Tìm kiếm Bài giảng
Bài 47. Mẫu nguyên tử Bo và quang phổ vạch của nguyên tử hiđrô

- 0 / 0
(Tài liệu chưa được thẩm định)
Nguồn:
Người gửi: Đăng Văn Ngơi
Ngày gửi: 10h:27' 04-11-2013
Dung lượng: 830.5 KB
Số lượt tải: 55
Nguồn:
Người gửi: Đăng Văn Ngơi
Ngày gửi: 10h:27' 04-11-2013
Dung lượng: 830.5 KB
Số lượt tải: 55
Số lượt thích:
0 người
KIỂM TRA BÀI CŨ
1) Câu 1 : Nội dung thuyết lượng tử ánh sáng.
2) Câu 2 : Quang phổ của nguyên tử Hydrô là quang phổ loại gì ? Trong vùng ánh sáng nhìn thấy có những vạch màu gì ?
Năm 1911, sau nhiều công trình nghiên cứu công phu,Ơng Rơ-dơ-pho (Rutherford) đã đề xướng ra mẫu hành tinh nguyên tử.
Ernest Rutherford (1871–1937)
Hãy nêu cấu tạo nguyên tử ( theo mẫu hành tinh nguyên tử của Rơdơpho ?)
Mẫu hành tinh nguyên tử của Rơdơpho gặp khó khăn gì?
Nguyên tử Rơdơfo(Rutherford)
không giải thích được
- Tính bền vững của các nguyên tử (Lúc đó người ta vẫn không hiểu tại sao e lại có thể ổn định trong nguyên tử mà không bị rơi vào hạt nhân)
- Sự tạo thành quang phổ vạch của các nguyên tử
Niels (Henrik David) Bohr
(7 tháng 10 năm 1885 – 18 tháng 11 năm 1962)
nhà vật lý học người Đan Mạch.
Năm 1913, Ông Bohr vận dụng tinh thần của thuyết lượng tử để xây dựng mẫu nguyên tử Bohr với 2 tiên đề chính sau đây:
1. Mẫu nguyên tử BO.
a. Tiên đề 1: Tiên đề về trạng thái dừng
Nguyên tử chỉ tồn tại trong một số trạng thái có năng lượng xác định En, gọi là các trạng thái dừng. Khi ở trạng thái dừng, nguyên tử không bức xạ.
*Hệ quả :
- Trong các trạng thái dừng của nguyên tử, electron chỉ chuyển động quanh hạt nhân trên những quỹ đạo có bán kính xác định gọi là quỹ đạo dừng
- Quỉ đạo dừng có bán kính lớn ứng với mức năng lượng lớn và ngược lại.
4r0
9r0
Bán kính thứ hai
Bán kính thứ ba
Xét với nguyên tử hidro các bán kính tăng theo quy luật nào ?
- Với nguyên tử Hidro, bán kính của quỹ đạo dừng thứ n:
rn = n2r0
Người ta đặt tên cho các quỹ đạo dừng của electron trong nguyên tử Hydrô như sau:
Trả lời: Nguyên tử không phải lúc nào cũng bức xạ.
Vậy nguyên tử bức xạ khi nào?
Giả thuyết này hoàn toàn trái ngược
với thuyết cổ diển hãy chỉ ra điều đó ?
2
3
4
K
L
M
N
n = 1
2
3
4
K
L
M
N
n = 1
En
Em
b.Tiên đề 2: Tiên đề về sự bức xạ và hấp thụ năng lượng của nguyên tử.
- Khi nguyên tử chuyển từ trạng thái dừng có
mức năng lượng En sang trạng thái dừng có năng
lượng Em (với Em < En) thì nguyên tử phát ra một
phôtôn có năng lượng đúng bằng hiệu En- Em:
? = hfnm= En- Em
Khi nguyên tử ở mức năng lượng thấp
mà hấp thụ được một phôtôn thì trạng thái
của nó sẽ thay đổi như thế nào ?
Em
En
- Ngược lại, nếu nguyên tử đang ở trang thái dừng có năng lượng Em thấp mà hấp thụ được một phôtôn có năng lượng hfnm đúng bằng hiệu (En- Em ) thì nó sẽ chuyển lên trạng thái dừng có mức năng lượng En lớn hơn.
