Тип урока: урок изучения нового материала. Цель урока




Скачать 57.95 Kb.
НазваниеТип урока: урок изучения нового материала. Цель урока
Дата публикации18.05.2013
Размер57.95 Kb.
ТипУрок
uchebilka.ru > Физика > Урок

Тема: Постулаты Бора. Боровская модель атома водорода


Тип урока: урок изучения нового материала.

Цель урока: раскрыть пути выхода из кризиса классической физики.

Задачи:

образовательная – ознакомление учащихся с моделью атома по Бору, расширение представлений учащихся о физической картине мира, синтез со знаниями, полученными на уроках химии;

развивающая – отработать навыки определения состава атома, состава ядра атома по периодической системе химических элементов; продолжить развитие навыков работы с опорным конспектом, таблицами и схемами; продолжить развитие навыков работы с учебной литературой (выделение главного, изложение материала, развитие внимательности, умений сравнивать, анализировать и обобщать факты), способствовать развитию критического мышления;

воспитательная – способствовать развитию любознательности, формировать умение излагать свою точку зрения и отстаивать свою правоту.
Ход урока

^

І. Линейчатые спектры. Спектральный анализ


Наблюдения разных спектров света, испускаемых нагретыми разреженными газами, показали, что эти спектры состоят из узких линий разного цвета. Их назвали линейчатыми спектрами излучения (рис.). Для получения линейчатого спектра излучения исследуемое вещество нужно нагреть до такой высокой температуры, чтобы оно перешло в атомарное газообразное состояние, при этом атомы в результате столкновений могли бы оказываться в возбужденном состоянии. Обычно для этой цели используют электрический разряд.

Линейчатый спектр излучения у каждого химического элемента свой, не совпадающий со спектром ни одного другого химического элемента (см. рис.).





Если пучок белого света проходит через вещество в холодном, неизлучающем атомарном газообразном состоянии, то при разложении пучка света в спектроскопе на сплошном спектре излучения обнаруживаются темные линии. Эти линии называются линейчатым спектром поглощения. Линии спектра поглощения расположены в тех местах спектра, в которых находятся линии спектра излучения данного химического элемента.

Исследования линейчатого спектра вещества позволяют определить, из каких химических элементов это вещество состоит и в каком количестве содержится каждый элемент в данном веществе. Метод определения качественного и количественного состава вещества по его спектру называется спектральным анализом. Спектральный анализ широко применяется при поисках полезных ископаемых для определения химического состава образцов руды. С его помощью контролируют состав сплавов в металлургической промышленности. На его основе был определен химический состав звезд и т.д.
^

ІІ. Боровская модель атома водорода


Для объяснения устойчивости атомов датский физик Нильс Бор предложил отказаться от привычных классических представлений и законов. Свойства атомов получают объяснение на основе квантовых постулатов Бора:

  1. Атом может находиться лишь в определенных стационарных состояниях, каждому из которых соответствует определенная энергия ^ E. Говорят, что энергия атома квантуется. В стационарных состояниях атом не излучает энергию.

  2. Излучение или поглощение энергии происходит только при переходе атома из одного стационарного состояния в другое. Энергия излученного или поглощенного кванта электромагнитного излучения при переходе атома из стационарного состояния с энергией Em в состояние с энергией En равна модулю разности энергий атома в этих состояниях:

hvmn = |EmEn|,

где m и n – номера стационарных состояний.


Стационарное состояние атома с минимальным запасом энергии называется основным состоянием, все остальные стационарные состояния называются возбужденными состояниями. В основном состоянии атом может находиться бесконечно долго, в возбужденном состоянии он находится 10–7 - 10–9 с.

Стационарные состояния наглядно представляются энергетической диаграммой атома (рис.), на которой они обозначаются горизонтальными линиями – энергетическими уровнями. Расстояния между линиями диаграммы пропорциональны разностям энергий стационарных состояний. Переход атома из стационарного состояния с меньшим запасом энергии в состояние с большим запасом энергии сопровождается поглощением энергии и обозначается стрелкой, направленной вверх; переход атома из состояния с большей энергией в состояние с меньшей энергией сопровождается выделением энергии и обозначается стрелкой, направленной вниз (см. рис.).
ІІІ. Атом водорода

Согласно первоначальной модели атома по Бору, стационарными в нем являются лишь такие состояния, в которых для движущихся по круговым орбитам электронов выполняется условие:

,

где me – масса электрона, – его скорость, r – радиус круговой орбиты, h – постоянная Планка, n – положительное целое число.

