Giáo án vạt lý - Tiết 76: ứng dụng của thuyết lượng tửtrong nguyên tử hydrô

TIẾT 76: ỨNG DỤNG CỦA THUYẾT LƯỢNG TỬ TRONG NGUYÊN TỬ HYDRÔ I. MỤC ĐÍCH YÊU CẦU: A. Trọng tâm: - Mẫu nguyên tử Bohr và hai tiên đề của Bohr (Niels Bohr) - Hệ quả về các quỹ đạo dừng - Các sự chuyển quỹ đạo của e- ứng với sự tạo thành vạch quang phổ và sự tạo thành dãy vạch quang phổ. B. Kỹ năng: - Vận dụng được các tiên đề của Bohr để giải thích sự tạo thành vạch quang phổ và dãy vạch quang phổ. - Sử dụng đúng các ngôn ngữ liên quan đến lĩnh vực vật lý nguyên tử. Phương pháp: Diễn giảng, pháp vấn, gợi mở. II. CHUẨN BỊ: Học sinh xem Sgk. III. TIẾN HÀNH LÊN LỚP: A. Ổn định: B. Kiểm tra: Nêu nội dung của Thuyết lượng tử? C. Bài mới: PHƯƠNG PHÁP NỘI DUNG Nhắc lại: “Mẫu hành tinh nguyên tử của Rotherford”: e- chuyển động xung quanh theo những quỹ đạo xác định (tròn hay bầu dục) (như chuyển động của các hành tinh xung quanh Mặt Trời) Tuy nhiên, mẫu này gặp phải khó khăn là không giải thích được tính bền vững của nguyên tử, và sự tạo thành quang phổ vạch  do đó, Bohr đã đưa ra 2 tiên đề: 1. Tiên đề về các trạng thái dừng: Năng lượng nguyên tử ở trạng thái dừng bao gồm động năng của e- và thế năng của chúng đối với hạt nhân. 2. Tiên đề về tần số: Trạng thái dừng có năng lượng thấp thì càng bền vững, có xu hướng I. MẪU NGUYÊN TỬ BOHR: a. Tiên đề về các trạng thái dừng: Nguyên tử chỉ tồn tại trong những trạng thái có năng lượng xác định, gọi là các trạng thái dừng. Trong các trạng thái dừng, nguyên tử không bức xạ. b. Tiên đề về sự bức xạ và hấp thụ năng lượng của nguyên tử (Tiên đề về tần số): Khi nguyên tử chuyển sang trạng thái dừng có năng lượng Em sang trạng thái dừng En (với Em > En) thì nguyên tử phát ra một photon có năng lượng đúng bằng hiện năng lượng: Em – En: E = hfmn = Em – En fmn: là tần số ánh sáng ứng với photon đó. Ngược lại, nếu nguyên tử đang ở trạng thái dừng có năng lượng En tháp mà hấp thụ được một photon có năng lượng E = hfmn = Em – En thì nó chuyển lên trạng thái dừng Em cao hơn. c. Hệ quả: Trong các trạng thái dừng của nguyên tử, e- chỉ chuyển chuyển từ trạng thái năng lượng cao về trạng thái năng lượng nhỏ.  GV nêu tiên đề. động quanh hạt nhân theo những quỹ đạo có bán kính hoàn toàn xác định gọi là các quỹ đạo dừng. Quỹ đạo có bán kính lớn ứng với năng lượng lớn và ngược lại. Bohr cho rằng ở nguyên tử Hydrô: Bán kính: 21 0 r 4 22 0 r 9 23 0 r 16 24 0 r 25 25 0 r 36 26 0 r Quỹ đạo: K L M N O P Với r0 = 5,3.10-11m: bán kính Bohr. Các mức năng lượng và những chuyển dời trong quang phổ của Hydrô II. GIẢI THÍCH SỰ TẠO THÀNH QUANG PHỔ VẠCH CỦA HYDRÔ - Ở trạng thái bình thường (trạng thái khí cơ bản), nguyên tử Hydrô có năng lượng thấp, e- chuyển động trên quỹ đạo K. - Khi nguyên tử nhận năng lượng kích thích, e- chuyển lên các quỹ đạo có năng lượng cao hơn: L, M, N, O, P. - Nguyên tử sống trong trạng thái kích thích trong thời gian rất ngắn (10-8 s), thì e- lại chuyển từ mức năng lượng cao xuống mứng năng lượng thấp và phát ra 1 photon có năng lượng E = hf = Ecao - Ethấp Mỗi photon có 1 tần số f ứng với một sóng ánh sáng đơn sắc có bước sóng l = f c Mỗi sóng ánh sáng lại cho một vạch quang phổ có một màu nhất định  tạo thành quang phổ vạch. D. Củng cố: Nhắc lại : - Mẫu nguyên tử Bohr: a. Tiên đề về trạng thái dừng b. Tiên đề bức xạ và hấp thụ năng lượng của nguyên tử công thức Bohr: E = hf = Ecao - Ethấp c. Hệ quả - Giải thích sự tạo thành quang phổ vạch của Hydrô E. Dặn dò: - bài tập 3 sgk trang 205 + bài 8.16 – Sách bài tập trang 75 - Chuẩn bị tiết sau: “Bài tập”