2. Quang phổ vạch của nguyên tử Hyđrô.
a. Đặc điểm quang phổ của Hyđrô
Quang phổ vạch của nguyên tử hidro
Năm 1885, khi nhìn bằng lăng kính, Balmer đã nhìn thấy ánh sáng từ bốn bước sóng tương ứng với 4 vạch sáng: đỏ (656.3 nm), lam (486.1 nm), chàm (434.0 nm), tím(412.0 nm) của nguyên tử Hidro. Ông gọi 4 vạch đó lần lượt là Hα Hβ Hγ Hδ
Sau đó Balmer còn phát hiện thêm một số vạch trong vùng tử ngoại
Johann Jakob Balmer
(May 1 1825 – March 12 1898)
Hδ Hγ Hβ Hα
Quang phổ vạch của nguyên tử hidro
21 năm sau, 1906 - 1914 Theodore Lyman đã phát hiện ra rằng quang phổ vạch hidro không phải chỉ có 4 vạch mà còn có một số vạch thuộc phần tử ngoại
Hδ Hγ Hβ Hα
Quang phổ vạch của nguyên tử hidro
1908, nhà vật lý người Áo-Đức, Paschen đã quan sát thấy trong quang phổ vạch của nguyên tử hidro còn có một số vạch thuộc vùng hồng ngoại.
Louis Karl Heinrich Friedrich Paschen
(January 22, 1865 - February 25, 1947)
2. Quang phổ vạch của nguyên tử Hyđrô.
Đặc điểm quang phổ của Hyđrô : Có 3 dãy :
Dãy Ban-me gồm 4 vạch Hα ,Hβ Hγ, Hδ trong vùng khả kiến và một số vạch trong vùng tử ngoại
Dãy Lai-man gồm các vạch trong vùng tử ngoại.
Dãy Pa-sen gồm các vạch trong vùng hồng ngoại.
b. Giải thích cấu trúc quang phổ vạch của nguyên tử Hyđrô
H?
H?
H?
H?
Bình thường nguyên tử Hydrô ở trạng thái cơ bản có mức năng lượng E1 , êlectrôn chuyển động trên quỷ đạo K.
Khi nhận được năng lượng , nguyên tử chuyển lên các trạng thái kích thích có mức năng lượng cao hơn , sau một thời gian ngắn , nó trở về trạng thái có mức năng lượng thấp hơn và phát ra các phôtôn, mỗi phô- tôn cho một vạch quang phổ có bước sóng xác định.
Các vạch trong dãy Lai-man ứng với sự chuyển mức năng lượng từ cao về mức năng lượng E1 ,các vạch trong dãy Ban-me ứng với sự chuyển về mức năng lượng E2, các vạch trong dãy Pa-sen ứng với sự chuyển về mức năng lượng E3.
Mẫu nguyên tử Bo đã giải thích thành công tính bền vững của nguyên tử và sự tạo thành quang phổ vạch của nguyên tử Hydrô
BÀI TẬP
? 1. Chọn câu sai trong tiên đề về các trạng thái dừng.
A. Nguyên tử chỉ tồn tại trong một số trạng thái có năng lượng xác định gọi là các trạng thái dừng.
B. Trong các trạng thái dừng, nguyên tử không bức xạ năng lượng.
C. Trong các trạng thái dừng, electron chuyển động trên các quỹ đạo có bán kính hoàn toàn xác định.
D. Trong trạng thái dừng, electron dừng lại không chuyển động.
? 2. Chọn câu sai trong tiên đề về sự bức xạ và hấp thụ năng lượng
A. Khi nguyên tử chuyển từ trạng thái dừng có năng lượng cao En sang trạng thái dừng có năng lượng thấp Em thì nó phát ra phôton có năng lượng đúng bằng En – Em
B. Khi nguyên tử đang ở trạng thái có năng lượng thấp Em hấp thu được một phôton có năng lượng đúng bằng hiệu En – Em thì nó chuyển lên trạng thái năng lượng cao En
C. Khi nguyên tử phát xạ hoặc hấp thụ năng lượng, nó phải thay đổi trạng thái dừng
D. Tiên đề 2 của Bo giải thích được sự phát xạ quang phổ liên tục của nguyên tử
? 3. Xét 3 mức năng lượng E1 ; E2 và E3 của nguyên tử Hidrô, nguyên tử Hydrô đang ở mức năng lượng cơ bản. Một phôtôn có năng lượng bằng E3 – E1 bay đến gặp nguyên tử này. Nguyên tử sẽ hấp thụ phôtôn và chuyển trạng thái như thế nào?
