Презентация на тему: Боровская теория атома

Боровская теория атома
Боровская теория атома
Боровская теория атома
Боровская теория атома
Нильс Бор (1885-1962)
Иллюстрация идеи де Бройля возникновения стоячих волн на стационарной орбите в боровской модели атома водорода для случая n  = 4
Боровская теория атома
Боровская теория атома
Боровская теория атома
Боровская теория атома
Боровская теория атома
Боровская теория атома
Боровская теория атома
Боровская теория атома
Боровская теория атома
Боровская теория атома
Боровская теория атома
Боровская теория атома
Боровская теория атома
Боровская теория атома
Боровская теория атома
Боровская теория атома
Боровская теория атома
Боровская теория атома
Боровская теория атома
Боровская теория атома
Боровская теория атома
Боровская теория атома
Боровская теория атома
Боровская теория атома
Боровская теория атома
Ключевые понятия и выводы Атом Бора-Резерфорда
Ключевые понятия и выводы Квантовые числа
Ключевые понятия и выводы Квантовые переходы
Ключевые формулы

1/36
Средняя оценка: 4.3/5 (всего оценок: 63)
Код скопирован в буфер обмена
Скачать (576 Кб)
1

Первый слайд презентации: Боровская теория атома

1

Изображение слайда
2

Слайд 2

Первая модель атом – модель Томсона – «пудинг с изюмом» 1903 г. Построена модель атома, согласно которой атом представлял собой положительно заряженный шар с вкраплёнными в него электронами

Изображение слайда
3

Слайд 3

1911 г. Э.Резерфорд Открыто атомное ядро и создана планетарная модель атома, согласно которой в центре находится ядро, а вокруг него по своим орбитам движутся электроны. 1919 г. Э.Резерфорд Открыт протон На рисунке показаны круговые орбиты четырех электронов

Изображение слайда
4

Слайд 4

Рассеяние α-частицы в атоме Томсона Рассеяние α-частицы в атоме Резерфорда

Изображение слайда
5

Слайд 5: Нильс Бор (1885-1962)

1913 Усовершенствована планетарная модель атома водорода на основании постулатов Бора: Электрон в атоме может двигаться по некоторым устойчивым орбитам без излучения. Излучение (поглощение) энергии происходит при переходе электрона с одной стационарной орбиты на другую Нобелевская премия 1922 г. e e h ν h ν

Изображение слайда
6

Слайд 6: Иллюстрация идеи де Бройля возникновения стоячих волн на стационарной орбите в боровской модели атома водорода для случая n  = 4

Изображение слайда
7

Слайд 7

Постулаты Бора Из бесконечного множества электронных орбит осуществляются только некоторые, находясь на которых электрон, несмотря на то, что движется с ускорением, не излучает энергии Излучение испускается и поглощается в виде светового кванта только при переходе электрона из одного стационарного состояния в другое: Момент импульса электрона на стационарных орбитах может приобретать только значения, кратные постоянной Планка:

Изображение слайда
8

Слайд 8

Радиус орбиты электрона в водородоподобном ионе Электрон на орбите движется в поле силы Кулона, созданном ядром атома. Подставим выражение для силы Кулона Согласно второму закону Ньютона и центростремительного ускорения

Изображение слайда
9

Слайд 9

Радиус орбиты электрона в водородоподобном ионе Получаем: Из постулата о квантовании момента импульса выразим скорость электрона и подставим его в выражение:

Изображение слайда
10

Слайд 10

Радиус орбиты электрона в водородоподобном ионе Сокращая, получаем: Откуда радиус орбиты с номером n :

Изображение слайда
11

Слайд 11

Энергия электрона в водородоподобном ионе Энергия электрона слагается из его кинетической энергии движения по орбите и потенциальной энергии в поле ядра

Изображение слайда
12

Слайд 12

Энергия электрона в водородоподобном ионе Подставляя в значение для энергии электрона выделенную часть, получаем: Снова обратимся ко второму закону Ньютона:

Изображение слайда
13

Слайд 13

Энергия электрона в водородоподобном ионе Упростим: и подставим полученное нами значение радиуса орбиты:

Изображение слайда
14

Слайд 14

Энергия электрона в водородоподобном ионе Введем постоянную в законе Кулона Тогда выражение для энергии приобретает вид: В этих формулах n – главное квантовое число. Оно отвечает за размер электронного облака.