Считая, что движение электрона по круговой орбите в атоме водорода происходит под действием кулоновской силы притяжения между электроном и положительно заряженным ядром, Бор получил выражения для радиусов орбит, соответствующих стационарным состояниям атома водорода, а также и энергий этих состояний:





Частоты спектральных линий атома водорода, соответствующие переходам между стационарными состояниями, по теории, разработанной Бором, должны определяться из формулы:

hvmn = |EmEn|,

где m и n – номера орбит электронов. Поэтому в спектре водорода будут наблюдаться линии с частотами







Серия спектральных линий (рис.), возникающих при переходах атомов водорода из возбужденных состояний в основное состояние, называется серией Лаймана. Все спектральные линии этой серии лежат в ультрафиолетовой области. Переходам в первое возбужденное состояние из более высоких возбужденных состояний соответствует серия Бальмера в видимой области спектра (см. Линейчатые спектры). Длины волн спектральных серий атома водорода, рассчитанные по теории Бора, с высокой степенью точности соответствуют экспериментально полученным значениям.

Постоянная Ридберга RH – коэффициент в формуле для вычисления экспериментально определяемых частот излучения в атоме водорода:

, m > n.

Он численно совпал с полученным коэффициентом в теории Бора



Первым экспериментом, установившим факт дискретности энергетических состояний атома, был эксперимент немецких физиков Дж.Франка и Г.Герца. Они показали, что передача энергии от электронов к атомам Hg в парах ртути наблюдается при достижении энергии 4,9 эВ. При меньших значениях энергии происходят только упругие столкновения электронов с атомами ртути, при которых электроны не передают им энергию. Исходя из этих результатов можно сделать вывод, что разность энергий первого возбужденного стационарного состояния атома ртути Е2 и основного стационарного состояния Е1 равна 4,9 эВ. Только после увеличения энергии электронов до этого значения пары ртути начинали испускать ультрафиолетовое излучение частотой 1,2·1015 Гц, соответствующей этой энергии. Таким образом, опыты Франка и Герца явились экспериментальным подтверждением правильности основных положений теории Бора.
Подведение итогов: благодарим активных учащихся, ребят, подготовивших выступления, выставляем оценки,

Домашнее задание: выучить конспект.

Добавить документ в свой блог или на сайт

Похожие:

Тип урока: урок изучения нового материала. Цель урока iconУрок по информационным технологиям по теме "Наглядные формы представления...
Тип урока: комбинированный урок изучения нового материала с практической работой

Тип урока: урок изучения нового материала. Цель урока iconПлан урока по теме: Электронная почта. Почтовый этикет
Тип урока: урок повторения, обобщения, изучения и закрепления материала (комбинированный)

Тип урока: урок изучения нового материала. Цель урока iconУрока. Образовательные
Тип урока: Урок изучения нового. Имеет целью изучение и первичное закрепление новых знаний

Тип урока: урок изучения нового материала. Цель урока iconУрока: урок изучения нового материала Ход урока
Цели урока: Формирование понятий преобразования подобия, гомотетии, подобных фигур; формирование интереса к математике; развитие...

Тип урока: урок изучения нового материала. Цель урока iconУрока по теме «Предложения с обращениями»
Урок соответствует тематическому планированию. Тип урока: урок усвоения новых знаний и их закрепления. Тема рассчитана на 1 урок

Тип урока: урок изучения нового материала. Цель урока iconУрок диалог
Содержание урока соответствует целям и возрастным особенностям учащихся. Тип урока диалог. Такой тип урока позволяет учителю и учащимся...

Тип урока: урок изучения нового материала. Цель урока iconУрок – игра «Математический поединок» цель урока
Тип урока: Урок по усвоению и закреплению знаний. Урок – игра «Математический поединок»

Тип урока: урок изучения нового материала. Цель урока icon«Работа с древесиной, подготовка к святому празднику пасхи»
Тип урока: комбинированный повторение нового материала, объяснение нового, практическая работа

Тип урока: урок изучения нового материала. Цель урока iconРазработка урока информатики в 11 классе «Решение задач по теме : «Квантовая физика»
Тип урока: урок по информатике с применением интерактивных и информационных технологий; урок применения знаний и навыков

Тип урока: урок изучения нового материала. Цель урока iconВышитых
Тип урока: изучение нового материала с использованием икт (интегрированный : технология, краеведение, история)

Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2013
контакты
uchebilka.ru
Главная страница


<