A. Hấp thụ rồi chuyển từ E1 lên E2
B. Hấp thụ nhưng không chuyển trạng thái
C. Hấp thụ rồi chuyển từ E1 lên E2 rồi lên E3
D. Hấp thụ rồi chuyển thẳng lên E3
? 4. Các dãy quang phổ của Hyđrô theo thứ tự từ vùng hồng ngoại đến vùng tử ngoại là:
A. Lai-man, Ban-me, Pa-sen.
B. Lai-man, Pa-sen, Ban-me.
C. Pa-sen, Lai-man, Ban-me.
D. Pa-sen, Ban-me, Lai-man.
? 5. Dãy Ban-me ứng với sự chuyển êlectrôn từ quỷ đạo ở xa hạt nhân về quỷ đạo nào sau đây ?
A. Quỷ đạo K
B. Quỷ đạo L
C. Quỷ đạo M
D. Quỷ đạo N.
? 6. Nguyên tử Hydrô nhận năng lượng , êlectrôn chuyển lên quỷ đạo N . Các bức xạ mà nguyên tử hydrô có thể phát ra là :
A. ba vạch Lai-man
B. hai vạch Ban-me, một vạch Pa-sen , hai vạch Lai-man
C. ba vạch Lai-man, hai vạch Ban me, môt vạch Pa-sen
D. một vạch Pa-sen , một vạch Ban-me, một vạch Lai-man
? 7 . Biết vạch đỏ Hα trong quang phổ của Hydrô có bước sóng là 656 nm, vạch có bước sóng dài nhất trong dãy Lai-man là 112 nm . Bước sóng của vạch có bước sóng dài thứ hai trong dãy Lai-man là bao nhiêu ?
A. 95,7 nm
B. 957 nm
C. 65 nm
D. 656 nm
? 8 .Trong quang phổ của Hydrô , bước sóng dài nhất của dãy Lai-man là 121,6 nm , bước sóng ngắn nhất của dãy Ban-me là 365 nm . Hãy tính bước sóng ngắn nhất của bức xạ mà Hydrô có thể phát ra ?
A. 486,6 nm
B. 243,4 nm
C. 656,3 nm
D. 91,2 nm
BÀI TẬP VỀ NHÀ
- Giải các bài tập 4 tr 241 SGK, bài 7.33 ,tr 53 SBT
1) Câu 1 : Nội dung thuyết lượng tử ánh sáng.
2) Câu 2 : Quang phổ của nguyên tử Hydrô là quang phổ loại gì ? Trong vùng ánh sáng nhìn thấy có những vạch màu gì ?
Năm 1911, sau nhiều công trình nghiên cứu công phu,Ơng Rơ-dơ-pho (Rutherford) đã đề xướng ra mẫu hành tinh nguyên tử.
Ernest Rutherford (1871–1937)
Hãy nêu cấu tạo nguyên tử ( theo mẫu hành tinh nguyên tử của Rơdơpho ?)
Mẫu hành tinh nguyên tử của Rơdơpho gặp khó khăn gì?
Nguyên tử Rơdơfo(Rutherford)
không giải thích được
- Tính bền vững của các nguyên tử (Lúc đó người ta vẫn không hiểu tại sao e lại có thể ổn định trong nguyên tử mà không bị rơi vào hạt nhân)
- Sự tạo thành quang phổ vạch của các nguyên tử
Niels (Henrik David) Bohr
(7 tháng 10 năm 1885 – 18 tháng 11 năm 1962)
nhà vật lý học người Đan Mạch.
Năm 1913, Ông Bohr vận dụng tinh thần của thuyết lượng tử để xây dựng mẫu nguyên tử Bohr với 2 tiên đề chính sau đây:
1. Mẫu nguyên tử BO.
a. Tiên đề 1: Tiên đề về trạng thái dừng
Nguyên tử chỉ tồn tại trong một số trạng thái có năng lượng xác định En, gọi là các trạng thái dừng. Khi ở trạng thái dừng, nguyên tử không bức xạ.
*Hệ quả :
- Trong các trạng thái dừng của nguyên tử, electron chỉ chuyển động quanh hạt nhân trên những quỹ đạo có bán kính xác định gọi là quỹ đạo dừng
- Quỉ đạo dừng có bán kính lớn ứng với mức năng lượng lớn và ngược lại.
