Giáo án Vật lí 12 Bài 33: Mẫu nguyên tử Bo

Ngày soạn: 25/03/2024
Tiết 56: MẪU NGUYÊN TỬ BO I. MỤC TIÊU 1. Kiến thức
- Trình bày được mẫu nguyên tử Bo.
- Phát biểu được hai tiên đề của Bo. 2. Năng lực a. Năng lực chung
- Năng lực tự học và nghiên cứu tài liệu.
- Năng lực trình bày và trao đổi thông tin.
- Năng lực nêu và giải quyết vấn đề.
- Năng lực hoạt động nhóm.
b. Năng lực đặc thù môn học
- Giải thích được sự tạo thành quang phổ vạch của hiđrô.
- Biết vận dụng công thức (33.1) để xác định vạch (bước sóng, tần số) của các dãy quang phổ. 3. Phẩm chất
- Có thái độ hứng thú trong học tập.
- Có ý thức tìm hiểu và liên hệ các hiện tượng thực tế liên quan.
- Có tác phong làm việc của nhà khoa học.
II. THIẾT BỊ DẠY HỌC VÀ HỌC LIỆU 1. Giáo viên
- Bài giảng powerpoint có các bài tập vận dụng và thí nghiệm tìm các tính chất, hệ thức cơ bản của
một máy biến áp (loại dùng cho HS). - Phiếu học tập.
Phiếu học tập số 1
Câu 1: Nêu tiên đề về trạng thái dừng?
Câu 2: Thế nào là trạng thái cơ bản? Thế nào là trạng thái kích thích? Thế nào là quỹ đạo dừng?
Câu 3: Nêu công thức tổng quát tính bán kính nguyên tử Hidro trên các quỹ đạo dừng và nêu tên
các quỹ đạo tương ứng?
Câu 4: Nêu tiên đề về sự bức xạ và hấp thụ năng lượng của nguyên tử?
Câu 5: Nếu Phô tôn có năng lượng lớn hơn hiệu En – Em thì nguyên tử có hấp thụ được không?
Phiếu học tập số 2
Câu 1: Theo mẫu nguyên tử Bo, trạng thái dừng của nguyên tử
A. có thế là trạng thái cơ bản hoặc trạng thái kích thích. B. chỉ là trạng thái kích thích.
C. là trạng thái mà các êlectron trong nguyên tử ngừng chuyển động. D. chỉ là trạng thái cơ bản.
Câu 2: Hãy chọn cụm từ thích hợp điền vào chỗ trống: Trạng thái dừng có năng lượng càng thấp
thì càng ...............Trạng thái dừng có năng lượng càng cao thì càng ................ Do đó, khi nguyên tử
ở các trạng thái dừng có ...............bao giờ nó cũng có xu hướng chuyển sang trạng thái dừng có ................


A. bền vững; kém bền vững; năng lượng lớn; năng lượng nhỏ
B. kém bền vững; bền vững;
năng lượng nhỏ; năng lượng lớn
C. bền vững; kém bền vững; năng lượng nhỏ; năng lượng lớn
D. kém bền vững; bền vững;
năng lượng lơn; năng lượng nhỏ
Câu 3: Trong nguyên tử hiđrô, bán kính quỹ đạo dừng M của eletron là 4,77A0, quỹ đạo dừng
của electron có bán kính 19,08A0 có tên gọi là A. L. B. O. C. N. D. P.
Câu 4: Đối với nguyên tử hiđrô, khi êlectron chuyến từ quỹ đạo M về quỹ đạo K thì nguyên tử
phát ra phôtôn có bước sóng 0,1026 μm. Năng lượng của phôtôn này bằng A. 1,21 eV B. 11,2 eV. C. 12,1 eV. D. 121eV.