Изображение слайда
15

Слайд 15

ВАЖНО Радиус орбиты пропорционален квадрату её номера (главного квантового числа) Энергия электрона на орбите обратно пропорциональна квадрату её номера (главного квантового числа)

Изображение слайда
16

Слайд 16

Орбиты электрона и соответствующие им уровни энергии Серия Лаймана, ультрафиолет Серия Бальмера, видимая область Серия Пашена, инфракрасная Серия Бальмера, видимая область Серия Пашена, инфракрасная Серия Лаймана, ультрафиолет

Изображение слайда
17

Слайд 17

Особенности, характерные для любой серии Головная линия серии Этой линии соответствует минимальная энергия перехода, и, соответственно, минимальная частота Стрелка вниз – фотон излучается Стрелка вверх– фотон поглощается Этой линии соответствует максимальная энергия перехода, и, соответственно, максимальная частота, но минимальная длина волны излучения

Изображение слайда
18

Слайд 18

Пример 1 Поглощение фотона – стрелка вверх Переход с поглощением фотона наибольшей частоты обозначен цифрой… На рисунке представлена диаграмма энергетических уровней атома. Самая длинная стрелка соответствует самой большой разнице энергий на уровнях. Значит, для этого перехода требуется поглотить фотон наибольшей частоты. Варианты ответов: 1) 1; 2) 4; 3) 2; 4) 3; 5) 5

Изображение слайда
19

Слайд 19

Пример 2 Серия Лаймана – УФ, то есть самые высокоэнергетичные кванты из перечисленных, то есть самые длинные стрелки. На рисунке изображены стационарные орбиты атома водорода согласно модели Бора, а также условно изображены переходы электрона с одной стационарной орбиты на другую, сопровождающиеся излучением кванта энергии. В ультрафиолетовой области спектра эти переходы дают серию Лаймана, в видимой – серию Бальмера, в инфракрасной – серию Пашена. Наибольшей частоте кванта в серии Лаймана соответствует переход… Наибольшая частота – аналогично.

Изображение слайда
20

Слайд 20

Квантовые числа При изучении спектральных линий в приборах высокого разрешения выяснилось, что каждому номеру n орбиты (каждому главному квантовому числу) соответствует n подуровней. Эти подуровни обозначают символом l. Это – побочное, или орбитальное квантовое число. Орбитальное квантовое число может меняться от 0 до n -1, но его принято обозначать буквами s, p, d, f, … Главное квантовое число n 1 2 3 4 5 Значения орбитального квантового числа l 0 0; 1 0; 1; 2 0; 1; 2; 3 0; 1; 2; 3; 4 s s; p s; p; d s; p; d; f s; p; d; f; g

Изображение слайда
21

Слайд 21

Квантовые числа Орбитальное квантовое число отвечает за форму орбиты и, соответственно, за орбитальный момент импульса электрона

Изображение слайда
22

Слайд 22

Квантовые числа Орбитальное квантовое число отвечает за форму орбиты и, соответственно, за орбитальный момент импульса электрона Орбитальный момент импульса определяется формулой и минимален в s состоянии

Изображение слайда
23

Слайд 23

Квантовые числа Движение электрона по орбите представляет собой ток, а значит существует орбитальный магнитный момент. Этот магнитный момент может быть по разному ориентирован в пространстве. Каждой ориентации орбитального магнитного момента отвечает своё магнитное квантовое число m. Каждому значению орбитального квантового числа l соответствует свой набор значений магнитного квантового числа m в интервале ( -l…0…l)

Изображение слайда
24

Слайд 24

Квантовые числа и соответствующие состояния n l Обозначение состояния m 1 0 1s 0 2 0 2s 0 1 2p -1; 0; 1 3 0 3s 0 1 3p -1; 0; 1 2 3d -2; -1; 0; 1; 2