4r0
9r0
Bán kính thứ hai
Bán kính thứ ba
Xét với nguyên tử hidro các bán kính tăng theo quy luật nào ?
- Với nguyên tử Hidro, bán kính của quỹ đạo dừng thứ n:
rn = n2r0
Người ta đặt tên cho các quỹ đạo dừng của electron trong nguyên tử Hydrô như sau:
Trả lời: Nguyên tử không phải lúc nào cũng bức xạ.
Vậy nguyên tử bức xạ khi nào?
Giả thuyết này hoàn toàn trái ngược
với thuyết cổ diển hãy chỉ ra điều đó ?
2
3
4
K
L
M
N
n = 1
2
3
4
K
L
M
N
n = 1
En
Em
b.Tiên đề 2: Tiên đề về sự bức xạ và hấp thụ năng lượng của nguyên tử.
- Khi nguyên tử chuyển từ trạng thái dừng có
mức năng lượng En sang trạng thái dừng có năng
lượng Em (với Em < En) thì nguyên tử phát ra một
phôtôn có năng lượng đúng bằng hiệu En- Em:
? = hfnm= En- Em
Khi nguyên tử ở mức năng lượng thấp
mà hấp thụ được một phôtôn thì trạng thái
của nó sẽ thay đổi như thế nào ?
Em
En
- Ngược lại, nếu nguyên tử đang ở trang thái dừng có năng lượng Em thấp mà hấp thụ được một phôtôn có năng lượng hfnm đúng bằng hiệu (En- Em ) thì nó sẽ chuyển lên trạng thái dừng có mức năng lượng En lớn hơn.
2. Quang phổ vạch của nguyên tử Hyđrô.
a. Đặc điểm quang phổ của Hyđrô
Quang phổ vạch của nguyên tử hidro
Năm 1885, khi nhìn bằng lăng kính, Balmer đã nhìn thấy ánh sáng từ bốn bước sóng tương ứng với 4 vạch sáng: đỏ (656.3 nm), lam (486.1 nm), chàm (434.0 nm), tím(412.0 nm) của nguyên tử Hidro. Ông gọi 4 vạch đó lần lượt là Hα Hβ Hγ Hδ
Sau đó Balmer còn phát hiện thêm một số vạch trong vùng tử ngoại
Johann Jakob Balmer
(May 1 1825 – March 12 1898)
Hδ Hγ Hβ Hα
Quang phổ vạch của nguyên tử hidro
21 năm sau, 1906 - 1914 Theodore Lyman đã phát hiện ra rằng quang phổ vạch hidro không phải chỉ có 4 vạch mà còn có một số vạch thuộc phần tử ngoại
Hδ Hγ Hβ Hα
Quang phổ vạch của nguyên tử hidro
1908, nhà vật lý người Áo-Đức, Paschen đã quan sát thấy trong quang phổ vạch của nguyên tử hidro còn có một số vạch thuộc vùng hồng ngoại.
Louis Karl Heinrich Friedrich Paschen
(January 22, 1865 - February 25, 1947)
2. Quang phổ vạch của nguyên tử Hyđrô.
Đặc điểm quang phổ của Hyđrô : Có 3 dãy :
Dãy Ban-me gồm 4 vạch Hα ,Hβ Hγ, Hδ trong vùng khả kiến và một số vạch trong vùng tử ngoại
Dãy Lai-man gồm các vạch trong vùng tử ngoại.
Dãy Pa-sen gồm các vạch trong vùng hồng ngoại.
b. Giải thích cấu trúc quang phổ vạch của nguyên tử Hyđrô
H?
H?
H?
H?
Bình thường nguyên tử Hydrô ở trạng thái cơ bản có mức năng lượng E1 , êlectrôn chuyển động trên quỷ đạo K.
Khi nhận được năng lượng , nguyên tử chuyển lên các trạng thái kích thích có mức năng lượng cao hơn , sau một thời gian ngắn , nó trở về trạng thái có mức năng lượng thấp hơn và phát ra các phôtôn, mỗi phô- tôn cho một vạch quang phổ có bước sóng xác định.