Câu 5: Theo mẫu nguyên tử Bo, trong nguyên tử hidrô, khi êlectron chuyển từ quỹ đạo P về quỹ
đạo K thì nguyên tử phát ra phôton ứng với bức xạ có tần số f1. Khi êlectron chuyển từ quỹ đạo P về
quỹ đạo Lthì nguyên tử phát ra phôtôn ứng với bức xạ có tần số f2. Nếu êlectron chuyến từ quỹ đạo
Lvề quỹ đạo K thì nguyên tử phát ra phôtôn ứng với bức xạ có tần số f f A. f 2 2 1 2 3 = f1 - f2 B. f3 = f1 + f2
C. f3 = √f +f D. f 1 2 3= f 1+f 2
Câu 6: Để chuyển êlectrôn từ quỹ đạo K lên M; L lên N; L lên M thì nguyên tử hiđrô cần hấp thụ
photon mang năng lượng lần lượt là 12,09 MeV; 2,55 MeV; 1,89 MeV. Nguyên tử hiđrô phải hấp
thụ photon mang năng lượng bao nhiêu để chuyển êlectrôn từ quỹ đạo K lên N? A. 11,34 MeV B. 16,53 MeV C. 12,75 MeV D. 9,54 MeV 2. Học sinh
- Ôn lại thuyết lượng tử ánh sáng và kiến thức về cấu tạo nguyên tử trong môn Hóa học
- SGK, vở ghi bài, giấy nháp.
III. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC
Hoạt động 1: Mở đầu: Tạo tình huống và phát biểu vấn đề để tìm hiểu về mẫu nguyên tử Bo a. Mục tiêu:
- Kiến thức cũ được hệ thống.
- Kích thích tính tò mò của HS, HS có hứng thú tìm hiểu kiến thức mới thông qua những hiện tượng xảy ra trong đời sống.
b. Nội dung: Học sinh tiếp nhận vấn đề từ giáo viên
c. Sản phẩm: Sự tò mò và hứng thú tìm hiểu kiến thức mới.
d. Tổ chức thực hiện: Bước thực hiện Nội dung các bước Bước 1
- Chất quang dẫn là gì? Trình bày cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của quang điện trở?
- Hiện tượng quang điện trong là gì? Trình bày cấu tạo, nguyên tắc hoạt động của pin quang điện?
GV nêu vấn đề: Năm 1911, sau nhiều công trình nghiên cứu công phu, Rơ-
dơ-pho đã đề xướng ra mẫu hành tinh nguyên tử. Tuy nhiên, mẫu này đã gặp
phải khó khăn là không giải thích được tính bền vững của các nguyên tử và sự
tạo thành quang phổ vạch của các nguyên tử.


GV yêu cầu HS trình bày mẫu hành tinh nguyên tử của Rơ-dơ-pho? Bước 2
Học sinh thực hiện nhiệm vụ theo nhóm Bước 3
Báo cáo kết quả và thảo luận
- Đại diện 1 nhóm trình bày.
Theo Rơ-dơ-pho 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.
- Học sinh các nhóm khác thảo luận, nhận xét, bổ sung và sữa lỗi về câu trả
lời của nhóm đại diện. Bước 4 GV nêu vấn đề:
Năm 1913, Bo đã vận dụng thuyết lượng tử ánh sáng vào hệ thống nguyên tử
và đề ra một mẫu nguyên tử mới gọi là mẫu nguyên tử Bo. Mẫu này đã giải
thích được sự tạo thành quang phổ vạch của các nguyên tử, đặc biệt là nguyên tử Hidro.
Và hôm nay, ta sẽ đi tìm hiểu về mẫu này Bước 5 HS tiếp nhận vấn đề.
Hoạt động 2: Hình thành kiến thức
Hoạt động 2.1: Tìm hiểu về các tiên đề của Bo về cấu tạo nguyên tử a. Mục tiêu:
- Trình bày được mẫu nguyên tử Bo.
- Phát biểu được hai tiên đề của Bo.
b. Nội dung: Học sinh thực hiện nhiệm vụ theo nhóm hoàn thành yêu cầu dựa trên gợi ý của giáo viên c. Sản phẩm:
A. Mô hình hành tinh nguyên tử của Rutherford:
Nguyên tử chứa một hạt nhân mang điện tích dương nhỏ bé trong lõi, với những điện tử mang điện
tích âm khác chuyển động xung quanh nó trên những quỹ đạo khác nhau, ở giữa là những khoảng không. B. Mẫu nguyên tử Bo
1. Tiên đề về các trạng thái dừng
Nguyên tử chỉ tồn tại trong những trạng thái có năng lượng xác định En, gọi là các trạng thái
dừng. Khi ở trạng thái dừng, nguyên tử không bức xạ hoặc hấp thụ năng lượng.
Trong các trạng thái dừng của nguyên tử, e chỉ chuyển động quanh hạt nhân trên những quỹ đạo
có bán kính hoàn toàn xác định gọi là các quỹ đạo dừng.
Đối với nguyên tử Hidro, bán kính các quỹ đạo dừng: r = ro.n2.
ro = 5,3.10-11m: là bán kính quỹ đạo dừng ở trạng thái cơ bản n = 1 (bán kính Bo)
n: Quỹ đạo dừng thứ n. Ứng với mỗi n có mỗi tên quỹ đạo tương ứng QĐ thứ 1 2 3 4 5 6 Tên QĐ K L M N O P


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 Em sang trạng thái dừng có năng lượng
En< Em thì nguyên tử phát ra một phôtôn có tần sốf tính bằng công thức:
Ngược lại, nếu nguyên tử đang ở trạng thái dừng có năng lượng En mà hấp thụ được phôtôn có năng
lượng hf đúng bằng hiệu Em – En, thì nó chuyển sang trạng thái dừng có năng lượng Em lớn hơn.
d. Tổ chức thực hiện: Bước thực hiện Nội dung các bước Bước 1
GV nêu vấn đề: Trong mẫu này, Bo vẫn giữ mô hình hành tinh nguyên tử của
Rơ-dơ-pho, nhưng ông cho rằng hệ thống nguyên tử bị chi phối bởi những quy
luật đặc biệt có tính lượng tử mà ông đề ra dưới dạng 2 giả thuyết. Người ta gọi
chúng là hai tiên đề của Bo về cấu tạo nguyên tử.
Giáo viên chuyển giao nhiệm vụ: Yêu cầu HS làm phiếu học tập số 1 theo nhóm. Bước 2
Học sinh thực hiện nhiệm vụ theo nhóm Bước 3
Báo cáo kết quả và thảo luận
- Đại diện 1 nhóm trình bày.
Câu 1: Nêu tiên đề về trạng thái dừng
Câu 2: Trạng thái cơ bản là trạng thái có năng lượng thấp nhất.
- Khi hấp thụ năng lượng thì nguyên tử chuyển lên các trạng thái dừng có năng
lượng cao hơn và electron chuyển động trên những quỹ đạo xa hạt nhân hơn. Đó
là các trạng thái kích thích.
- Quỹ đạo dừng là những quỹ đạo có năng lượng hoàn toàn xác định.
Câu 3: Đối với nguyên tử Hidro, bán kính các quỹ đạo dừng: r = ro.n2.
ro = 5,3.10-11m: là bán kính quỹ đạo dừng ở trạng thái cơ bản n = 1 (bán kính
Bo); n: Quỹ đạo dừng thứ n. Ứng với mỗi n có mỗi tên quỹ đạo tương ứng QĐ thứ 1 2 3 4 5 6 Tên QĐ K L M N O P
Câu 4: Nêu tiên đề về sự bức xạ và hấp thụ năng lượng của nguyên tử.
Câu 5:Nếu photon có năng lượng lớn hơn hiệu En – Em thì nguyên tử không hấp thụ được photon
- Học sinh các nhóm khác thảo luận, nhận xét, bổ sung và sữa lỗi về câu trả lời của nhóm đại diện. Bước 4
Giáo viên tổng kết hoạt động 2.1
Hoạt động 2.2: Tìm hiểu về quang phổ vạch phát xạ và hấp thụ của nguyên tử hidro a. Mục tiêu:
- Giải thích được sự tạo thành quang phổ vạch của hiđrô.
b. Nội dung: Học sinh thực hiện nhiệm vụ theo nhóm hoàn thành yêu cầu dựa trên gợi ý của giáo viên