Đang tải... (xem toàn văn)
Mẫu nguyên tử Bo Người đăng: Nga Nguyễn Ngày: 11012018 Trong bài học này, sẽ khảo sát một bài tương đối quan trọng của chương 6. Tech12h xin chia sẻ bài Bài 33: Mẫu nguyên tử Bo thuộc chương trình SGK lớp 12, hi vọng với những nội dung lý thuyết và hướng dẫn giải bài tập SGK sẽ giúp bạn đọc hiểu bài hơn. Giải bài 33 vật lí 12 Mẫu nguyên tử Bo A. KIẾN THỨC TRỌNG TÂM I. Mô hình hành tinh nguyên tử Năm 1911, Rơdơpho mạnh dạn đề sướng mẫu hành tinh nguyên tử. Theo Rơdơpho nguyên tử được cấu tạo bởi hạt nhân mang điện tích dương nằm ở chính giữa, xung quanh có các electron mang điện tích âm chuyển động trên các quỹ đạo tròn hay elip giống như hệ Mặt Trời nên gọi là mẫu hành tinh nguyên tử. Mẫu hành tinh nguyên tử của Rơdơpho gặp phải khó khăn là không giải thích được tính bền vững của các nguyên tử và sự tạo thành quang phổ vạch các nguyên tử. Mẫu nguyên tử Bo bao gồm mô hình hành tinh nguyên tử và hai tiên đề của 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 ở trong các trạng thái có năng lượng xác định gọi là các trạng thái dừng. khi ở các trạng thái dừng thì nguyên tử không bức xạ. Trong các trạng thái dừng thì các êlectron chuyển động quanh hạt nhân trên những quỹ đạo có bán kính hoàn toàn xác định gọi là các quỹ đạo dừng. 2. Tiên đề về sựu hấp thụ hay bức xạ của nguyên tử: Khi nguyên tử chuyển từ trạng thái dừng có năng lượng En sang trạng thái dừng có năng lượng Em thấp hơn thì nó phát ra một phôtôn có năng lượng đúng bằng hiệu En Em: ε = hfnm = En Em Ngược lại, nếu nguyên tử đang ở trạng thái dừng có năng lượng Em mà hấp thụ được một photon có năng lượng đúng bằng hiệu EnEm thg nó chuyển lên trạng thái dừng có năng lượng cao En. III. Quang phổ phát xạ và hấp thụ của nguyên tử hidro Vận dụng hai tiên đề Bo để giải thích về quang phổ vạch phát xạ và quang phổ vạch hấp thụ (sự đảo vạch quang phổ) 1. Giải thích sự tạo thành quang phổ vạch phát xạ: Khi nhận được năng lượng kích thích, các nguyên tử Hidro chuyển từ trạng thái cơ bản E1 lên các trạng thái kích thích khác nhau, tùy theo nguyên tử hấp thụ được một photon có năng lượng hf đúng bằng hiệu En Em nào, tức là electron chuyển từ quỹ đạo dừng K (gần hạt nhân nhất, bền vững nhất) ra các quỹ đạo dừng ở phía ngoài (chuyển lên trạng thái kích thích). Thời gian ở trạng thái kích thích rất ngắn chỉ cỡ 108 s, sau đó electron chuyển về trạng thái cơ bản. Khi chuyển về trạng thái cơ bản, các nguyên tử Hydro sẽ phát ra các photon ( các bức xạ ) có tần số khác nhau. Vì vậy quang phổ của nguyên tử Hydro lúc này là quang phổ phát xạ. 2. Giải thích sự tạo thành quang phổ vạch hấp thụ: Nếu một nguyên tử hidro đang ở một mức năng lượng E thấp nào đó mà nằm trong một chùm sáng trắng, trong đó có tấc cả các photon có năng lượng từ lớn đến nhỏ khác nhau, thì lập tức nguyên tử đó sẽ hấp thụ ngay một photon có năng lượng phù hợp ε = Ecao Ethap để chuyển lên mức năng lượng E cao. Như vậy một sóng ánh sáng đơn sắc đã bị hấp thụ, làm cho trên quang phổ liên tục xuất hiện một vạch tối. Điều này tạo ra quang phổ vạch hấp thụ. B. BÀI TẬP VÀ HƯỚNG DẪN GIẢI Hướng dẫn trả lời các câu hỏi giữa bài Trang 166 – sgk vật lí 12 Trình bày mẫu hành tinh nguyên tử của Rơdơpho. => Xem hướng dẫn giải Trang 168 – sgk vật lí 12 Nếu photon có năng lượng