định: hf = E_cao – E _thấp.

Mỗi phôtôn có tần số f ứng với một sóng ánh sáng đơn sắc có bước sóng λ = c/f , tức là ứng với một vạch quang phổ có một màu nhất định. Do đó quang phổ phát xạ của nguyên tử hyđrô là quang phổ vạch.

Ngược lại, nếu một nguyên tử hyđrô đang ở một mức năng lương E_thấp 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 nguyên tử đó sẽ hấp thụ ngay một phôtôn có năng lượng phù hợp e = E_cao – E_thấp để chuyển lên mức năng lượng E_cao. Như vậy một sóng ánh sáng đơn sắc đã bị hấp thụ làm cho trên nền quang phổ liên tục xuất hiện một vạch tối. Do đó quang phổ hấp thụ của nguyên tử hyđrô cũng là quang phổ vạch.

Hoạt động của giáo viên

Hoạt động của học sinh

Cho học sinh tóm tắt những kiến thức đã học trong bài.

Yêu cầu học sinh về nhà giải các bài tập trang 169 SGK và các bài tập 33.9; 33.10 SBT.

Tóm tắt lại những kiến thức đã học trong bài.

Ghi các bài tập về nhà.