Изображение слайда
25

Слайд 25

Квантовые числа и соответствующие состояния n l Обозначение состояния m 1 0 1s 0 2 0 2s 0 1 2p -1; 0; 1 3 0 3s 0 1 3p -1; 0; 1 2 3d -2; -1; 0; 1; 2 Каждому значению орбитального квантового числа n соответствует n 2 значений магнитного квантового числа m и, соответственно, n 2 значений энергии (без учёта спина). Говорят, что уровень энергии n вырожден n 2 раз

Изображение слайда
26

Слайд 26

Схема энергетических уровней с учетом вырождения. Правило отбора Правило отбора: возможны только такие переходы, для которых орбитальное квантовое число меняется на единицу Разрешённые переходы Запрещённые переходы

Изображение слайда
27

Слайд 27

пример В атоме водорода электрон переходит с одного энергетического уровня на другой, как показано на рисунке. В соответствии с правилом отбора запрещенным является переход… Варианты ответов: 1) 2р - 1 S; 2) 4f - 3d; 3) 4S - 3p; 4) 3d – 2S

Изображение слайда
28

Слайд 28

ПРИМЕР n А определяет ориентацию электронного облака в пространстве l Б определяет форму электронного облака 3 m В определяет размеры электронного облака Г собственный механический момент импульса Установить соответствие квантовых чисел, определяющих волновую функцию электрона в атоме водорода, их физическому смыслу. Варианты ответов: 1) 1-Г, 2-Б, 3-А; 2) 1-В, 2-А, 3-Г; 3) 1-А, 2-Б, 3-В; 4) 1-В, 2-Б, 3-А

Изображение слайда
29

Слайд 29

Распределение электронов по энергетическим уровням. Оболочки. Правило Паули: В одном и том же атоме не может быть двух электронов, обладающих одинаковой совокупностью всех четырёх квантовых чисел. Совокупность электронов, обладающих одинаковым значением главного квантового числа n, называется оболочкой (иногда - слоем ). Значение n 1 2 3 4 5 6 7 … Обозначение оболочки K L M N O P Q …

Изображение слайда
30

Слайд 30

Заполнение оболочек Оболочка n l m s (m s ) K 1 0 (s) 0 L 2 0 (s) 0 1 (p) -1 0 +1 M 3 0 (s) 0 1 (p) -1 0 +1 2 (d) -2 -1 0 +1 +2

Изображение слайда
31

Слайд 31

ПРИМЕР Оболочка n l m s (m s ) K 1 0 (s) 0 L 2 0 (s) 0 1 (p) -1 0 +1 В атоме K и L оболочки заполнены полностью. Общее число p-электронов в атоме… Варианты ответов: 1) 2 ; 2) 4 ; 3) 10 ; 4) 8 ; 5) 6 В К оболочке р -электронов нет

Изображение слайда
32

Слайд 32: Ключевые понятия и выводы Атом Бора-Резерфорда

32 Из бесконечного множества электронных орбит осуществляются только некоторые, находясь на которых электрон не излучает энергии; Излучение испускается и поглощается в виде светового кванта только при переходе электрона из одного стационарного состояния в другое Момент импульса электрона на стационарных орбитах может приобретать только значения, кратные постоянной Планка:

Изображение слайда
33

Слайд 33: Ключевые понятия и выводы Квантовые числа

33 Главное квантовое число n отвечает за размер орбиты (электронного облака) Орбитальное квантовое число l отвечает за форму орбиты Магнитное квантовое число m отвечает за ориентацию орбиты в пространстве

Изображение слайда
34

Слайд 34: Ключевые понятия и выводы Квантовые переходы

34 Правило отбора: возможны только такие переходы, для которых орбитальное квантовое число меняется на единицу

Изображение слайда
35

Слайд 35: Ключевые формулы

Формула Название Боровское условие квантования момента импульса Энергия электрона в поле ядра складывается из кинетической и потенциальной энергий 35

Изображение слайда
36

Последний слайд презентации: Боровская теория атома: 

36

Изображение слайда