Các vạch trong dãy Lai-man ứng với sự chuyển mức năng lượng từ cao về mức năng lượng E1 ,các vạch trong dãy Ban-me ứng với sự chuyển về mức năng lượng E2, các vạch trong dãy Pa-sen ứng với sự chuyển về mức năng lượng E3.
Mẫu nguyên tử Bo đã giải thích thành công tính bền vững của nguyên tử và sự tạo thành quang phổ vạch của nguyên tử Hydrô
BÀI TẬP
? 1. Chọn câu sai trong tiên đề về các trạng thái dừng.
A. Nguyên tử chỉ tồn tại trong một số trạng thái có năng lượng xác định gọi là các trạng thái dừng.
B. Trong các trạng thái dừng, nguyên tử không bức xạ năng lượng.
C. Trong các trạng thái dừng, electron chuyển động trên các quỹ đạo có bán kính hoàn toàn xác định.
D. Trong trạng thái dừng, electron dừng lại không chuyển động.
? 2. Chọn câu sai trong tiên đề về sự bức xạ và hấp thụ năng lượng
A. Khi nguyên tử chuyển từ trạng thái dừng có năng lượng cao En sang trạng thái dừng có năng lượng thấp Em thì nó phát ra phôton có năng lượng đúng bằng En – Em
B. Khi nguyên tử đang ở trạng thái có năng lượng thấp Em hấp thu được một phôton có năng lượng đúng bằng hiệu En – Em thì nó chuyển lên trạng thái năng lượng cao En
C. Khi nguyên tử phát xạ hoặc hấp thụ năng lượng, nó phải thay đổi trạng thái dừng
D. Tiên đề 2 của Bo giải thích được sự phát xạ quang phổ liên tục của nguyên tử
? 3. Xét 3 mức năng lượng E1 ; E2 và E3 của nguyên tử Hidrô, nguyên tử Hydrô đang ở mức năng lượng cơ bản. Một phôtôn có năng lượng bằng E3 – E1 bay đến gặp nguyên tử này. Nguyên tử sẽ hấp thụ phôtôn và chuyển trạng thái như thế nào?
A. Hấp thụ rồi chuyển từ E1 lên E2
B. Hấp thụ nhưng không chuyển trạng thái
C. Hấp thụ rồi chuyển từ E1 lên E2 rồi lên E3
D. Hấp thụ rồi chuyển thẳng lên E3
? 4. Các dãy quang phổ của Hyđrô theo thứ tự từ vùng hồng ngoại đến vùng tử ngoại là:
A. Lai-man, Ban-me, Pa-sen.
B. Lai-man, Pa-sen, Ban-me.
C. Pa-sen, Lai-man, Ban-me.
D. Pa-sen, Ban-me, Lai-man.
? 5. Dãy Ban-me ứng với sự chuyển êlectrôn từ quỷ đạo ở xa hạt nhân về quỷ đạo nào sau đây ?
A. Quỷ đạo K
B. Quỷ đạo L
C. Quỷ đạo M
D. Quỷ đạo N.
? 6. Nguyên tử Hydrô nhận năng lượng , êlectrôn chuyển lên quỷ đạo N . Các bức xạ mà nguyên tử hydrô có thể phát ra là :
A. ba vạch Lai-man
B. hai vạch Ban-me, một vạch Pa-sen , hai vạch Lai-man
C. ba vạch Lai-man, hai vạch Ban me, môt vạch Pa-sen
D. một vạch Pa-sen , một vạch Ban-me, một vạch Lai-man
? 7 . Biết vạch đỏ Hα trong quang phổ của Hydrô có bước sóng là 656 nm, vạch có bước sóng dài nhất trong dãy Lai-man là 112 nm . Bước sóng của vạch có bước sóng dài thứ hai trong dãy Lai-man là bao nhiêu ?
A. 95,7 nm
B. 957 nm
C. 65 nm
D. 656 nm
? 8 .Trong quang phổ của Hydrô , bước sóng dài nhất của dãy Lai-man là 121,6 nm , bước sóng ngắn nhất của dãy Ban-me là 365 nm . Hãy tính bước sóng ngắn nhất của bức xạ mà Hydrô có thể phát ra ?
A. 486,6 nm
B. 243,4 nm
C. 656,3 nm
D. 91,2 nm
BÀI TẬP VỀ NHÀ
- Giải các bài tập 4 tr 241 SGK, bài 7.33 ,tr 53 SBT
 









Các ý kiến mới nhất