lớn hơn hiệu EnEm thì nguyên tử có hấp thụ được không? => Xem hướng dẫn giải Hướng dẫn trả lời các câu hỏi cuối bài Bài tập 1: Trang 169 – sgk vật lí 12 Mẫu nguyên tử Bo khác mẫu nguyên tử Rơdơpho ở điểm nào? => Xem hướng dẫn giải Bài tập 2: Trang 169 – sgk vật lí 12 Trình bày tiên đề Bo về các trạng thái dừng. => Xem hướng dẫn giải Bài tập 3: Trang 169 – sgk vật lí 12 Trình bày tiên đề Bo về sự bức xạ và hấp thụ năng lượng của nguyên tử? => Xem hướng dẫn giải Bài tập 4: Trang 169 – sgk vật lí 12 Chọn câu đúng. Trạng thái dừng là A. trạng thái electron không chuyển động quanh hạt nhân. B. trạng thái hạt nhân không dao động. C. trạng thái đứng yên của nguyên tử. D. trạng thái ổn định của hệ thống nguyên tử. => Xem hướng dẫn giải Bài tập 5: Trang 169 – sgk vật lí 12 Xét ba mức năng lượng EK, EL ,EM của nguyên tử hidro (H.33.2). Một photon có năng lượng bằng EMEk bay đến gặp nguyên tử này. Nguyên tử sẽ hấp thụ photon và chuyển trạng thái như thế nào? A. không hấp thụ. B. Hấp thụ nhưng không chuyển trạng thái. C. Hấp thụ rồi chuyển dần từ K lên L rồi lên M. D. Hấp thụ rồi chuyển thẳng từ K lên M. => Xem hướng dẫn giải Bài tập 6: Trang 169 – sgk vật lí 12 Có một đám nguyên tử của một nguyên tố mà mỗi nguyên tử có ba mức năng lượng Ek, EL và EM như Hình 32.2. Chiếu vào đám nguyên tử này một chùm sáng đơn sắc mà mỗi photon trong chùm có năng lượng ε = EM –Ek. Sau đó nghiên cứu quang phổ vạch phát xạ của đám nguyên tử trên. Ta sẽ thu được bao nhiêu vạch quang phổ? A. Một vạch B. Hai vạch C. Ba vạch D. Bốn vạch. => Xem hướng dẫn giải Bài tập 7: Trang 169 – sgk vật lí 12 Ion crom trong hồng ngọc phát ta ánh sáng đỏ có bước sóng 0,694µm. Tính hiệu giữa hai mức năng lượng mà khi chuyển giữa hai mức đó, ion crom phát ra ánh sáng nói trên. => Xem hướng dẫn giải
Mẫu nguyên tử Bo Người đăng: Nga Nguyễn - Ngày: 11/01/2018 Trong học này, khảo sát tương đối quan trọng chương Tech12h xin chia sẻ " Bài 33: Mẫu nguyên tử Bo" thuộc chương trình SGK lớp 12, hi vọng với nội dung lý thuyết hướng dẫn giải tập SGK giúp bạn đọc hiểu A KIẾN THỨC TRỌNG TÂM I Mơ hình hành tinh ngun tử • Năm 1911, Rơ-dơ-pho mạnh dạn đề sướng mẫu hành tinh nguyên tử Theo Rơ-dơ-pho nguyên tử cấu tạo hạt nhân mang điện tích dương nằm giữa, xung quanh có electron mang điện tích âm chuyển động quỹ đạo tròn hay elip giống hệ Mặt Trời nên gọi mẫu hành tinh nguyên tử • Mẫu hành tinh nguyên tử Rơ-dơ-pho gặp phải khó khăn khơng giải thích tính bền vững nguyên tử tạo thành quang phổ vạch nguyên tử • Mẫu nguyên tử Bo bao gồm mơ hình hành tinh ngun tử hai tiên đề Bo II Các tiên đề Bo cấu tạo nguyên tử 1.Tiên đề trạng thái dừng: • Nguyên tử tồn trạng thái có lượng xác định gọi trạng thái dừng trạng thái dừng ngun tử khơng xạ • Trong trạng thái dừng êlectron chuyển động quanh hạt nhân quỹ đạo có bán kính hồn tồn xác định gọi quỹ đạo dừng 2 Tiên đề sựu hấp thụ hay xạ nguyên tử: • Khi nguyên tử chuyển từ trạng thái dừng có lượng En sang trạng thái dừng có lượng Em thấp phát phơtơn có lượng hiệu En - Em: ε = hfnm = En - Em • Ngược lại, nguyên tử trạng thái dừng có lượng Em mà hấp thụ photon có lượng hiệu En-Em thg chuyển lên trạng thái dừng có lượng cao E n III Quang phổ phát xạ hấp thụ nguyên tử hidro Vận dụng hai tiên đề Bo để giải thích quang phổ vạch phát xạ quang phổ vạch hấp thụ (sự đảo vạch quang phổ) Giải thích tạo thành quang phổ vạch phát xạ: • Khi nhận lượng kích thích, nguyên tử Hidro chuyển từ trạng thái E1 lên trạng thái kích thích khác nhau, tùy theo nguyên tử hấp thụ photon có lượng hf hiệu En - Em nào, tức electron chuyển từ quỹ đạo dừng K (gần hạt nhân nhất, bền vững nhất) quỹ đạo dừng phía ngồi (chuyển lên trạng thái kích thích) Thời gian trạng thái kích thích ngắn cỡ 10-8 s, sau electron chuyển trạng thái • Khi chuyển trạng thái bản, nguyên tử Hydro phát photon ( xạ ) có tần số khác Vì quang phổ nguyên tử Hydro lúc quang phổ phát xạ Giải thích tạo thành quang phổ vạch hấp thụ: • Nếu nguyên tử hidro mức lượng E thấp mà nằm chùm sáng trắng, có tấc photon có lượng từ lớn đến nhỏ khác nhau, nguyên tử hấp thụ photon có lượng phù hợp ε = Ecao - Ethap để chuyển lên mức lượng E cao Như sóng ánh sáng đơn sắc bị hấp thụ, làm cho quang phổ liên tục xuất vạch tối Điều tạo quang phổ vạch hấp thụ B BÀI TẬP VÀ HƯỚNG DẪN GIẢI Hướng dẫn trả lời câu hỏi Trang 166 – sgk vật lí 12 Trình bày mẫu hành tinh ngun tử Rơ-dơ-pho => Xem hướng dẫn giải Trang 168 – sgk vật lí 12 Nếu photon có lượng lớn hiệu En-Em ngun tử có hấp thụ khơng? => Xem hướng dẫn giải Hướng dẫn trả lời câu hỏi cuối Bài tập 1: Trang 169 – sgk vật lí 12 Mẫu nguyên tử Bo khác mẫu nguyên tử Rơ-dơ-pho điểm nào? => Xem hướng dẫn giải Bài tập 2: Trang 169 – sgk vật lí 12 Trình bày tiên đề Bo trạng thái dừng => Xem hướng dẫn giải Bài tập 3: Trang 169 – sgk vật lí 12 Trình bày tiên đề Bo xạ hấp thụ lượng nguyên tử? => Xem hướng dẫn giải Bài tập 4: Trang 169 – sgk vật lí 12 Chọn câu Trạng thái dừng A trạng thái electron không chuyển động quanh hạt nhân B trạng thái hạt nhân không dao động C trạng thái đứng yên nguyên tử D trạng thái ổn định hệ thống nguyên tử => Xem hướng dẫn giải Bài tập 5: Trang 169 – sgk vật lí 12 Xét ba mức lượng EK, EL ,EM nguyên tử hidro (H.33.2) Một photon có lượng E MEkbay đến gặp nguyên tử Nguyên tử hấp thụ photon chuyển trạng thái nào? A không hấp thụ B Hấp thụ không chuyển trạng thái C Hấp thụ chuyển dần từ K lên L lên M D Hấp thụ chuyển thẳng từ K lên M => Xem hướng dẫn giải Bài tập 6: Trang 169 – sgk vật lí 12 Có đám ngun tử nguyên tố mà nguyên tử có ba mức lượng Ek, EL EM Hình 32.2 Chiếu vào đám nguyên tử chùm sáng đơn sắc mà photon chùm có lượng ε = EM –Ek Sau nghiên cứu quang phổ vạch phát xạ đám nguyên tử Ta thu vạch quang phổ? A Một vạch B Hai vạch C Ba vạch D Bốn vạch => Xem hướng dẫn giải Bài tập 7: Trang 169 – sgk vật lí 12 Ion crom hồng ngọc phát ta ánh sáng đỏ có bước sóng 0,694µm Tính hiệu hai mức lượng mà chuyển hai mức đó, ion crom phát ánh sáng nói => Xem hướng dẫn giải ... 1: Trang 169 – sgk vật lí 12 Mẫu nguyên tử Bo khác mẫu nguyên tử Rơ-dơ-pho điểm nào? => Xem hướng dẫn giải Bài tập 2: Trang 169 – sgk vật lí 12 Trình bày tiên đề Bo trạng thái dừng => Xem hướng... đám nguyên tử nguyên tố mà nguyên tử có ba mức lượng Ek, EL EM Hình 32.2 Chiếu vào đám nguyên tử chùm sáng đơn sắc mà photon chùm có lượng ε = EM –Ek Sau nghiên cứu quang phổ vạch phát xạ đám nguyên. .. hay xạ nguyên tử: • Khi nguyên tử chuyển từ trạng thái dừng có lượng En sang trạng thái dừng có lượng Em thấp phát phơtơn có lượng hiệu En - Em: ε = hfnm = En - Em • Ngược lại, nguyên tử trạng